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Sensorik Positionssensorik für eine zukunftssichere Automatisierung

| Redakteur: Jan Vollmuth

Sensorikspezialist Novotechnik zeigt auf der SPS IPC Drives 2016 eine breite Produktpalette von hochdynamischen Wegaufnehmern bis hin zu Single- und Multiturn-Drehgebern, die sich auch für mobile Anwendungen eignen. Viele der Produkte können mittlerweile über IO-Link kommunizieren. Ihre „Intelligenz” wird so in vollem Umfang für den Automatisierungsverbund nutzbar.

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Der neue induktive Wegaufnehmer TF1 arbeitet nach dem berührungslosen Novopad-Verfahren und überzeugt durch seine außergewöhnlich guten dynamischen Eigenschaften und die hohe mechanische und magnetische Robustheit.
Der neue induktive Wegaufnehmer TF1 arbeitet nach dem berührungslosen Novopad-Verfahren und überzeugt durch seine außergewöhnlich guten dynamischen Eigenschaften und die hohe mechanische und magnetische Robustheit.
(Bild: Novotechnik)

Für schnelle Positionieraufgaben geradezu prädestiniert ist der neu induktive Wegaufnehmer TF1, der in Standardlängen von 100 bis 1000 mm angeboten wird. Die Update-Rate des Messsystems erreicht 10 kHz, dies bedeutet einen Zeitverzug von 0,2 ms zwischen realer Position und dem zugehörigen Messwert. Mit einer optimierten Regeldynamik gibt es auch bei raschen Bewegungswechseln kein Überschwingen. Dabei arbeitet der Sensor mit einer Auflösung von bis zu 1 µm. Typische Anwendungen finden sich z.B. bei Linearantrieben, Spritz- und Druckgussmaschinen, bei Pressen und Stanzen in der Blechbearbeitung, in Verpackungs- oder Holzbearbeitungsmaschinen oder bei der Positionserfassung an schnellen Bewegungseinheiten in Fertigungslinien.

Unempfindlich gegenüber Magnetfeldern

Dabei ist die Novopad-Technologie unempfindlich gegenüber Magnetfeldern, die beispielsweise von großen Motoren, Hydraulikventilen oder magnetisch aktivierten Spannvorrichtungen erzeugt werden, denn die Position wird nicht magnetisch, sondern induktiv erfasst. Ein weiterer Vorteil im Bereich der Metallverarbeitung ist, dass sich am nichtmagnetischen Geber keine Metallspäne ansammeln. Positionsgeber stehen sowohl geführt zur Ankopplung an Schubstangen zur Verfügung als auch ungeführt für eine mechanische Entkopplung.

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Durch den robusten Sensoraufbau – die Maßverkörperung ist über eine Leiterplatte realisiert – beeinträchtigen selbst starke Vibrationen das Messergebnis nicht. Außerdem deckt der Sensor mit -40 bis 85 °C einen großen Temperaturbereich ab. Das Messsignal wird als analoges Strom-/Spannungssignal oder digital über SSI ausgegeben. Außerdem sind Kommunikationsschnittstellen gemäß IO-Link bzw. CANopen-Standard verfügbar; eine Ethernetschnittstelle wird folgen.

Schnittstelle mit Zukunft

Zur einfachen und kostengünstigen Anbindung von Sensoren an Steuerungen im Rahmen des Themas Industrie 4.0 wurde das standardisierte Kommunikationsprotokoll IO-Link definiert. In der Praxis bringt das gleich mehrere Vorteile: Die Punkt-zu-Punkt-Verbindung bietet Feldbus-Funktionalität zu attraktiven Preisen und ermöglicht die durchgängige Kommunikation der Steuerung bis in die Sensorebene. Speziell die Verdrahtung ist – verglichen mit Industrial Ethernet – deutlich einfacher und somit kostengünstig, da mit ungeschirmten, 3-adrigen Leitungen sowie dem M12-Steckersystem gearbeitet werden kann.

Bei der Inbetriebnahme kann der Anwender Parameter wie z. B. Nullpunkt oder Drehrichtung einfach verändern und somit die Variantenvielfalt verringern. Neben der reinen Positionsinformation lassen sich zudem weitere Informationen wie Status- bzw. Diagnosemeldungen austauschen. Fehler im Regelkreis sind rasch lokalisierbar, da die Einstellparameter zentral gespeichert sind. Ein Sensor kann in kurzer Zeit getauscht werden. Letztendlich bringt IO-Link damit eine Kostenreduktion, von der sich in Automatisierungstechnik und Maschinenbau gleichermaßen profitieren lässt. Diese Vorteile können Anwender inzwischen bei vielen Sensoren nutzen.

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