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DER KONSTRUKTEUR 5/2016

DER KONSTRUKTEUR 5/2016

SENSORTECHNIK I SPECIAL

SENSORTECHNIK I SPECIAL Eine zuverlässige Datenerfassung und die Umwandlung der gewonnenen Daten in die wirklich benötigten anwendungsrelevanten Informationen direkt im Sensor: Das ist ein Kern unserer IO-Link-basierten „Smart Sensor Solutions“. Diese Sensoren sind mit intelligenten Automatisierungsfunktionen ausgestattet. In sich geschlossene Teilaufgaben lassen sich dadurch schneller, präziser und effizienter bewältigen als in der Maschinensteuerung. Die volle Transparenz der Automatisierungsfunktionen und Parameter eines Sensors – auf allen Ebenen der Automatisierungspyramide – erlaubt auch eine bessere Kontrolle ganzer Prozesse: Zusätzlich zu den reinen Prozessdaten und Informationen der Applikationsfunktionen, die der Steuerung ständig und in Echtzeit zur Verfügung stehen, können „Smart Sensors“ weitere Informationen für die Prozessüberwachung und Prozessbewertung liefern. Diese Informationen lassen sich bei Bedarf durch die Steuerung abfragen. Dies ermöglicht gleichzeitig eine Fehleranalyse oder das Überwachen eines Teilprozesses. Bernhard Müller, Geschäftsleitung Industrie 4.0, SICK AG, Waldkirch Eine digitale Fabrik verlangt durchgängige Kommunikationsmöglichkeiten bis in die unterste Ebene, das heißt bis zum einzelnen Sensor oder Aktuator. IO-Link bietet seit Jahren ein breites Produktspektrum, zum Beispiel industrielle Schalttechnik aus dem Sirius-Systembaukasten von Siemens, das diese Anforderungen der zunehmenden Digitalisierung bis in die Sensor- und Aktuator-Ebene erfüllt – wie zum Beispiel die Möglichkeit, Geräteinformationen aus der Feldebene auszulesen oder die Sensorik und Aktuatorik online zu diagnostizieren und automatisch zu parametrieren. Die intelligente Sensorschnittstelle kann und wird, gegenüber aufwändigerer Feldbus-Technologie, aufgrund ihrer sehr niedrigen Implementierungs- und Bauteilkosten auch in preissensitiven Komponenten integriert. Als weiterer Vorteil entstehen durch die Verwendung der bestehenden Verkabelung keine zusätzlichen Verdrahtungskosten in der Anlage. Schließlich lässt sich IO-Link als weltweit einziger internationaler Standard (IEC61131-9) für eine intelligente Sensor/ Aktuator-Kommunikationsschnittstelle mittels verschiedenster Master in jedes Feldbussystem integrieren – und lassen sich damit die für die Digitalisierung in der Digitalen Fabrik notwendigen Basis-Daten von Sensoren und Aktuatoren bereitstellen. Heinz Eisenbeiss, Leiter Marketing Factory Automation, Siemens-Division Digital Factory, Nürnberg www.siemens.de www.sick.com IO-Link muss im Verbund zwischen Sensoren und Aktoren ge - sehen werden. IO-Link-Aktor-Geräte haben alle notwendigen Sensoren integriert und dadurch wird der Verdrahtungsaufwand drastisch reduziert. Außer den eigentlichen Ansteuersignalen können die Geräte nachjustiert, auf unterschiedliche Produkte parametriert und auch Wartungsbedarfe rechtzeitig vor einem Funktionsausfall ermittelt werden. Und das über nur drei Leitungen ohne Extra-Aufwendungen für Schirmung oder andere EMV-Absicherungen. Dasselbe gilt auch für reine Sensorgeräte. Mittels IO-Link kann das Gerät bereits lange vor einem Ausfall über Verschmutzung oder Justageverlust informieren. IO-Link-Geräte sind feldbusneutral, d. h. die IO-Link-Masterklemme des Feldbussystems konvertiert die IO-Link-Daten auf das feldbusinterne Datenformat. Eine Ausprägung des Geräts kann somit unverändert an allen Feldbussystemen benutzt werden, welches IO-Link unterstützt. Durch die Möglichkeit während des eigentlichen Arbeitsprozesses zusätzliche Informationen aus dem Gerät abfragen zu können, ermöglicht ein IO-Link-Gerät mit Industrie-4.0-Funktionen umzusetzen, wie z. B. Geräte- Identifikation, Vorbeugende Wartungsinformationen, automatisches Einstellen auf Maschinen und Werkstücksituationen, Security-Funktionen. Da jedoch IO-Link-Geräte Slave-Geräte sind und immer einen Ansteuerungsmaster benötigen, können sie nicht selbstständig Daten ins Netz einspeisen. Insofern sollte man IO-Link Geräte eher als „Industrie 4.0 ready“ bezeichnen, was bestimmt keinen Nachteil darstellt. Wenn man z. B. an Datensicherheit denkt. Winfried Hils, Leitung Vorentwicklung, Zimmer GmbH, Rheinau www.zimmer-group.de Bildquelle: WONG SZE FEI / Fotolia.com 46 Der Konstrukteur 5/2016

SPECIAL I SENSORTECHNIK Wenn Messräder aus Drehgebern lineare Positionssensoren machen Als Zubehör für seine Drehgeber- Familie IXARC hat das Unternehmen Posital eine Serie von Messrädern entwickelt, die sich bei Bedarf auf die Welle eines Encoders montieren lassen – und aus konventionellen Drehgebern im Handumdrehen lineare Positionssensoren machen. Verfügbar sind die Messräder in Umfängen von 200 und 500 mm. Bei Anbau eines solchen Messrades an einen absoluten Multiturn-IXARC-Drehgeber führt dies zu einem linearen Messbereich von bis zu 500 km. Der Umfang des Messrads hängt mit der Auflösung des Drehgebers zusammen. Um eine gute Traktion auf den unterschiedlichen Oberflächen sicherzustellen, sind die aus Aluminium gefertigten Räder mit drei verschiedenen Laufflächen erhältlich. Zur Auswahl stehen eine Metalloberfläche mit kreuzschraffierter Rändelung sowie zwei Varianten mit einer Polyurethanbeschichtung: glatt und strukturiert. www.posital.de Multipoint-Vibrometer für dreidimensionale Messungen Polytec hat ein Multipoint-Vibrometer entwickelt, das instationäre Prozesse gleichzeitig aus verschiedenen Blickwinkeln misst. Das MPV-800 ist modular aufgebaut, wodurch selbst bei vielen Messpunkten die Kosten überschaubar bleiben. Grundlage bildet das Basissystem mit einer Workstation für die Datenerfassung. Dieses bietet acht optische Vibrometerkanäle, acht Referenzkanäle sowie eine Software zur Datenerfassung und Auswertung. Bei Bedarf lässt es sich mit weiteren Optikeinheiten auf ein Vibrometer-System mit bis zu 48 Kanälen erweitern. Jede Optikeinheit enthält ein 8-Kanal-Interferometer, eine gemeinsame Laserlichtquelle sowie Anschlüsse für acht Faserköpfe. Da sich die Faserköpfe beliebig anordnen lassen sind unterschiedlichste Messaufgaben realisierbar. Die Multisensor-Anordnung ermöglicht es beispielsweise, Amplituden- und Phasenverteilung auf der Oberfläche vollflächig auszuwerten. Fokussiert man drei Sensoren auf einen Punkt, sind sowohl In-Planeals auch Normalkomponenten der Schwingungen messbar. www.polytec.de Neue Mess- und Analyse-Lösungen Ipetronik präsentiert neue Hardund Softwareprodukte für Forschung, Tests und Entwicklung. Die neue Version der Messsoftware Ipemotion ermöglicht die Analyse von akustischen Signalen und Vibrationen mit dem Campbell-Diagramm. Als Hardwareplattform dient das vierkanalige Messmodul Mx-SENS2 4, das durch eine Kanalabtastrate bis 100 kHz dynamische Messsignale erfasst. Der Datenlogger M-Log V3 ist mit dem Hardware-Modul Comgate V3 eine Erweiterung zur kabellosen Datenübermittlung. Dies ermöglicht eine schnelle, sichere und komfortable Datenfernübertragung. Die Ipecloud erweitert die weltweite Überwachung von Datenlogger-Flotten während der Felderprobung. Mit dem Treiber Ipeaddon Inca 5 lassen sich Messmodule auf Basis von CAN-Bus und XCPonETH-Protokollen über die BOA- und OHI-Schnittstelle der Software-Plattform Inca einbinden, um z.B. zeitsynchron zu den Messdaten vom Steuergerät analoge Messdaten über die ETK-Schnittstelle zu erfassen. www.ipetronik.com Intelligenter Füllstandmessumformer Der magnetostriktive Füllstandmessumformer Jupiter JM4 von Magnetrol ermöglicht eine sichere, einfache und intelligente Messung bei Anwendungen mit Gesamtfüllstand und Trennschicht. Er eignet sich für den Direkteinbau oder für die externe Montage an Magnetklappenfüllstandanzeigern des Herstellers. Ein erhöhtes Signal-Rausch-Verhältnis, eine grafische lokale Benutzerschnittstelle, Hart 7.0, lokale Wellenformerfassung und ein intuitiver Device Type Manager ermöglichen Fernkonfiguration, Trendermittlung und Diagnostik. Der Messumformer verfügt über einen abnehmbaren, drehbaren Kopf, der eine Wartung und Fehlersuche ermöglicht, ohne den Prozess zu unterbrechen. Wird der Messumformerkopf auf eine Sonde aufgesetzt, können per Knopfdruck die werkseitigen Konfigurationseinstellungen in den Kopf importiert werden. Bei der Getrenntversion ist der Messumformerkopf über ein Kabel mit der Sonde verbunden, was das Ablesen bei räumlichen Einschränkungen erleichtert. www.magnetrol.com Der Konstrukteur 5/2016 47

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