Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Ifm electronic na veletrhu Amper 2006

číslo 3/2006

Ifm electronic na veletrhu Amper 2006

Společnost Ifm electronic představí na veletrhu Amper 2006 kompletní přehled své nabídky prostředků pro průmyslovou automatizaci. Odborní návštěvníci budou mít příležitost k osobním rozhovorům s pracovníky společnosti a ke konzultacím konkrétních projektů a aplikací.

V dalších odstavcích budou uvedeny některé zajímavé výrobky, s nimiž se budou moci návštěvníci ve stánku společnosti Ifm electronic seznámit.

Optický laserový snímač Efector PMD pro měření vzdálenosti

Efector PMD (obr. 1), pracující na principu měření doby šíření světelného paprsku, je laserový snímač určený k měření vzdáleností do 10 m s milimetrovou přesností.

Obr. 1.

Obr. 1. Optický laserový snímač Efector PMD pro měření vzdálenosti

Snímače pracující na tomto principu nejsou žádnou novinkou. Běžné snímače ovšem používají jako přijímač fotodiodu, jejíž výstupní signál je zpracováván samostatnou elektronickou vyhodnocovací jednotkou. Nevýhodou je, že takové snímače jsou drahé, velké a často je nelze použít v průmyslových podmínkách.

Na rozdíl od nich má Efector PMD jak fotocitlivý prvek, tak vyhodnocovací elektroniku na jednom čipu. Jako fotocitlivý prvek se zde nepoužívá běžná fotodioda, ale prvek typu CMOS zvaný PMD – Photonic Mixer Device. Výhodou této konstrukce, označované system-on-chip, je to, že umožňuje dosáhnout velmi dobrých snímacích vlastností i v malém, kompaktním pouzdru (42 × 42 × 52 mm) vhodném i pro průmyslové podmínky, a přitom lze takový snímač pořídit za zlomek ceny konvenčního snímače.

Aktuální změřená vzdálenost se zobrazuje na čtyřmístném displeji a současně je možné ji získat v podobě proudového, volně programovatelného výstupu 4 až 20 mA. Nastavit lze i dva spínací body. Perioda měření je také nastavitelná až do padesáti měření za sekundu. Díky malé divergenci laserového paprsku je průměr světelné stopy při vzdálenosti 10 m jen 6 mm. Proto je tento snímač vhodný i tam, kde je nutné paprsek přesně zacílit a vyloučit tím vliv pozadí.

Snímač byl vyvinut v rámci programu i-step a pro jeho vynikající vlastnosti mu byla loni na veletrhu Hannover Messe propůjčena prestižní německá cena Hermes Award.

Prvky RFID a sběrnice AS-Interface

Již v číslech 8-9 a 10 v roce 2005 měli naši čtenáři možnost dozvědět se o novince v sortimentu společnosti Ifm electronic, jednotce DTA100, určené pro využití radiofrekvenční identifikace (RFID) v průmyslových podmínkách. Tato jednotka se setkala s velkým zájmem návštěvníků i na podzimním veletrhu SPS/IPC/Drives v německém Norimberku a nyní se s ní budou moci seznámit i návštěvníci veletrhu Amper 2006 v Praze. Kdo by měl mít o DTA100 zájem? Především výrobci a uživatelé výrobních linek a automatizovaných výrobních systémů pro automobilový průmysl, strojírenskou výrobu, výrobu elektroniky a spotřebního zboží, pro potravinářství nebo farmacii (obr. 2).

Obr. 2.

Obr. 2. Čtecí a záznamová hlava DTA100 jako součást výrobní linky (oranžový tag RFID je upevněn na rohu palety)

Na rozdíl od identifikace např. pomocí čárového kódu zde vůbec nevadí zašpinění nebo zaprášení a metoda RFID je použitelná i tam, kde vzhledem k vlastnostem prostředí (výskyt prachu, kouře, páry) nelze použít optickou identifikaci. Navíc do tagů RFID je možné i zapisovat – např. údaje o průchodu polotovaru danou výrobní nebo kontrolní operací. Systém využívá profil 7.4 sběrnice AS-Inteface, to znamená, že na jednu řídicí jednotku lze pomocí této sběrnice rozšířené a osvědčené v průmyslu (zvláště ve strojní výrobě) připojit až 31 čtecích a záznamových hlavic. Čtecí a záznamové hlavy jsou prostřednictvím AS-Interface také napájeny a lze dálkově nastavovat jejich parametry. Údaje je možné z tagů RFID číst i za pohybu (do rychlosti 0,5 m/s).

Efector dualis pro čtení maticových kódů

Ifm electronic nezapomíná ani na ty zákazníky, kteří používají optickou identifikaci. Pro čtení maticových (2D) kódů, které se v současnosti používají takřka ve všech oblastech a odvětvích průmyslu i obchodu (výrobní logistika, sklady, obchodní řetězce apod.), je určen snímač Efector dualis. Ani tento snímač není pro naše čtenáře novinkou; měli možnost se s ním seznámit již v čísle 7/2005, kde byl ale popsán jako snímač pro rozpoznávání hran a obrysů: to je, vedle čtení maticových kódů, druhá velká oblast použití tohoto univerzálního optického snímače.

Všimněme si však nyní, co nabízí tento snímač speciálně pro použití ke čtení maticového kódu Data Matrix ECC200. Snímač je vhodný pro čtení kódů vytištěných na papíru, ale také např. na deskách plošných spojů. První jeho předností je kompaktní konstrukce a rozměry jen 42 × 42 × × 43 mm. To ale ještě není hlavní přednost, která tento snímač odlišuje od srovnatelných výrobků. Hlavní výhodou je to, že k dispozici je výkonný software, který umožňuje číst kódy i při jejich značném poškození (až z 28 % plochy). To je zvláště důležité v průmyslu, kde ušpinění nebo mechanické poškození kódu nikdy nelze zcela vyloučit.

Uživatelé jistě ocení i montážní příslušenství a snadno pochopitelné menu pro nastavení snímače a jeho komunikaci s řídicím systémem nebo počítačem.

Snímač pro spojitou detekci polohy lineárních ventilů Efector valvis

Regulační ventily jsou jednou z rozhodujících součástí mnoha technologických zařízení a na jejich správném fungování závisí bezpečnost a spolehlivost celého zařízení a kvalita výroby. Aby mohly plnit svou funkci, je nutné je vybavit správnými akčními členy a snímači.

Tam, kde se při regulaci nevystačí jen se dvěma signály – zavřeno a otevřeno –, se uplatní snímače Efector valvis. Moderní snímače pro spojitou detekci polohy regulačních ventilů, mezi něž patří i zmíněný Efector valvis, ovšem neplní jen funkci spojité zpětné vazby. Díky velkému rozlišení v celé měřicí délce umožňují vyhodnocovat i opotřebení ventilů. Údržbu ventilů lze potom plánovat podle jejich skutečného stavu. To šetří servisní náklady a zvyšuje spolehlivost výroby.

Símače Efector valvis lze použít pro lineární ventily se zdvihem až 80 mm. Výstupem může být buď spojitý analogový signál, nebo dvoustavový signál – lze nastavit několik spínacích bodů. Spínací body se přitom nastavují velmi jednoduše tlačítkem teach-in. Snímač je přímo spojen s vřetenem ventilu, a tak je vyloučen vliv mechanických vůlí v odměřovacím systému.

Snímače teploty

V čísle 12/2005 měli čtenáři možnost seznámit se s novinkou, snímačem teploty TAA431, prvním svého druhu s možností připojení na sběrnici AS-Interface.

Nabídka snímačů teploty od společnosti Ifm electronic je ovšem podstatně širší. K dispozici jsou snímače v různých konstrukčních provedeních, s různými rozsahy měření, pro kapalná i plynná média, včetně snímačů vhodných pro média způsobující korozi, stejně jako snímače pro měření teploty pevných látek, snímače v provedení do prostředí s nebezpečím výbuchu nebo do prostředí s velkými požadavky na hygienu.

Snímače proudění

Průtok je po teplotě další z velmi často měřených veličin v průmyslové praxi. Kromě snímačů proudění konstrukční řady SI, které se používají především v takových aplikacích, kde se uplatní jejich speciální vlastnosti, jako je např. velká rychlost reakce na změnu rychlosti proudění (snímače SI byly představeny v čísle 8-9/2005), jsou k dispozici i další ultrazvukové snímače a snímače pracující na kalorimetrickém principu určené pro různá média a teploty. Měřit lze proudění vzduchu, vody, olejů a chladicích kapalin, snímače lze použít i v prostředí s velkými požadavky na hygienu a k dispozici je i množství různých výstupů, aby bylo možné snímače připojit přímo na řídicí moduly nebo systémy. Snímače mohou mít analogový výstup nebo mohou plnit funkci spínačů.

V čísle 8-9/2005 byly představeny a na veletrhu Amper 2006 budou vystaveny také elektronické převodníky řady VS3000 pro snímače proudění, určené k montáži do rozváděčů.

Snímače tlaku

Společnost Ifm electronics nabízí širokou škálu snímačů tlaku a vakua. Podle požadavků aplikace lze zvolit kapacitní snímače s keramickou membránou nebo snímače s čidlem z korozivzdorné oceli s tlustovrstvými piezorezistivními snímacími prvky.

Snímače lze využít i pro detekci polohy hladiny prostřednictvím hydrostatického tlaku. Zde se používají především snímače řady PF s keramickou membránou o vysoké čistotě materiálu (99,9 %) a s teflonovým těsněním. Výhodami těchto snímačů jsou dlouhodobá stabilita, odolnost proti agresivním chemikáliím a velká odolnost proti přetížení. Hlavní oblastí použití je chemický průmysl. Je-li pro měření hydrostatického tlaku požadován snímač s hygienickými atesty (potravinářství, farmacie), je správnou volbou snímač PI2658 nebo PI2058. Je-li v potravinářské nebo farmaceutické výrobě nutné chránit např. filtry nebo čerpadla proti nepřípustnému tlaku, lze použít snímač PI2054. Pro monitorování účinnosti filtrů a udržování konstantního podtlaku je možné použít snímač PF2609, taktéž s certifikáty pro potravinářství a farmacii.

Obr. 3.

Obr. 3. Univerzální fotoelektrický snímač OJ

Snímače řady PN jsou kompaktní a robustní snímače tlaku určené především pro hydraulické a pneumatické systémy. Pro podobné aplikace jsou určeny také tlakové spínače PK (viz Automa 7/2004) s nastavením spínacích bodů pomocí radiálních kroužků.

Indukční snímače přiblížení s analogovým výstupem

Indukční snímače jsou v moderních strojních zařízeních naprosto nepostradatelné. Nelze si bez nich představit např. svařovací automaty, montážní linky nebo manipulátory. Ve srovnání s mechanickými spínači mají mnoho výhod: jsou bezdotykové, nedochází u nich k opotřebení mechanických částí, spínací bod lze nastavit velmi přesně a problémy jim nedělají ani vysoké frekvence spínání, mechanickými spínači nerealizovatelné. Nejsou citlivé k vibracím, prachu ani vlhkosti. Lze jimi detekovat všechny kovové materiály (jako příklad lze uvést snímač popsaný v článku Odolný indukční senzor s korekčním faktorem 1 v čísle 7/2002).

Inteligentní hlídač otáček Compact

Indukční snímače lze použít i ke snímání rychlosti pohybu. V čísle 10/2005 byl představen speciální indukční snímač Compact M18, určený ke snímání rychlosti rotačních nebo lineárních pohybů. Díky kompaktní konstrukci může být použit i tam, kde by pro umístění jiného snímače bylo málo prostoru. Neocenitelný je především u dopravníkových systémů, např. pro hlídání zablokování pohybu.

Fotolelektrické snímače

Širokou nabídku fotoelektrických snímačů a světelných závor ocení zejména konstruktéři výrobních linek, potřebují-li spolehlivě detekovat palety, krabice, láhve apod. na dopravníkových pásech. Na rozdíl od indukčních snímačů lze detekovat i nekovové materiály. Snadné nastavení spínacích bodů a velký výběr montážního příslušenství zkracují dobu potřebou k uvedení do provozu.

Například snímače řady OW a OJ (obr. 3) se vyznačují malými rozměry a kompaktním provedením, a jsou tedy vhodné i tam, kde je nutné vypořádat se s nedostatkem místa. Fotoelektrické snímače OG s upevňovacím závitem M18 v provedení z korozivzdorné oceli jsou vhodné pro výrobní a balicí linky v potravinářství; v mnoha aplikacích však i v potravinářství stejně dobře vyhoví univerzální snímače OJ s odolným plastovým pouzdrem.

Ing. Oldřich Klos

ifm electronic, spol. s r. o.
U Křížku 571
252 43 Průhonice
tel.: 267 990 211
fax: 267 750 180
e-mail: info.cz@ifm-electronic.com
http://www.ifm-electronic.cz