Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Společnost ifm electronic – specialista v oblasti průmyslové automatizace

Společnost ifm electronic je jedním z předních výrobců komponent pro průmyslovou automatizaci s dlouholetou tradicí, sahající do 70. let minulého století. Pro zajištění stoprocentní kvality na všech úrovních výrobního procesu je vyráběno více než 90 % z deseti milionů ročně vyprodukovaných senzorů a systémů v Německu. Sortiment firmy zahrnuje snímače polohy (např. indukční, kapacitní, magnetické snímače), snímače pro kontrolu pohybu, snímače pro rozpoznávání objektů, bezpečnost­ní techniku, systémy pro prediktivní údržbu, snímače procesních veličin (snímače teploty, tlaku, polohy hladiny atd.) a sběrnicové, identi­fikační a řídicí systémy. Článek představuje některé z nově vyvinutých komponent vhodných k optimalizaci výroby a jejímu technickému řešení. 

Kompaktní, vysoce výkonné optické snímače nejen pro potravinářský průmysl

Nové optické snímače řady O6 wetline (obr. 1) se vyznačují vysokým výkonem: reflexní světelné snímače spolehlivě potlačí pozadí. Dokonce ani velmi reflexní pozadí, jako je nerez, neovlivní jejich funkci. Kromě toho není spínací vzdálenost závislá na typu a barvě objektu, který má být detekován.

Jejich zvláštností je automatické přizpůsobení citlivosti, které zaručuje spolehlivý provoz i v přítomnosti páry, kouře nebo v prostředí způsobujícím silné odrazy. Jasně viditelný kruhový světelný bod v provozní oblasti poskytuje konzistentní rozložení světla ve světelném kuželu. Tím je zamezeno rušení okolních senzorů rozptýleným světlem okolo světelného paprsku a jeho odrazy, což zaručuje větší bezpečnost.

Kompaktní snímač O6 je dokonale utěsněn. Oba nastavovací potenciometry jsou opatřeny dvojitým těsněním. Čelní okénko i potenciometry jsou vestavěny v jedné rovině, což umožňuje čištění bez zanechání zbytků či usazenin. Pouzdro z korozivzdorné oceli a odolného plastu má vysoký stupeň krytí IP68/IP69 K. Transparentní, černé pouzdro zajišťuje velmi dobrou viditelnost LED (signalizujících provozní stav, spínací bod) i při jasném osvětlení. Vrstvené čelní okénko je vyrobeno z odolného, trvanlivého plastu.

Kromě reflexních světelných snímačů jsou ve stejném hygie­nickém provedení k dispozici také jednocestné a reflexní světelné závory. Se speciálními odrazkami (reflektory) a konektory, které snášejí čisticí procesy, nabízí ifm electronic kompletní systémové řešení pro náročné aplikace. 

Standardní optický snímač O5D s měřením doby průletu světla

Spolehlivé potlačení pozadí, detekce nezávislá na barvě objektu a velmi jednoduché nastavení spínacího bodu s přesností na centimetry jsou vynikající vlastnosti nového optického snímače O5D (obr. 2) od ifm electronic. snímače řady PMD line bez nejmenších problémů rozpoznají i lesklé povrchy, jako je např. nerez.

Optický senzor s měřením doby průletu světla

Tento nově vyvinutý snímač využívá senzor PMD (Photo Mixer Device; fotosměšovací detektor Smart Pixel), který pracuje na principu měření doby průletu světla (ToF –Time of Flight) a spojuje v sobě výhody velkého dosahu, spolehlivého potlačení pozadí, zaměření pomocí viditelného červeného světla a vysoké rezervy výkonu. O5D je chytrou a elegantní alternativou za cenu běžného snímače. Další předností je velmi jednoduché ovládání a nastavení spínacího bodu s přesností na centimetry pomocí tlačítek +/– a alfa­numerického displeje. 

Libovolná montážní poloha a jakýkoliv povrch

Lesklé, matné, tmavé nebo světlé objekty libovolné barvy – O5D zajišťuje vždy optimální potlačení pozadí. Libovolný úhel dopadu umožňuje montáž v jakékoliv poloze. To zjednodušuje instalaci a šetří náklady. Snímač je vybaven také komunikačním rozhraním IO-Link, jež umožňuje např. čtení aktuál­ní hodnoty. Optický senzor O5D nastavuje konvenčním snímačům laťku hodně vysoko. 

Malé, kompaktní a cenově výhodné snímače tlaku řady PT

Nové snímače tlaku byly vyvinuty speciál­ně pro průmyslové prostředí s oleji, stlačeným vzduchem nebo vodou. Nová generace snímačů tlaku PT (obr. 3) nyní obsahuje tenkovrstvé měřicí buňky namísto tenzometrické měřicí buňky. Díky tomu dosahuje větší přesnosti při velmi příznivém poměru ceny k výkonu.

Technické parametry snímačů tlaku PT:

  • analogový výstupní signál 4 až 20 mA,
  • přesnost měření ≤ ±0,5 %,
  • opakovatelnost ≤ ±0,1 %.

Snímač je opatřen standardním konektorovým připojením M12. Firma ifm electronic nabízí verze s různými měřicími rozsahy tlaku, od 0 do 40 MPa.

Vzhledem k tomu, že je měřicí člen přímo přivařen k pouzdru, není nutné samostatné těsnění. Měřicí buňka je odolná proti tlakovým špičkám. Štíhlé, kompaktní pouzdro s procesním připojením G Ľ je vyrobeno výhradně z korozivzdorné oceli. Vysoká odolnost proti rázům a vibracím, stejně jako stupeň krytí IP67 a IP69K dokonale splňují požadavky pro použití v průmyslu. 

Infračervený snímač teploty s displejem a ovládáním přímo na snímači

Infračervený snímač teploty TW7 umožňuje snadné měření teploty až do 1 350 °C (obr. 4). Jde o první přístroj s integrovaným displejem a ovládáním přímo na snímači. Jednoduché nastavení programovacími tlačítky urychluje instalaci a uvedení do provozu. Kromě toho je senzor vybaven vysoce kvalitními a přesnými čočkami, jež jsou odolné proti poškrábání a zajišťují minimální citlivost na rozptýlené světlo.

Měření teploty infračervenými snímači nachází své uplatnění tam, kde mohou být teploty měřeny pouze bezkontaktně. Důvodem může být např. příliš vysoká teplota objektu. Snímače detekují infračervené záření vyzařované objekty a převádějí je na výstupní signál v závislosti na předem stanovené spínací hodnotě. Přístroj nabízí dva nezávislé, univerzálně programovatelné spínací výstupy.

Spínací prahy a výstupy lze jednoduše nastavit prostřednictvím tlačítek a displeje. Jasně viditelné LED neustále ukazují spínací stav. I v extrémních podmínkách, jaké jsou např. ve slévárnách nebo v ocelárnách při detekci horkých desek, je měření infračerveným snímačem řady TW7 spolehlivé a velmi přesné. 

Rychlý 32bitový řídicí systém pro mobilní stroje

Společnost ifm electronic nabízí nový, výkonnější 32bitový bezpečnostní systém (obr. 5) pro použití v mobilních strojích. Přístroj je ideální pro složité a náročné řídicí funkce.

Novinkou je také klasifikace při zpracování chyb. Uživatel si může definovat práh citlivosti a typ reakce na vzniklý problém. Rychlý, 32bitový bezpečnostní řídicí systém lze použít tak, že při závažné chybě vypne a přivede zařízení do bezpečného stavu. V případě méně závažné chyby mohou zůstat některé části výroby v předem vymezených oblastech i nadále v provozu. K tomuto účelu jsou k dispozici předdefinované funkce.

Chování vstupů a výstupů lze snadno a přesně přizpůsobit příslušné aplikaci prostřednictvím programovacího softwaru CoDeSys. Přístroj disponuje dvěma rozhraními CANsafety.

Bezpečnostní řídicí jednotka R360 je zcela nový produkt v osvědčeném pouzdře. I za extrémních provozních podmínek spolehlivě plní své kontrolní a ochranné funkce. Společnost ifm electronic prezentovala 32bitový bezpečnostní systém R360 při příležitosti mnichovského veletrhu Bauma 2013. Řídicí systém byl vyvinut v souladu s platnými normami pro hardware a software. Zařízení je certifikováno společností TÜV.

Senzor pro monitorování vibrací

Přesné monitorování, zobrazení a záznam hodnot vibrací společně s jednoduchým ovládáním – to vše nabízí snímač vibrací VNB (obr. 6). Další jeho předností je jednoduchá indikace stavu strojů na základě změny barvy displeje.

Nově vyvinuté zařízení zvané VNB001 je prvním členem nové řady snímačů vibrací. Kompaktní snímač sleduje on-line celkový vibrační stav strojů a zařízení v souladu s normou ISO 10816. Interní paměť s hodinami reálného času pro sběr dat a sledování trendů je zabudována přímo v přístroji.

Princip snímání je založen na osvědčené a spolehlivé technice efector octavis, a proto může být použit také v mobilních aplikacích. Senzor měří efektivní hodnotu rychlosti vibrací v milimetrech za sekundu nebo v palcích za sekundu. Naměřená hodnota a spínací podmínky se zobrazují na LED displeji. Kritické stavy stroje jsou signalizovány buď pomocí dvou spínacích výstupů nebo jednoho spínacího a jednoho analogového výstupu.

Kromě toho může uživatel využít analogový vstup pro sledování další provozní hodnoty, např. teploty. Senzor je možné napájet také pomocí integrovaného rozhraní USB, a tak ho lze použít jako ruční přístroj s USB zdrojem. Další předností je jednoduchá montáž a uvedení do provozu, k čemuž se po­užívají dvě parametrizační tlačítka přímo na snímači. Není požadován žádný další konfigurační software. 

Tomáš Hnát, Ing. Jan Zatloukal, ifm electronic

Obr. 1. Kompaktní optické snímače řady O6 wetline

Obr. 2. Optický snímač O5D

Obr. 3. Snímač  tlaku PT s tenkovrstvou měřicí buňkou

Obr. 4. Infračervený snímač teploty s vestavěným displejem

Obr. 5. Výkonný 32bitový mobilní řídicí systém R360

Obr. 6. VNB001 – inteligentní monitorování vibrací