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Industrielle Automation 3/2018

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Industrielle Automation 3/2018

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK Position gesichert Moderne Positionssensorik erleichtert den Produktionsablauf in der Automatisierung oder Holzbearbeitungsmaschinen oder bei der Positionserfassung an schnellen Bewegungseinheiten in Fertigungslinien. Die genutzte proprietäre Novopad-Technologie ist unempfindlich gegenüber Magnetfeldern, die bspw. von großen Motoren, Hydraulikventilen oder magnetisch aktivierten Spannvorrichtungen erzeugt werden. Die mechanische Robustheit in Verbindung mit dem Messverfahren ergibt eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Schock und Vibration. Speziell für metallverarbeitende Betriebe ist auch die Tatsache interessant, dass sich am nichtmagnetischen Positionsgeber keine Metallspäne ansammeln. Das Messsignal steht als analoges Strom-/Spannungssignal oder digital über eine Synchron- Serielle-Schnittstelle (SSI) zur Verfügung. Außerdem werden Kommunikationsschnittstellen gemäß IO-Link bzw. CANopen- Standard angeboten; Ethernet-Schnittstellen sind geplant. Robustheit, Geschwindigkeit, Genauigkeit und vor allem Kommunikationsfähigkeit – Industrie 4.0 hat hohe Erwartungen an die Positionssensorik in der Automation. Allerdings erfordern die jeweiligen Messaufgaben auch ihr spezifisches Messprinzip sowie passende Sensoren. Wie es Anwendern dennoch gelingt, die richtige Technologie für die eigene Anwendung zu finden, zeigt ein Sensorikspezialist aus Baden- Württemberg. Auf die Frage, welche Positionssensorik zu welcher Anwendung passt, gibt es leider keine Universallösungen; die Unterschiedlichkeit der Anwendungen lässt dies nicht zu. Beratung tut deshalb Not, zumal auch der Kostenfaktor häufig eine nicht zu unterschätzende Rolle spielt. Der Sensorikspezialist Novotechnik kann hier der richtige Partner sein. 70 Jahre Erfahrung in Entwicklung und Fertigung leistungsfähiger Positionssensorik haben zu einem umfangreichen Angebot an Weg- und Winkelsensoren geführt, die sich heute in unterschiedlichsten industriellen und mobilen Anwendungen bewährt haben. Dabei reicht das Spektrum sowohl bei linearen als auch bei rotativen Sensoren vom kostengünstigen Potentiometer bis hin zu kontaktlosen Verfahren, die zukunftsweisende Features bieten. Induktive Linearsensoren für höhere Zykluszeiten Kontaktlose Positionssensorik hat sich in der Industrieautomation und in mobilen Anwendungen einen festen Platz erobert, vor allem magnetostriktive und induktive Sensoren sind inzwischen in vielen Anwendungsbereichen bewährt: Für schnelle Positionieraufgaben ist der induktive Wegaufnehmer TF1, der in Standardlängen von 100 bis 1 000 mm angeboten wird, geeignet. Der Sensor bietet eine Auflösung von bis zu 1 µm. Die Update-Rate des Messsystems erreicht 10 kHz, dies bedeutet einen Zeitverzug von höchstens 0,2 ms zwischen realer Position und dem zugehörigen Messwert. Dadurch lassen sich in Produktionsanlagen höhere Zykluszeiten erreichen, da die jeweilige Zielposition mit höheren Geschwindigkeiten angefahren werden kann. Typische Anwendungen finden sich zum Beispiel bei Linearantrieben, Spritz- und Druckgussmaschinen, bei Pressen und Stanzen in der Blechbearbeitung, in Verpackungs- Magnetostriktive Linearsensoren bieten hohe Dynamik Magnetostriktive Sensoren kommen überall dort zum Einsatz, wo hohe Zuverlässigkeit und Präzision in der Positions- und Geschwindigkeitsmessung, insbesondere in Kombination mit langen Wegen, gefragt ist. Die Wegaufnehmer zur mechanisch entkoppelten und damit verschleißfreien Positionsmessung werden für Messlängen bis 4 250 mm angeboten. Sie haben nicht nur die Überwachung und Linearisierung der Messwerte integriert, sondern bieten auch ein Höchstmaß an Sicherheit und Dynamik bei der Datenübertragung. Die Auflösung ist unabhängig von der Messlänge und beträgt einheitlich 1 μm. Die mechanische Robustheit in Verbindung mit dem Messverfahren ergibt eine weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber Schock und Vibration. Magnetostriktive Linearsensoren werden in Profil- (TP1) und Stabbauform (TH1/TM1) angeboten, eignen sich also auch zur Montage direkt in Hydraulikzylindern. Zur Wahl stehen neben analogen Strom- und Spannungsschnittstellen auch Start-Stopp-Schnittstellen für bis zu drei Positionsgeber, SSI, CANopen- oder IO-Link-Schnittstelle. Dipl.-Ing. Stefan Sester, Leiter technischer Vertrieb, Novotechnik Messwertaufnehmer OHG, Ostfildern (Ruit); Ellen-Christine Reiff, M.A., Redaktionsbüro Stutensee 30 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2018

Wir sind dabei, wenn smarte Dinge Standard werden. Große Vielfalt an rotativen Positionssensoren Bei rotativen Positionssensoren hat der Anwender die Qual der Wahl. Potentiometrische und kontaktlose Winkelsensoren gibt es in den unterschiedlichsten Varianten und Baugrößen, angefangen von Ausführungen im Kunststoffgehäuse bis hin zu Heavy-Duty-Lösungen in robusten Metallgehäusen. Ein Highlight darunter sind die Multiturn-Sensoren der Baureihen RSM- 2800/RMB-3600, welche zusätzlich zum Hall-Effekt den GMR-Effekt (Giant-Magneto- Resistance) nutzen. Sie liefern absolute Positionswerte, benötigen keine Referenzsignale und brauchen zum Erfassen der Umdrehungen keine Stromversorgung oder Pufferbatterie. Der Messbereich beträgt bis zu 16 Umdrehungen; der Messwert wird analog oder über SPI bzw. SSI ausgegeben. Da die Kommunikationsfähigkeit der Positionssensoren im Hinblick auf Industrie 4.0 im Fokus steht, ist auch hier IO-Link ein zentrales Thema. Dank IO-Link wird die „Intelligenz“ der Sensoren in vollem Umfang für den Automatisierungsverbund nutzbar. Bei der Inbetriebnahme kann der Anwender Parameter wie Nullpunkt oder Drehrichtung einfach verändern und somit die Variantenvielfalt verringern. Neben der reinen Positionsinformation lassen sich weitere Informationen wie Status- bzw. Diagnosemeldungen austauschen. Fehler 01 Links: Der induktive Wegaufnehmer bietet sehr gute dynamische Eigenschaften 02 Rechts: Magnetostriktive Sensoren kommen dort zum Einsatz, wo hohe Zuverlässigkeit und Präzision in der Positionsund Geschwindigkeitsmessung gefragt ist im Regelkreis sind rasch lokalisierbar, da die Einstellparameter zentral gespeichert sind. Ein Sensor kann daher in kurzer Zeit getauscht werden. Letztendlich bringt IO-Link so einen Mehrnutzen ohne Mehrkosten, von dem sich in Automatisierungstechnik und Maschinenbau gleichermaßen profitieren lässt. Novotechnik bietet eine Reihe an Wegund Winkelaufnehmern, die mit IO-Link verfügbar sind. Dazu gehören beispielsweise robuste Singleturngeber der Baureihe RFC- 4800. Diese magnetischen Sensoren sind kompakt, einfach zu montieren und erfassen den Drehwinkel über volle 360° mit einer Auflösung von bis zu 14 Bit. Weitere Sensoren mit IO-Link sind zum Beispiel der ab solute, magnetostriktive Wegaufnehmer TH1 in Stabform zur direkten Integration in Zylindern sowie die Wegaufnehmer TP1 (magentostriktiv) und TF1 (induktiv) in Profilbauform. Fotos: Aufmacher Fotolia, sonstige Novotechnik www.novotechnik.de Unsere hochgenauen Niedrigstdrucksensoren überwachen Volumenströme und Drücke in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen und sorgen so für deren energieeffizienten und wirtschaftlichen Betrieb. Besuchen Sie uns auf der SENSOR + TEST Halle 1, Stand 332 03 Potentiometrische und kontaktlose Winkelsensoren gibt es in unterschiedlichen Varianten sowie Baugrößen und unter anderem auch mit IO-Link www.first-sensor.com

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