Elopak公司的新型Pure-Fill灌裝機平臺采用圖爾克的超緊湊型模塊化IO-Link解決方案提高了調試速度、靈活性和成本效益。

包裝領域專家Elopak在其門興格拉德巴赫工廠開發和生產飲料紙盒灌裝機，期間采用IO-Link作為其全新Pure-Fill機器平臺的自動化基本技術。該公司之所以選擇圖爾克的以太網和網絡組件，看重的這些組件的高靈活性、簡單布線，以及在Profinet工程中的無縫集成能力。其中超緊湊的多協議I/O模塊TBEN-S2-4IOL、-4AI和-8DXP，以及TBEN-LL-SE-M2以太網交換機讓Elopak工程師印象深刻并獲得點贊。

可能大家都見過Elopak公司提供的Pure-Pak無菌飲料紙盒。作為世界領先的紙盒包裝和灌裝機系統供應商之一，來自挪威斯皮克斯塔德的Elopak公司致力于采用可再生、可回收和可持續來源的材料制造創新包裝解決方案。其德國子公司Elopak GmbH在其門興格拉德巴赫工廠開發和生產灌裝機。這些高度專業化的系統可完成從展開紙盒→定量注入液體和無菌灌裝→最終完全密封飲料紙盒的所有工序，并且無需拆卸即可自清潔。飲料紙盒在安裝現場直接灌裝，符合嚴格的衛生標準。

應用廣泛的新一代機器

新的Pure-Fill機器平臺在其前身E-PS120 A型號的基礎上開發而來，大幅提高了靈活性以適應客戶需求。“我們的主要目標是設計一臺模塊化的機器，以便在保持整體設計不變的情況下輕松適應個性化的客戶需求，”Elopak的電氣設計、產品和開發經理霍斯特·克萊斯 (Horst Klesse) 解釋道。新的灌裝機平臺必須足夠靈活以涵蓋各種應用，比如低酸含量的飲料（如牛奶）或高酸含量的飲料（如果汁）以及不同容量的紙盒（如1升或2升的紙盒），灌裝速度高達每小時14,000個紙盒，并支持兩到五條生產線。

Elopak的全新機器平臺PureFill-60AL可輕松適應不同的產品和客戶需求

圖爾克的IO-Link主站TBENS2-4IOL模塊安裝在冷卻機器的過程節點中，組裝極為緊湊

TBEN-S2系列的I/O模塊寬度僅為32毫米，可靈活安裝到各個位置。

圖爾克的TBEN-LL-SE-M2以太網交換機（如圖）具有八個100 Mbit和兩個Gbit端口，可實現快速、安全的機器內數據傳輸。

緊湊型 TBEN-S 模塊確保了高效的通信路徑。

”圖爾克緊湊型 TBEN-S2 設備是我們應用的理想解決方案。“

更靈活且不增加占用空間

在機器平臺中集成IO-Link可大幅提高靈活性，但系統的整體尺寸保持不變。其實，Elopak曾在前一代機器中少范圍嘗試過IO-Link，以減少布線和調試成本。IO-Link位于機器頂部的過程節點中，通過34個支持IO-Link的閥頭來控制所有介質和產品流。借助IO-Link，過程節點連接到控制柜的線纜從原來的375根單獨導線和73根電纜減少到11根電纜。“在新的機器平臺中，我們希望普遍使用IO-Link，但之前使用的主站的尺寸是一個問題。”Elopak的電氣設計、產品和開發經理霍斯特·克萊斯 (Horst Klesse)描述了開發過程期間遇到的挑戰，“不帶IO-Link連接的設備也必須集成到系統中。”

閥頭控制的通信問題是開發期間遇到的另一項挑戰。“鑒于之前復雜的編程和調試過程給軟件工程師帶來的大量額外工作，我們希望找到替代解決方案，”克萊斯表示。之前使用的IO-Link主站的M12供電電纜的直徑較大，比較僵硬，無法靈活連接緊密排布的模塊。

緊湊的IO-Link主站：節省空間且可隨意組合

針對上述問題，圖爾克通過TBEN-S2-4IOL、TBEN-S2-4AI和TBEN-S2-8DXP多協議I/O模塊以及IP67防護等級的8端口Ethernet/IP交換機提供了解決方案。超緊湊的TBEN-S2設備寬度僅為32毫米，非常適合空間狹小的系統。這意味著模塊組能輕松安裝到系統的不同位置，甚至能直接安裝在型材導軌上。使用較小的M8連接器和更細的電纜，讓接線變得更加容易，即使是鄰近安裝并橋接在一起的模塊也不例外。“按照灌裝機平臺的要求，合適的IO-Link主站需要具備諸多特點，比如緊湊的設計、支持多協議通信、M8電源、支持Profinet連接、具備合適的連接選項和多種安裝選項等。”克萊斯解釋道，“圖爾克的TBEN-S2模塊無縫迎合了上述所有要求。”

TBEN-S2-4IOL主站模塊具有四個A類IO-Link端口和數字I/O。它雖然外形緊湊，但提供了廣泛的通信選項，并且采用了圖爾克的SIDI（簡單IO-Link設備集成）技術，無需額外的軟件即可輕松將IO-Link設備集成到Profinet工程中。該模塊可連接最多四個傳感器，或通過IO-Link主站通道連接四個I/O集線器以擴展連接到64個傳感器。此外，該模塊還配備兩個四針M8以太網/現場總線連接，可通過Profinet、EtherNet/IP和Modbus TCP協議實現靈活的通信，而集成的以太網交換機則允許使用簡單的線型拓撲布線。內置的Web服務器簡化了診斷和調試過程，使得TBEN-S2-4IOL更加通用，并大幅簡化了設備的集成。

采用相同設計的TBEN-S2-4AI模塊是一款處理模擬量信號的強大解決方案，具有4個可配置的模擬量輸入（可配置為電壓、電流、RTD和熱電偶），可靈活適應不同的應用需求。每個模擬量輸入都能單獨配置，非常靈活。該系列模擬量I/O模塊非常通用，單個設備即可處理所有常見的模擬信號類型，顯著簡化了備件的庫存管理和機器維護。集成的以太網交換機則簡化了布線并優化了通信。

TBEN-S2-8DXP數字I/O模塊是圖爾克的一款緊湊型數字信號處理解決方案，具有八個通用數字通道，可配置為PNP輸入或2A輸出，也可根據應用需求自行調整。該模塊的每個I/O端口都有供電診斷功能，且每個通道都有輸出診斷功能，可確保可靠監測和快速故障檢測。克萊斯強調說：“我們可僅使用三個形狀、大小和連接方式完全相同的小型模塊來滿足機器所需。這使得即使沒有IO-Link，也能輕松安裝簡單傳感器。系統中還能將四至六個甚至更多設備分組，并使用更細的M8電纜進行連接。”該模塊還有一個特別的功能，即每個M12端口提供了第三個開關量輸出，共計可輸出12種開關信號。這使得可通過標準電纜連接并控制三段調光燈這類設備。

SIDI – Profinet工程的通用鑰匙

圖爾克的簡單IO-Link設備集成 (SIDI) 技術簡化了Profinet工程系統中IO-Link設備的處理。由于這些設備已經集成到主站的GSDML文件中，因此用戶可以從設備庫（例如TIA Portal）中選擇設備，并通過下拉菜單將其集成到項目中，操作方法和將設備用作模塊化I/O系統的子模塊一樣。用戶能以純文本格式查看所有設備屬性和參數信息。測量范圍、開關點和脈沖率可直接從工程系統中設置，無需任何編程或額外軟件。

TBEN-S2系列模塊在尺寸和連接方面采用統一設計，方便用戶輕松更換，而無需對系統進行復雜的更改——無論需要模擬、數字還是IO-Link設備。“我們可隨意組合模塊，不必擔心電源、連接或空間要求。”霍斯特·克萊塞強調說，“這種靈活性大大簡化了我們的規劃和安裝工作。我們只需告訴機械師需要多少模塊，無需事先確定具體類型。這使得我們能夠敏捷、高效地配置系統。”

安裝時間縮短一半以上

IO-Link解決方案的最大優勢之一是縮短了50%以上的安裝時間和30%以上的調試時間。這種大幅度的時間節省不僅有助于縮短生產周期，還降低了總體成本。直接從Profinet工程進行離線參數化極大地簡化了調試過程，無需再費時費力地手動設置傳感器和執行機構。維護也得以大幅簡化：因為所有主站及設備的屬性和參數都直接存儲在控制器的中央項目文件中，即使自動設備（無論是IO-Link主站還是設備）發生損壞也能輕松予以更換，而不會導致任何問題。

更多信息

下載全文 – more12450e [PDF, 12,71 MB]

產品鏈接： TBEN-S2-4IOL

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產品鏈接： TBEN-LL-SE-M2 以太網交換機