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5-2014

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PC & Industrie 5/2014 mit Einkaufsführer Industrielle Kommunikation

Sensoren Konzeptstudie

Sensoren Konzeptstudie SmartBridge Bild 1: Übersichtliche Darstellung von Sensordaten mit der SmartBridge-App Industrie 4.0 stellt neue Anforderungen an die Kommunikationsfähigkeiten von Sensoren – „Sensorik 4.0“ wird hier gebraucht. Als einen Beitrag dazu zeigt Pepperl+Fuchs mit der Konzeptstudie SmartBridge wie moderne Mobilgeräte aus dem Consumer-Bereich (Smartphones und Tablet-Computer) als komfortable drahtlose Bedieneinheiten für industrielle Sensoren genutzt werden können. Der folgende Text beschreibt die Konzeptstudie näher. Autor: Dipl.-Ing. Benedikt Rauscher, Entwicklungsgruppenleiter Industrial Vision Sensors, Geschäftsbereich Fabrikautomation, Pepperl+Fuchs GmbH Anforderungen moderner Sensoren Bild 2: Komfortables Verändern von Sensor- Einstellungen Moderne Sensoren bilden immer komplexere Funktionen ab und stellen damit höhere Anforderungen an Parametrier- und Diagnose-Werkzeuge. Gleichzeitig werden die Sensoren immer kleiner so dass immer weniger Platz für Bedienund Anzeige-Elemente zur Verfügung steht. Außerdem herrscht starker Kostendruck, der zusätzliche teure Bauelemente nicht erlaubt. Abgesehen davon sind Bedienelemente an den Sensoren selbst in vielen Einbausituationen wegen schlechter Zugänglichkeit wenig komfortabel oder gar nicht nutzbar. Consumer-Hardware zur Sensor-Diagnose Moderne Smartphones und Tablet- Computer sind wegen ihrer Vielseitigkeit und hoher Bedienfreundlichkeit weit verbreitet und haben den Status als „Spielzeuge“ für Technik-Verliebte längst abgelegt. Die Geräte bringen mit leistungsfähigen Prozessoren, Grafik-Einheiten und drahtlosen Schnittstellen alle Voraussetzungen für einen Einsatz als komfortable Diagnoseund Parametrier-Werkzeuge. Wegen fehlender gemeinsamer Schnittstellen und Standards ist dies bisher nicht umgesetzt worden. SmartBridge schließt die „digitale Lücke“ SmartBridge stellt ein durchgängiges Konzept bereit zur Überwindung der „digitalen Lücke“ zwischen den Service-Schnittstellen moderner Sensoren und mobilen Consumer-Endgeräten. Das System besteht aus einem Wireless-Adapter – der eigentlichen SmartBridge – sowie einem Tablet-Computer oder einem Smartphone mit der Smart- Bridge-App. Die Datenübertragung zur Smart- Bridge-App auf dem Mobilgerät erfolgt drahtlos, um den Verbindungsaufbau einfach und schnell durchführen zu können und aufwendige und kostenintensive Verkabelung zu vermeiden. Der Wireless- Adapter enthält ein Drahtlos-Modul (Bluetooth oder WLAN), einen Controller sowie mehrere verschiedene Schnittstellen (IOLink, RS232) zum Anschluss von Sensoren. Der Adapter wird in die bestehende Verdrahtung eingeschleift, greift die Sensor-Daten rückwirkungsfrei ab und baut eine drahtlose Verbindung zu einem mobilen Endgerät auf. Die Versorgung des Adapters erfolgt ebenfalls über die Sensor-Zuleitung. Die SmartBridge-App wird auf einem Tablet-PC oder Smartphone installiert. Nach Starten der App erscheint ein Auswahl-Menü, alle in Reichweite befindlichen Sensoren werden aufgelistet und zur Verbindung angeboten. Nach Anwahl eines Sensors erscheint eine für den ausgewählten Sensortyp spezifische Seite, auf der Sensor-Daten und -Parameter dargestellt werden. • Pepperl+Fuchs GmbH fa-info@de.pepperl-fuchs.com www.pepperl-fuchs.com 14 PC & Industrie 5/2014

Sensoren Langlebige Linearpotentiometer mit erweitertem Temperaturbereich Eine neue Serie von potentiometrischen Linear-Wegaufnehmern hat jetzt Variohm EuroSensor vorgestellt. Die Aufnehmer zeichnen sich besonders durch verbesserte Zuverlässigkeit, einen erweiterten Temperaturbereich und die Schutzklasse IP67 aus. Damit ist die Serie VXP bestens für anspruchsvolle Messaufgaben im industriellen Umfeld gerüstet. Bei der Neuentwicklung nutzte man die Erfahrungen mit Aufnehmern der VLPM-Serie. In beiden Ausführungen kommen Doppel lippendichtungen und ein neues Gehäusematerial zur Anwendung, so dass die Gehäuseschutzklasse IP67 erreicht wird. Zusätzlich erweiterte Variohm die Temperaturbelastbarkeit deutlich. Der Einsatzbereich reicht jetzt von -40 bis +150 °C – in den Spitzen kurzzeitig sogar bis +175 °C. Die neuen linearen Wegaufnehmer vom Typ VXP sind für Messwege zwischen 25 und 290 mm ausgelegt, unterteilt in neun Standard- Messbereiche. Zu den Leistungsmerkmalen gehört die Linearität mit typisch ±0% bei einer Wiederholgenauigkeit von 0,01 mm. Die maximale Verfahrgeschwindigkeit ist mit 10 m/s spezifiziert und die Schockfestigkeit mit 50 g (10 ms). Mit mindestens 25 Millionen Zyklen erreicht auch die Lebensdauer ungewöhnlich hohe Werte. Das eloxierte Aluminiumgehäuse mit 15 mm² Querschnitt bietet zur einfachen Montage selbstzentrierende Kugelgelenke. Die Wegaufnehmer der VXP- Serie sind besonders Vorteilhaft bei beengten Platzverhältnissen. Die Technologie der Leitplastik-Widerstandsbahnen, wie sie in der VXP-Serie zum Einsatz kommt, basiert auf einer patentierten mehrlagigen Widerstandsbahn, einem Mehrfachschleifer mit mehreren Fingern zur Erhöhung der Kontaktsicherheit und einem sehr speziellen Dämpfungsmechanismus aus Elastomer. Diese Potentiometer-Technologie liefert einen gleichförmigen, sanften und sicheren Kontakt – auch unter schwieriger Stoß- und Schwingungsbelastung. • Variohm Eurosensor Ltd. (Deutschland) www.variohm.de Luftspaltüberwachung mit glasfaserbasiertem Sensor Huber+Suhner präsentierte den GapSensor erstmalig auf der SPS. Mit diesem glasfaserbasierten Detektor wird im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die in Synchronmaschinen „nur“ den Abstand von der Erregereinrichtung zum Stator messen, direkt der Extremfall „Unterschreiten eines definierten Mindestabstandes“, detektiert. Dies erspart teure Systemausfälle. Synchronmaschinen im Motoroder Generatorbetrieb mit einer Erregereinrichtung aus Permanentmagneten oder Erregerwicklungen sind heute in vielen Anwendungen anzutreffen. Der Überwachung des kleinen, konzentrischen Luftspaltes zwischen dem feststehenden Stator und dem sich drehenden Rotor wird hohe Priorität zugemessen. So können Beschädigungen und lange Ausfallzeiten einer Maschine durch sich aufgrund der Vibrationen lösende Erregereinrichtungen vermieden werden. Der von Huber+Suhner speziell für diese Überwachung entwickelte GapSensor besteht aus einer Glasfaserschlaufe auf einem Trägermaterial, das über die gesamte Länge des Stator-Polschuhs reicht. Unterschreitet eine Erregereinrichtung den Mindestabstand zum Stator wird die Glasfaser zerstört und die Signalunterbrechung detektiert. Da der Abstand nicht lokal überwacht wird, sondern über die gesamte Länge des Polschuhs, können auch einzelne Magnetelemente, die in Kontakt mit dem Stator kommen, einen Alarm auslösen. Die Länge des eigentlichen Sensors ist über einen großen Bereich wählbar, wodurch sich Stator-Polschuhlängen von 100 bis 1800 mm abdecken lassen. Die Auslösehöhe des Sensors, die über die Dicke des Trägermaterials definiert wird, liegt je nach Anwendung zwischen 0,5 mm und 1,1 mm. Der GapSensor kann dank eines speziellen Halters auch in bestehende Anlagen eingebaut werden. Dieses Sensorsystem bietet eine installationsfreundliche Spaltüberwachung auf Basis eines faseroptischen Sensors ohne metallische Werkstoffe im direkten magnetischen Feld der Maschine. • HUBER+SUHNER AG hubersuhner.com PC & Industrie 5/2014 15

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