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In der heutigen schnelllebigen industriellen Landschaft ist der Druck groß. Hersteller stehen unter ständigem Druck, geringere Toleranzen, höhere Produktqualität und minimierte Messunsicherheit zu erreichen, und das alles bei gleichzeitiger Kostensenkung. Im Mittelpunkt dieser Herausforderung steht die Sensortechnologie, die unzählige Prozesse im Maschinen- und Anlagenbau unterstützt. Dehnungsmessstreifenbasierte Sensoren sind seit langem das Rückgrat der industriellen Messtechnik und unerlässlich für die Messung von Kraft, Gewicht und Drehmoment. Doch mit der Weiterentwicklung der industriellen Welt zeigt die traditionelle Art ihrer Nutzung allmählich ihre Grenzen auf.

Die traditionelle Methode: Eine komplexe Kette von Komponenten

Traditionell war die Einrichtung eines Messsystems eine komplexe Aufgabe. Sie umfasste einen passiven Sensor, ein hochwertiges Messkabel und einen separaten Verstärker zur Digitalisierung und Verarbeitung des Signals. Diese Messkette war nicht nur umständlich zu installieren, sondern auch anfällig für Signalstörungen und benötigte erheblichen Platz im Schaltschrank. Obwohl funktional, steht dieser Ansatz zunehmend im Widerspruch zum modernen Bedarf an gestrafften, kosteneffizienten und datenreichen Abläufen.

Illustration of an infographic showing smart functions and features without smart sensors in isometric perspective
Vergleich der Funktionen und Merkmale von Smart-Sensoren

Ein smartere Ansatz: Integration von Intelligenz mit IO-Link

Die neue Generation von intelligenten Sensoren stellt einen großen Fortschritt dar, da jetzt das Sensorelement, die Verstärkung, die Signalverarbeitung und eine Kommunikationsschnittstelle in einer einzigen, kompakten Einheit kombiniert werden. Diese Integration wird durch IO-Link gestützt, ein offenes Standard-Kommunikationsprotokoll (IEC 61131-9), das auf die Anforderungen moderner Automatisierung ausgelegt ist.

IO-Link schafft eine standardisierte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen einem Sensor und einem IO-Link-Master, die dann als Schnittstelle zu Ihren bestehenden SPS- und IT-Systemen fungiert. Die Vorteile dieses Ansatzes sind unmittelbar und erheblich:

  • Vereinfachte Installation: IO-Link verwendet ein standardisiertes, ungeschirmtes dreiadriges Kabel für Strom und Daten, wodurch die komplexe und teure Verkabelung, die bei herkömmlichen analogen Systemen erforderlich ist, entfällt. Dies macht die Installation schneller und einfacher und reduziert die Anzahl potenzieller Fehlerquellen.
  • Ultimative Flexibilität: IO-Link-Master sind für alle gängigen industriellen Feldbusse (wie PROFINET, EtherNet/IP und EtherCAT) verfügbar. Dies macht die gesamte Lösung „feldbusunabhängig“ und bietet Unternehmen die Flexibilität, intelligente Sensoren in jede bestehende SPS-Architektur zu integrieren, ohne auf einen einzelnen Anbieter festgelegt zu sein.
  • "Plug & Measure"-Funktionalität: Nachdem der Sensor mit dem IO-Link-Master verbunden ist, beginnt er sofort mit der Messung und gibt Messwerte aus. Es ist kein Einrichtungsprozess erforderlich.
Strain-Gauge based Sensors with IO-Link Interface – IO-Link Overview
IO-Link-Systemarchitektur

Warum digitale Sensoren die Zukunft sind – Kraft, Drehmoment & Last

Erfahren Sie, wie IO-Link und digitale Sensoren die Leistung steigern, Ausfallzeiten reduzieren und die Integration vereinfachen. Verpassen Sie nicht die Technologie, die die Automatisierung von morgen prägt.

Sehen Sie jetzt zu und transformieren Sie Ihre Prozesse.

Mehr als nur Daten: Die Kraft der Vorverarbeitung

Die wahre Stärke von intelligenten Sensoren mit IO-Link liegt in ihrer Fähigkeit, Daten an der Quelle zu verarbeiten. Anstatt die SPS mit Rohdatenströmen zu überfluten, können diese Sensoren komplexe Berechnungen intern durchführen. Mit IO-Link-Lösungen von HBK, domänenspezifische Algorithmen für Kraft-, Last- und Drehmoment-Anwendungen werden direkt im Sensor ausgeführt.

Dies bedeutet, dass der Sensor präzise, umsetzbare Ergebnisse – wie Spitzenkraft, ein Kontrollwaagen-Ergebnis oder die berechnete Leistung – direkt an das Steuerungssystem liefern kann. Diese „Vorverarbeitung“ hat zwei große Vorteile: Sie befreit wertvolle Rechenressourcen auf der SPS und reduziert den Netzwerkverkehr, was zu einem effizienteren und reaktionsfähigeren System führt.

Darüber hinaus bieten diese Sensoren beeindruckende Leistungsfähigkeiten. Zum Beispiel verfügen die IO-Link Kraftaufnehmer von HBK über eine interne Abtastrate von 40 kHz, die es ihnen ermöglicht, hochdynamische Ereignisse zu erfassen und erweiterte statistische Analysen für die Prozesskontrolle und die Überwachung des Sensorzustands durchzuführen.

Strain-Gauge based Sensors with IO-Link Interface – Concept Overview
Dehnungsmessstreifenbasierte Sensoren mit IO-Link-Schnittstelle

Eine zukunftssichere Investition in Zuverlässigkeit

Investieren in HBK-Sensoren mit IO-Link ist mehr als nur ein Modernisierungsschritt; es ist ein strategischer Schritt, der zu niedrigeren Gesamtkosten (TCO) und einer hohen Kapitalrendite (ROI) führt. Die Zuverlässigkeit Ihrer Prozesse wird durch die integrierte Sensor-Zustandsüberwachung verbessert, bei der der Sensor kontinuierlich seine eigenen mechanischen und thermischen Belastungen überwacht und bei Überschreitung von voreingestellten Grenzwerten eine Warnung auslöst.

Durch die Umstellung auf diese Technologie können Unternehmen sofortige Kosteneinsparungen bei Komponenten und Arbeitskräften erzielen und gleichzeitig eine robusteres, intelligenteres und flexibleres Produktionsumfeld aufbauen. Da die Branchen ihren Weg in Richtung einer intelligenten Fertigung fortsetzen, machen das breite Portfolio von HBK an IO-Link-fähigen Sensoren und seine beträchtliche Expertise das Unternehmen zu einem zuverlässigen Partner für die Schaffung der Fabriken der Zukunft.

IO-Link-quadratisch
Martin Schütz Product Manager Smart Sensors HBK

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