Neigungssensoren mit Analogsignal und Schaltausgängen im industriellen Einsatz Damit nichts schief läuft - KEM

Neigungssensoren mit Analogsignal und Schaltausgängen im industriellen Einsatz

Damit nichts schief läuft

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Elektronische Bauteile zur Erfassung von Neigungswinkeln gibt es viele; eine einfache, industrietaugliche Bereitstellung dieser Information jedoch bislang nicht. Die vorgestellte Sensorgenera- tion gibt auf einer genormten 4 bis 20 mA Analogschnittstelle einen frei wählbaren Winkelbereich aus, ohne eine aufwändige Busschnittstelle zur Parametrierung oder Datenausgabe zu benötigen. Mittels Teachtasten können auch Schaltausgänge ganz einfach parametriert werden, um beispielsweise Grenzwinkel zu überwachen.

In vielen Applikationen ist es notwendig zu wissen, in welcher Lage sich ein Objekt gerade befindet: Nicht nur in der Förder- und Handhabungstechnik müssen Paletten und Behälter stets waagerecht bewegt und transportiert werden, auch in zahlreichen Anwendungen des Nutzfahrzeugbereichs ist eine definierte und korrekte Ausrichtung von Maschinenkomponenten oder ganzer Fahrzeuge notwendig und zu überwachen. Für solche Zwecke bietet Pepperl+Fuchs jetzt eine neue Baureihe an Neigungssensoren an, die sich durch intelligente Funktionen sowie einfache Inbetriebnahme und Handhabung auszeichnet.

Überall notwendig: Lageüberwachung
Die Neigungssensoren der Baureihe F99 stellt Pepperl + Fuchs erstmals zur SPS/IPC/Drives 2007 in Nürnberg vor. Sie sind prädestiniert für alle Aufgaben bei denen es gilt, Gegenstände möglichst waagerecht zu halten oder bestimmte Neigungswinkel nicht zu überschreiten, beispielsweise um ein Kippen zu verhindern. Typische Anwendungen für Neigungssensoren findet man zahlreich im industriellen Umfeld der Förder- und Lagertechnik, im Nutz- und Spezialfahrzeugbau oder zum Beispiel im Bereich von Windkraftanlagen.
Bei Gabelstaplern darf man den Ausleger nur so weit belasten, dass noch ein sicheres Fahren und Transportieren gewährleistet ist. Spezialmaschinen wie Mobil-Allzweck- oder Schreitbagger und ähnliche Geräte sind für den Einsatz in extrem schwierigem Gelände wie beispielsweise an Steilhängen im Gebirge, an Bahn- und Straßendämmen, in Gewässerläufen oder der Forstwirtschaft vorgesehen. Unter solch extremen Arbeitsbedingungen ist eine kontinuierliche Überwachung der Schräglage und gegebenenfalls Regelung unverzichtbar für einen unfallfreien Betrieb.
Denkbar ist auch der Einsatz zur Kontrolle der Mastneigung von Windkraftanlagen, um bei extremen Wetterlagen die Rotorblätter aus dem Wind zu drehen und somit den Aufbau zu entlasten.
Neue Baureihe: robust und outdoortauglich
Die Geräte der Baureihe F99 sind mit Messbereichen von 0 bis 360° für wahlweise eine oder zwei Achsen erhältlich. Das mikromechanische Prinzip auf Basis eines Feder-Masse-Systems liefert eine absolute Genauigkeit von ±1,5° sowie eine Empfindlichkeit und Wiederholgenauigkeit von je ±0,1°. Untergebracht sind die elektronischen Messaufnehmer in einem robusten, outdoortauglichen Gehäuse.
Der Sensor musste zahlreiche Tests über sich ergehen lassen, bevor er die Freigabe für den rauen, industriellen Einsatz erhielt. So genügt er auch den hohen Anforderungen der IP68/69K- Schutzklasse und widersteht Temperaturen von -40° bis +85 °C. Der Sensor selbst ist in einer Metallwanne eingebettet und somit optimal vor mechanischen Belastungen geschützt.
Die Montage ist denkbar einfach: Eine Zentralschraube fixiert den Sensor in der Metallwanne, die auf dem zu überwachenden Objekt angebracht wird. Ein eventueller Austausch nach einer mechanischen Beschädigung zum Beispiel kann dadurch ohne eine erneute Ausrichtung am Objekt schnell und problemlos erfolgen.
Intuitive Programmierung
Je nach Variante stehen zwei Taster für die Programmierung und drei LED zur Anzeige von Betriebsbereitschaft und der Schaltzustände zur Verfügung.
Auch die Teach-In-Programmierung ist einfach: Zum Einlernen eines Schaltpunktes wird beispielsweise lediglich eine Teachtaste für 2 s betätigt, der Sensor in seine Schräglage gebracht und zur Bestätigung der Position die Teachtaste nochmals kurz gedrückt – fertig. Es wird kein Bussystem benötigt, das wiederum Aufwand und Kosten der Applikation unnötig erhöht.
Die Baureihe F99 arbeitet an 10 bis 30 VDC bei einem Ruhestrom von = 25 mA. Die Sensoren sind mit M12-Anschlüssen ausgestattet oder als 5-m-Kabelvarianten erhältlich.
Schnittstellenseitig werden die Sensoren wahlweise mit analogen 4 bis 20-mA-Stromausgängen, 0 bis 10-V-Spannungsausgängen und mit Schaltausgängen angeboten. Für viele Einsatzbereiche sind die Varianten interessant, die je Achse einen Analogausgang mit zwei Schaltausgängen kombinieren. Dies erlaubt einerseits die kontinuierliche Überwachung des Neigungswinkels in einem definierten Bereich und stellt andererseits zwei Schaltausgänge zur Überwachung eines oberen und unteren Grenzwertes zur Verfügung. Letztere lassen sich zum Beispiel verwenden, um bei akuter Kippgefahr sofortigen Maschinenstillstand auszulösen oder entsprechende Notfallmaßnahmen einzuleiten.
Die Applikationsvielfalt, in denen der F99 seine Verwendung findet, ist noch lange nicht erschöpft – und so sucht das Multitalent in Sachen Neigungswinkelerfassung stets neue Herausforderungen.
Halle 7A, Stand 210
Neigungssensoren F99 KEM 609
Pepperl+Fuchs-Portfolio allg. KEM 610
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