Mit IO.flow® zum smarten VSE Volumensensor: Ansteckmodul integriert Durchflussmesser in IO-Link-Systeme

Der Kommunikationsstandard IO-Link ist die optimale Lösung, um in industriellen Anlagen Sensordaten auf Feldebene effizient auszutauschen. Daher bringt VSE Volumentechnik GmbH jetzt den neuen IO.flow® Converter auf den Markt: eine IO‑Link-Erweiterung für alle VSE Volumensensoren. So entsteht eine smarte Volumenmesseinrichtung, welche entweder als Komplettsystem erhältlich ist oder als Upgrade/Add‑On in bestehende Anlagen integriert werden kann. Neben den digitalisierten Prozessdaten liefert das Plug’n’Play-Modul auch Wartungs- und Diagnosedaten und hebt die hochpräzisen Sensoren des Marktführers so auf Industrie 4.0-Niveau.

Für die Volumen- und Durchflussmessung bei Verdrängerzählern sind Quadratursignale bis heute eine ausgezeichnete Standardlösung für eine genaue Sensorauswertung. Die Möglichkeiten durch Nutzung von IO-Link sind deutlich umfangreicher. Durch den Einsatz des IO.flow® Converters kann der Sensor die genannten Prozessdaten an die übergeordnete Steuerung übertragen und bidirektional mit dieser kommunizieren. Hierzu zählen beispielsweise Identifikationsdaten des Converters sowie des gepaarten Volumensensors, Parameter-einstellungen, Diagnosedaten und Ereignisse. Zudem verringert sich der schaltungs- und verdrahtungstechnische Aufwand im Feld erheblich, da eine Vielzahl von Volumensensoren über den IO-Link Master gesammelt angeschlossen und abgefragt werden können. Zusätzliche Frequenz-Analog-Wandler oder Zählerkarten, welche separat parametriert werden müssen, fallen somit weg.

Besonders interessant für den Anwender sind die frei parametrierbaren Berechnungs- und Filterfunktionen der Prozesswerte, die speziell auf die Durchflussmessung ausgelegt sind. In der Standardkonfiguration werden Volumen und Durchfluss anhand des Kalibrierfaktors (K-Faktors) und Interpolationsfaktors (IPF) berechnet und in einer wählbaren Einheit ausgegeben. In Anwendungen mit erhöhten Genauigkeitsanforderungen bietet sich die integrierte Linearisierungsfunktion an, welche die kalibrierte Kennlinie des Volumensensors berücksichtigt. Bei stark pulsierenden Durchflüssen kann der Messwert mit Impuls- und Frequenzfiltern stabilisiert werden.

Gesammelte Diagnosedaten und Ereignisse werden direkt an die übergeordnete Steuerung (z.B. SPS) gemeldet. Auch zur vorbeugenden Instandhaltung („Preventive Maintenance“) kann über die Ereignisse „Durchfluss-Betriebsstunden“ und „Totalvolumen“ eine bevorstehende Wartung abgeschätzt und so ein Geräteausfall durch fortscheitenden Verschleiß minimiert werden. Durch die Identifikationsfunktionen kann über die gespeicherte Seriennummer und Typenbezeichnung des Volumensensors direkt auf den betreffenden Sensor geschlossen werden. Bei Ausfall des IO.flow® Converters wird durch den DataStorage-Mechanismus ein nahtloser Gerätetausch ohne Datenverlust ermöglicht.

Eine Erkennung ungültiger Durchflusszustände wurde implementiert, um Fehler in der Anlage und im Prozess unverzüglich zu erkennen. Hierzu zählen einstellbare Durchflussgrenzwerte, eine Überschreitung des maximalen Durchflussbereichs des Sensors (beispielsweise bei Durchfluss- und Druck-Spitzen), oder eine zuschaltbare Warnung bei negativem Durchfluss. Das Modul versorgt den Anwender somit mit hilfreichen Informationen und trägt zu einem störungsarmen Anlagenbetrieb bei.

Die IO.flow® Converter werden idealerweise direkt in Kombination mit dem zugehörigen Volumensensor erworben. Die erforderlichen Betriebsparameter und Identifikationsdaten können dann von VSE bereits werksseitig voreingestellt werden, so dass das System beim Kunden direkt betriebsbereit ist. Durch die entsprechende Parametrierung ist der IO.flow® Converter für alle VSE Volumensensoren flexibel einsetzbar. Hierzu zählen auch Sensoren mit einer einkanaligen Impulsausgabe.

Die IO.flow® Funktionen können sowohl bei den VSI- oder VHM-Zahnradzählern als auch bei den wirtschaftlicheren VSE EF ecoflow Volumensensoren eingesetzt werden. Ebenso sind die Module die ideale Smart-Sensor-Ergänzung für die Schraubenspindelzähler der RS-Serie oder die VTR-Turbinensensoren. Die Elektronik wurde absichtlich nicht in den Vorverstärker des Sensors integriert, sondern als separates Gerät geplant. Somit können Volumensensoren in bestehenden Anlagen nachgerüstet und IO-Link-fähig gemacht werden und profitieren so von den vielfachen Zusatzfunktionen.

Der IO.flow® Converter besteht aus einem Aluminiumgehäuse mit zwei seitlichen M12-Steckverbindern, an welche der Volumensensor und der IO-Link Master angeschlossen werden. Die Verdrahtung erfolgt mit herkömmlichen, geschirmten M12-Kabeln. Sowohl die Stecker als auch das Gehäuse sind auf die Verwendung in öligen Umgebungen ausgelegt, um die innenliegende Elektronik vor Feuchtigkeit zu schützen.

 

Veröffentlicht: 20. Juni 2022

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