INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2021

MESSE SPS

MESSE SPS 2021 DAS LAUFZEIT-MESSPRINZIP Beim Prinzip der Lichtlaufzeitmessung erzeugt eine Laserdiode im Sensor kurze Laserimpulse, die auf das Messobjekt projiziert werden. Das vom Messobjekt reflektierte Licht wird vom Sensorelement aufgenommen. Über die Laufzeit der Lichtpulse zum Messobjekt und zurück wird die Messdistanz abgeleitet. DER SENSOR IN DER PRAXIS Für den reibungslosen Ablauf von Produktions- und Logistikprozessen ist die genaue Mengenerfassung an Lagerplätzen z. B. für Schüttgut oder Kunststoffgranulate ein entscheidender Faktor. Um Produktionsstillstände aufgrund fehlenden Materials zu vermeiden, müssen die Füllstände in den Lagersilos zuverlässig und automatisiert erfasst werden. Zur Füllstandsmessung kommen die OptoNCDT ILR2250 Sensoren zum Einsatz. Sie sind an der Oberseite des Silos angebracht und messen kontinuierlich auf den Boden des Silos. Die Laser-Distanz-Sensoren erfassen so den Abstand zum Schüttgut bzw. zum Granulat. Wird das Silo entleert vergrößert sich der Abstand, wodurch ein Rückschluss auf die Füllmenge möglich ist, die wiederum über eine Füllstandsanzeige in Echtzeit ausgegeben wird. Die generierten Messwerte werden im Anschluss in Echtzeit über digitale oder analoge Schnittstellen direkt an die Produktionssteuerung ausgegeben. Der exakte Füllstand, die Restmenge und das Volumen des aufzufüllenden Granulates können nun automatisch berechnet und an den Kontrollraum weitergegeben werden. Die Laser-Laufzeit-Sensoren sorgen laut Hersteller für einen kontinuierlichen Produktionsbetrieb, eine optimale Befüllung der Silos sowie eine frühzeitige Warnung bei der Unterschreitung einer definierten Füllstandsmenge. Mithilfe des Einsatzes der Sensoren sollen Produktionsstillstände aufgrund fehlenden Materials vermieden und Kosten deutlich reduziert werden. Laser-Laufzeit- Sensoren können jederzeit auf einfache Weise an bestehenden Silos nachgerüstet werden. Eine Erweiterung mit einem Druckluft-Reinigungssystem bei sehr staubiger Umgebung ist möglich. OBJEKTE MIT GROSSEN DURCHMESSERN ZUVERLÄSSIG ERFASSEN 02 Die Laser-Distanz- Sensoren werden auch zur Füllstandsmessung in Silos eingesetzt und erfassen den Abstand zum Schüttgut Bandstahlrollen (Coils) werden vor allem in der verarbeitenden Industrie eingesetzt. Sie dienen dem Transport von Breitflacherzeugnissen aus Metall oder Legierungen. Die großen Abmessungen von rund 1,8 m Durchmesser und das hohe Gewicht der Coils stellen Hersteller immer wieder vor enorme Herausforderungen. Um das Material weiter verarbeiten zu können, müssen die Coils abgewickelt werden. Hierfür ist eine kontinuierliche Erfassung des Durchmessers notwendig, um den Prozess des Abwickelns genau zu überwachen und den Wechselzeitpunkt des Coils frühzeitig bestimmen zu können. Laser-Distanz-Sensoren der Reihe Opto- NCDT ILR2250-100 messen den Abstand zum Coil. Für diese Messaufgabe wird ein Sensor im Abstand von 0,2 bis 10 m auf den Radius des Coils ausgerichtet. Dieser misst kontinuierlich den Abstand zum Coil. Da sich durch das Abhaspeln der Durchmesser stetig verringert, erhöht sich infolgedessen der Abstand zwischen Coil und Sensor. Diese Streckenveränderung erfasst der Sensor zuverlässig und übermittelt sie als Messwert an die Steuerung des Produktionsprozesses. Im Vergleich zu herkömmlichen Überschlagsrechnungen aus der Umdrehung der Haspel oder der Bandlängenmessungen mit mechanischen Laufrädern ist hiermit eine präzise und verschließfreie Steuerung des Produktionsprozesses möglich. Mit den großen Messbereichen lässt sich die Messung aus sicherer Distanz zum Coil durchführen, wodurch ein Einsatz auch in rauen Umgebungen erfolgen kann. PRÄZISE ERGEBNISSE AUCH BEI TEMPERATUREN BIS ZU 1 100 °C In Ringwalzwerken werden Metalle wie Edelstahl oder Titan zum Einsatz bei Temperaturen von bis zu 1 100 °C nahtlos zu großen Ringen gewalzt. Dazu wird der glühende Rohling in eine Ringwalzanlage gelegt. Durch das Walzen vergrößert sich stetig der Durchmesser des Ringes. Da nur minimale Toleranzen zugelassen sind, muss der Walzprozess kontinuierlich überwacht und der Durchmesser exakt gemessen werden. Herkömmliche Sensoren, die nah am Messobjekt angebracht werden, halten den extrem hohen Temperaturen, der abplatzenden Zunderung sowie dem Wasserdampf nicht stand. Daher sind Messungen aus großer Entfernung notwendig. Für diese Messaufgabe können die Laser-Distanz-Sensoren OptoNCDT ILR2250-100 eingesetzt werden. Sie arbeiten mit dem Phasenvergleichsverfahren, welches auch auf glühenden Messobjekten zuverlässige Ergebnisse liefert. Der Sensor ist in einer sicheren Entfernung angebracht und erfasst während des Walzens exakt den Abstand zum Walzgut. Da sich der Durchmesser des Ringes stetig vergrößert, verringert sich gleichzeitig der Abstand zum Sensor. Diese Differenz erfasst der OptoNCDT ILR2250 Sensor millimetergenau. Die Messwerte werden über die digitale Schnittstelle direkt an die Produktionssteuerung weitergegeben. Nun lassen sich sowohl der Durchmesser berechnen als auch der übrige Walzweg, welcher sich aus dem Ist-Volumen und den daraus resultierenden Bearbeitungsschritten zusammensetzt. Die Ergebnisse werden im Anschluss zur Visualisierung an den Kontrollraum übermittelt. 28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2021/06 www.industrielle-automation.net

Dank der Laser-Distanz-Sensoren von Micro-Epsilon ist eine automatische Prozessüberwachung mit zuverlässiger Erfassung der Durchmesseränderung während des Produktionsprozesses möglich. Die hohe Linearität in Verbindung mit der hohen Auflösung prädestiniert den Sensor für Messaufgaben in Walzwerken. Zudem ermöglicht die kompakte Bauform eine einfache sowie schnelle Integration in bestehende Systeme. VON DER METALLINDUSTRIE BIS HIN ZUR PRODUKTIONSÜBERWACHUNG Die OptoNCDT ILR2250 Laser-Distanzsensoren nutzen das Phasenvergleichsverfahren und erfassen Messobjekte auf Distanzen von 0,05 bis zu 150 m mit hoher Signalstabilität. Dies erfolgt mit einer Linearität von ± 1 mm und einer Auflösung von 0,1 mm. Dank der hohen Genauigkeit und ihrer Robustheit sind die Laser-Distanz-Sensoren für präzise Distanzmessungen im industriellen Umfeld konzipiert. Für den Außeneinsatz sind Modelle mit integrierter Heizung verfügbar. Die innovativen Sensoren erfassen den Abstand zu weit entfernten Objekten. Je nach Entfernung und Genauigkeitsanforderung kann die Messung mit als auch ohne Reflektorfolie erfolgen. Der integrierte Auto-Messmodus ermöglicht die zuverlässige Messung auch auf dunklen, teilspiegelnden und weit entfernten Messobjekten. Daher können die Sensoren zur Abstands- und Distanzmessungen auf zahlreichen Oberflächen eingesetzt werden. Die einfache und schnelle Ausrichtung des Sensors wird über die integrierte Montageplatte mit vier Gewindestiften ermöglicht. Aufgrund ihrer Eigenschaften kommen die Sensoren in der Logistik- und Automatisierungstechnik, der Metallindustrie und der Produktionsüberwachung zum Einsatz. Bilder: Micro-Epsilon www.micro-epsilon.de Multi-Sensor- Messgeräte CO CO2 O2 PM Bis zu acht Messgrößen in einem Gerät! r.F. VOC °C mbar UNTERNEHMEN Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG Königbacher Str. 15 D-94496 Ortenburg Tel.: +49 8542 / 168 - 0 Fax: +49 8542 / 168 - 90 E-Mail: info@micro-epsilon.de AUTOR Jan Herrmann, Produktmanager Laser-Distanz-Sensoren bei Micro-Epsilon Messtechnik in Ortenburg ZUSATZINHALTE IM NETZ Bis zu vier Messgrößen in einem Gerät! Warum Sie auf diese Sensoren nicht verzichten sollten: https://bit.ly/Laser-Distanz-Sensoren ( @ Jetzt beraten lassen +49 911 37322-190 www.fuehlersysteme.de info@fuehlersysteme.de