Indem Fabriken sowie Logistikzentren Sensoren in industrielle Ethernet-Netzwerke integrieren, erschließen zusätzliche Daten. Diese Feld-Einblicke steigern die Intelligenz und Effizienz ihres Betriebs erheblich. Ein Beispiel hierfür sind Sicherheits-Laserscanner in der mobilen Robotik.
Trend von Integration von Sensoren
In der Vergangenheit wurden Laserscanner nur verwendet, um zu erkennen, ob sich ein Objekt im Weg des Roboters befand. Wenn ein Hindernis vorhanden war, stoppte der Sicherheitsscanner den Roboter daran, vorwärtszubewegen. Im Laufe der Zeit wurden jedoch mehr Daten über die industrielle Infrastruktur verfügbar.
Jetzt können Hersteller einen vollständigen Datensatz über die Umgebung des Roboters erhalten, diese Informationen an die Robotersteuerung übertragen, um das Hindernis herumfahren, die Umgebungskarte aktualisieren, und andere mobile Roboter auf einem neuen optimalen Pfad umleiten.
Auch für Unternehmen, die nicht im Geschäft der mobilen Robotik tätig sind, zeigt der aufkommende Trend der Integration von Sensoren in das Netzwerk großes Potenzial. Lassen Sie uns untersuchen, wie dieser Trend entstanden ist und wohin er als nächstes führen könnte.
Wie sind Ethernet-Sensoren zu einem Trend geworden?
Jahrzehntelang haben die meisten industriellen Sensoren im Wesentlichen eine „Auslösefunktion“ für Maschinenbauer bereitgestellt: Wenn sich etwas vor dem Sensor bewegt, löst der Sensor einen Alarm aus. Es ist im Wesentlichen eine Nachricht an das System, die besagt: „Hey, hier ist etwas.“ Die Schnittstelle für diese grundlegenden Sensoren ist ein einfaches Ein-Aus-Signal, das an ein E/A-Modul verkabelt ist.
Wenn der Sensor einen Alarm auslöst, wird das Ein-Aus-Signal an die Steuerung gesendet, damit sie reagieren kann. Aber diese einfachen Auslösesensoren sind nicht darauf ausgelegt, mehr Daten aufzunehmen oder eine zusätzliche Funktionalität bereitzustellen, was problematisch geworden ist, da wir uns in Richtung Industrie 4.0 entwickeln und Hersteller von Dingen wie Maschinenvision, künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen profitieren möchten.
In Zukunft benötigen wir Sensoren, die zu mehr als nur einer einfachen Reagieren-/Antworten-Funktion in der Lage sind, und hier haben wir eine Zunahme der Integration von Sensoren innerhalb des Systems selbst gesehen. Im Wesentlichen wird der Sensor Teil des Steuerungsnetzwerks.
Was machen Ethernet-Sensoren?
Industrie 4.0 erfordert eine aufwendigere Steuerung auf Feldebene, was bedeutet, dass Hersteller von industriellen Sensoren zusätzliche Funktionalitäten benötigen. Die Integration von Sensoren in das Steuerungsnetzwerk ermöglicht zusätzliche Funktionalitäten, die Hersteller benötigen.
Wie? Indem Sensoren zu einem Teilnehmer im Ethernet-Netzwerk gemacht werden. Dies ermöglicht es dem Sensor, in der Steuersprache des verwendeten industriellen Ethernet-Protokolls zu kommunizieren, damit er Aufgaben auf höherer Ebene effektiver und nahtloser ausführen kann.
Codeleser, Kamerasysteme oder Drehgeber sind alles gute Beispiele dafür, wo man heute diese Ethernet-Sensoren findet. Sie sind wirklich Teil des Netzwerks, so dass sie nahezu nahtlos kommunizieren können - was Edge Computing und Cloud-Konnektivität ermöglicht. Die Verwendung von Ethernet-Sensoren hat dramatisch zugenommen.
Was kommt als nächstes für Ethernet-Sensoren?
Für Anwendungen im unteren Preissegment, in denen es keinen finanziellen Sinn macht, eine direkte Ethernet-Verbindung zu integrieren, sehen wir eine Zunahme der Verwendung von IO-Link in Kombination mit Remote-E/A's, die als Gateway zwischen den Netzwerken fungieren. Dies ermöglicht es Sensoren, zusätzliche Daten zu kommunizieren und eine größere Funktionalität zu ermöglichen sowie Dezentralisierung zu bieten.
Es ist auch eine Weiterentwicklung des Trends zur Integration von Automatisierungssensoren und bietet einen Weg für Hersteller mit veralteten „Auslöse“-Sensoren und anderen Sensoren im unteren Preissegment, um auf die erhöhte Funktionalität und nahtlose Interkonnektivität von Industrie 4.0 zuzugreifen.
Mit der zunehmenden Nachfrage nach Dezentralisierung und Flexibilität in industriellen Umgebungen werden wir weiterhin einen Anstieg der Nachfrage nach Remote-E/A's sehen. Diese Lösung bietet einen kosteneffizienten und platzsparenden Weg, Sensoren in Steuerungsnetzwerke zu integrieren, ohne dass für jeden Sensor ein Ethernet-Anschluss erforderlich ist.
Kostengünstige und effiziente Lösung
Mit einem Remote-E/A können Gruppen von Sensoren über ein Strom- und Datenkabel verbunden werden, um zusätzliche Sensorfunktionalitäten bereitzustellen, wie zum Beispiel an beweglichen Maschinenteilen. Ein aufstrebender Trend, der die Welt der industriellen Automation transformiert, ist Single Pair Ethernet (SPE).
SPE bietet eine kostengünstige und effiziente Lösung für die Integration von Sensoren in Ethernet-Netzwerke. Durch die Verwendung von nur einem Paar Drähten ermöglicht SPE eine einfache Verkabelung und bietet dennoch ausreichend Bandbreite für die Übertragung von Daten in Echtzeit.
Diese Technologie verspricht, die Konnektivität von Sensoren zu verbessern und die Implementierung von Industrie 4.0-Systemen weiter voranzutreiben. Mit Single Pair Ethernet können Hersteller von Sensoren und Komponenten eine neue Ära der industriellen Automation einläuten, die von Effizienz, Flexibilität und nahtloser Integration geprägt ist.
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