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La solution IO-Link réduit le temps de mise en service des machines de remplissage

Elopak s'appuie sur IO-Link et sur les modules de blocs ultracompacts de Turck pour sa nouvelle plateforme de machines de remplissage Pure-Fill - augmentant ainsi la vitesse de mise en service, la flexibilité et la rentabilité

Elopak développe et produit des machines de remplissage pour cartons à boissons à Mönchengladbach. Le spécialiste de l’emballage utilise IO-Link comme technologie de base pour l’automatisation de sa nouvelle plateforme de machines Pure-Fill. Le choix des composants Ethernet et réseau de Turck s’est basé sur leur flexibilité ainsi que sur leur câblage simple et leur intégration parfaite dans l’ingénierie Profinet. Les modules d’E/S multiprotocoles ultra-compacts TBEN-S2-4IOL, -4AI et -8DXP ainsi que le commutateur Ethernet TBEN-LL-SE-M2 ont particulièrement convaincu.

Tout le monde l’a probablement déjà eu entre les mains : le carton à boissons « Pure-Pak » d’Elopak. En tant que l’un des principaux fournisseurs mondiaux de systèmes de machines d’emballage et de remplissage de cartons, Elopak de Spikkestad, en Norvège, propose des solutions d’emballage innovantes fabriquées à partir de matériaux renouvelables, recyclables et issus de sources durables. La filiale allemande Elopak GmbH développe et produit des machines de remplissage sur son site de Mönchengladbach. Les systèmes hautement spécialisés ouvrent le carton, dosent le liquide et le remplissent de manière aseptique pour finalement fermer hermétiquement les cartons de boissons. Les systèmes sont autonettoyants sans démontage. Les cartons de boissons sont remplis directement sur le site d'installation dans le respect des normes d'hygiène les plus strictes.

Nouvelle génération de machines avec une large gamme d'applications

La nouvelle plateforme de machines Pure-Fill, basée sur le modèle précédent E-PS120 A, est conçue pour être particulièrement flexible et adaptable aux besoins des clients. « Notre objectif principal était de créer une machine modulaire qui puisse être facilement adaptée aux besoins spécifiques des clients tout en conservant la même conception globale », explique Horst Klesse, responsable conception électrique, produit et développement chez Elopak. La nouvelle plateforme de machines de remplissage doit être flexible pour couvrir un large éventail d'applications - des boissons à faible teneur en acide comme le lait ou à forte teneur en acide comme les jus de fruits, dans différents volumes comme les cartons d'un ou deux litres, à des vitesses de remplissage allant jusqu'à 14 000 cartons de boissons par heure et une production sur deux à cinq voies.

  • La plate-forme Elopak PureFill-60AL peut être adaptée à différentes exigences de produits et de clients

  • Le TBENS2-4IOL permet l'utilisation efficace des E/S IO-Link et numériques de façon ultra-compact

  • Les modules d'E/S série TBEN-S ne mesurent que 32 mm de large et permettent un montage groupé et flexible

  • Switch eth. TBEN-LL-SE-M2 avec 8 ports 100 Mbit et deux ports Gbit pour transmission rapide et sécurisée

  • Les modules compacts TBEN-S assurent une communication efficace

  • » Le TBEN-S2 s'est avéré être la solution idéale pour notre application «

Plus de flexibilité avec le même encombrement

Lors de l'intégration d'IO-Link dans la plateforme de la machine, la taille globale du système devait rester la même malgré la flexibilité accrue. « Dans la nouvelle plateforme, nous voulions utiliser IO-Link de manière cohérente sur toute la machine, mais la taille des modules maîtres utilisés jusqu'à présent posait problème », explique Horst Klesse, décrivant un défi lors du développement. « Les appareils sans connexion IO-Link devaient également être intégrés au système. »

Maître IO-Link compact : peu encombrant et combinable

Les modules d'E/S multiprotocoles TBEN-S2-4IOL, TBEN-S2-4AI et TBEN-S2-8DXP de Turck et le commutateur Ethernet/IP à 8 ports IP67 ont fourni la solution. Avec une largeur de seulement 32 millimètres, les appareils TBEN-S2 ultra-compacts sont idéaux pour les systèmes à espace limité. Cela signifie que les groupes de modules peuvent être facilement montés à différents points du système, même directement sur les rails profilés. L’utilisation de connecteurs M8 plus petits et de câbles plus fins permet une connexion facile, même si les modules sont montés directement les uns à côté des autres et reliés par de petits ponts. « Les exigences pour un maître IO-Link optimal pour la plate-forme de la machine de remplissage étaient une conception compacte, une capacité multiprotocole, une alimentation M8, une connectivité Profinet, des options de connexion adaptées et une large gamme d’options de montage », explique Klesse. « Les modules TBEN-S2 de Turck répondent parfaitement à ces exigences. »

Le module maître TBEN-S2-4IOL dispose de quatre ports IO-Link de classe A et d’E/S numériques. Malgré son format compact, il offre de nombreuses options de communication et permet une intégration facile des appareils IO-Link dans l’ingénierie Profinet sans logiciel supplémentaire, grâce au SIDI « Simple IO-Link Device Integration » de Turck. Jusqu’à quatre capteurs ou concentrateurs d’E/S peuvent être connectés via les canaux maîtres IO-Link, ce qui permet de connecter jusqu’à 64 capteurs au total. Les deux connexions Ethernet/bus de terrain M8 à quatre pôles permettent une communication flexible via Profinet, EtherNet/IP et Modbus TCP, tandis que le commutateur Ethernet intégré permet un câblage simple à l'aide d'une topologie de ligne. Le serveur Web intégré simplifie le diagnostic et la mise en service, ce qui rend le TBEN-S2-4IOL extrêmement polyvalent et facilite considérablement l'intégration des appareils.

Le TBEN-S2-4AI de conception identique offre une solution puissante pour les applications qui traitent des signaux analogiques. Avec quatre entrées analogiques configurables pour la tension, le courant, les RTD ou les thermocouples, il permet une adaptation polyvalente à différentes exigences. Chaque entrée analogique peut être configurée individuellement, ce qui permet une utilisation flexible. L'utilisation universelle de ces modules analogiques est unique sur le marché. Comme un seul type de module est nécessaire pour traiter tous les types de valeurs analogiques courants, cela simplifie également l'inventaire des pièces de rechange et, en fin de compte, la maintenance des machines. Le commutateur Ethernet intégré simplifie le câblage et optimise la communication.

Le TBEN-S2-8DXP est la solution compacte de Turck pour les applications qui doivent traiter des signaux numériques. Avec huit canaux numériques universels, configurables comme entrée PNP ou sortie 2 A, ce module permet également des adaptations spécifiques à l'application. Les fonctions de diagnostic de l'alimentation par port E/S et le diagnostic de sortie par canal garantissent une surveillance fiable et une détection rapide des défauts. « Nous pouvons fournir la machine avec seulement trois petits modules identiques en termes de forme, de taille et de connexions », souligne Klesse. « Cela permet d'installer même des capteurs simples sans IO-Link. Des groupes de quatre à six appareils, voire plus, peuvent également être facilement formés dans le système et connectés avec les câbles M8 plus fins. » La particularité du module est qu'il offre une troisième sortie de commutation sur chaque port M12, soit un total de 12 signaux de commutation. Cela permet par exemple de connecter et de commander des luminaires à trois segments via un câble standard.

Temps d'installation réduit de plus de 50 %

L'un des principaux avantages de la solution IO-Link est la réduction du temps d'installation de plus de 50 % et du temps de mise en service de 30 %. Ce gain de temps considérable réduit non seulement le temps de production, mais aussi les coûts globaux. Le paramétrage hors ligne des appareils IO-Link directement depuis l'ingénierie Profinet simplifie considérablement la mise en service et met fin aux réglages manuels fastidieux des capteurs et des actionneurs. La maintenance est également considérablement simplifiée : comme toutes les propriétés et paramètres des maîtres et des appareils sont directement disponibles dans le fichier de projet central du contrôleur, le remplacement automatique des appareils en cas de dommage peut également être effectué sans problème, aussi bien pour les maîtres IO-Link que pour les appareils.

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