Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Vynikající kvalita pro efektivní automatizaci od firmy Balluff

Společnost Balluff svým zákazníkům nabízí široký sortiment snímačů pro detekci objektů a měření délek a rozměrů, pro pneumatická a hydraulická zařízení, pro identifikaci a pro průmyslové sběrnice a komunikační systémy. Každoročně přichází s mnoha novinkami. Tento článek popisuje některé z nich, zvláště ty, s nimiž se mohli setkat návštěvníci v expozici firmy na mnichovském veletrhu robotiky a automatizace strojní výroby Automatica, který se konal v červnu tohoto roku.

 

Nová generace snímačů BOS 6K

Fotoelektrické snímače BOS 6K nové generace od firmy Balluff (obr. 1) jsou vzhledem ke svým malým rozměrům, 34 × 21,5 × 12 mm, vhodné pro stroje, kde je pro jejich instalaci omezený prostor. Široká nabídka této řady splní téměř všechny požadavky zákazníků.
 
Snímače využívají jako zdroj světla červený laser (class 1) a vyznačují se velkou přesností, velkým dosahem a značným rozsahem funkcí. Optické závory, difuzní snímače s potlačením vlivu pozadí nebo bez něj a snímače vzdálenosti s analogovým výstupem, každý z nich s možností konfigurace pro spínání světlem nebo tmou – to je jen několik příkladů ze sortimentu snímačů BOS 6K.
 
Všechny snímače mají výjimečně pevné a odolné pouzdro s popisem zhotoveným laserem, a tedy odolným proti otěru. Optiku před poškozením chrání speciální konstrukční prvky. Díky tomu, že snímače BOS 6K mají obzvláště vysoký stupeň krytí, IP67 nebo IP69 K, čočky z PMMA a veškeré použité materiály vyhovují hygienickým podmínkám, jsou první volbou pro potravinářský průmysl a farmaceutickou výrobu.
 
Všechny varianty snímačů mají tlačítko teach s hmatovou zpětnou vazbou, která usnadňuje nastavení snímače v místě jeho instalace. Jestliže je však snímač nainstalován na obtížně přístupném místě, lze všechny jeho parametry nastavovat také na dálku. Výjimečně pohodlná je možnost konfigurovat funkce snímače i za provozu. Informace o stavu a provozu snímače poskytují dvě signální LED, dobře viditelné z různých stran. Indikují provozní stav, funkci a stav výstupu. Mimořádně odolný kovový konektor zaručuje, že ani při velkém mechanickém namáhání nenastane výpadek funkce snímače.
 
Přechod od starších snímačů na nové BOS 6K je snadný, protože velikost i montážní rozměry jsou stejné. Stejná je dokonce i cena – uživatel tedy za stejné peníze do dostane kvalitnější a odolnější snímač s více funkcemi.
 
Zvláště je třeba upozornit na reflexní snímače BOS 6K s autokolimátorem. Díky mimořádně malé hysterezi snadno detekují průhledné objekty ze skla, jako jsou lahve, ampulky nebo zkumavky, nebo průhledné plastové fólie. Nová funkce analogového měření vzdálenosti poskytuje nové možnosti použití snímačů BOS 6K, např. k měření pozice upínacích čelistí přípravku na výrobním stroji. Montovat je lze různými způsoby, neboť na snímači je rybinové vedení, jeden standardní kruhový otvor a jeden oválný otvor umožňující jemné nastavení polohy snímače.
 

Světelný závěs BLA s velkým rozlišením

Společnost Balluff vyvinula nový světelný závěs BLA (obr. 2) s velkým rozlišením pro optickou detekci objektů o šířce do 50 mm a s dosahem až 2 m. Závěs se skládá z vysílače s vysoce výkonným červeným laserem a z přijímací části. Zařízení může pracovat zcela samostatně, bez dodatečného příslušenství a bez nutnosti používat pro jeho nastavení PC nebo speciální software. Závěs totiž lze kompletně nastavit ovladačem s displejem, jenž je součástí přijímací části závěsu.
 
Vzhledem k rozlišení od 0,01 mm mají závěsy BLA široké možnosti použití. Vyhodnocováno je nejen množství dopadajícího světla ze zvlášť homogenního laserového zdroje, ale také pozice světelné stopy nebo stínu po délce světelného závěsu.
 
Vysílač i přijímač jsou navíc uzavřeny v robustních krytech, které odolávají nepříznivým průmyslovým podmínkám.
 
Funkce závěsů mohou být snadno a rychle seřízeny s využitím multifunkčního grafického displeje. Uživatel může funkcí teach-in určit až šest různých objektů a zamaskovat překážky v měřicím poli (funkce blanking). Takto mohou být spolehlivě detekovány, srovnávány nebo tříděny různé objekty podle minimálních odchylek jejich rozměrů. Výsledky testů jsou kombinací dvou analogových a tří digitálních signálů. K dispozici bude také varianta s rozhraním IO-Link.
 

Robustní nosiče dat pro RFID s velkou pamětí

Společnost Balluff uvedla na trh nové robustní nosiče dat pro RFID (tagy) s mimořádně velkou pamětí: 128 kB (obr. 3). Nosiče navíc pracují osmkrát rychleji, než požaduje norma ISO 15693. Jsou proto ideální pro úlohy sledování výrobních operací, kdy se do nich ukládají velké objemy dat s informacemi o jednotlivých výrobních krocích a výsledcích mezioperačních kontrol. Tyto úlohy se velmi často vyskytují např. na montážních linkách v automobilovém průmyslu.
 
Použitá paměť FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) je zcela bezúdržbová, uložená data jsou v ní zachována i bez napájení (při teplotě do +85 °C po dobu až deseti let) a počet cyklů zápisu a mazání je v podstatě neomezený – více než 1016 cyklů.
 

Nová vyhodnocovací jednotka pro RFID

Všechny přednosti nosičů dat zmíněných v předchozí kapitole umožňuje využít nová vyhodnocovací jednotka BIS V (obr. 4). K jednotce, umístěné v odolném kovovém krytu (IP67), lze připojit až čtyři čtecí a zapisovací hlavy. Mohou to být hlavy pracující v pásmu HF (13,56 MHz) podle ISO 15693 nebo ISO 14443 či v pásmu LF (125 kHz). Vyhodnocovací jednotka sama rozpozná, jaká hlava je k ní připojena. Jako servisní rozhraní pro připojení na počítač funguje USB. Výstupní rozhraní může být Profibus, EtherCAT, Profinet nebo CC-Link. BIS V je navíc na současném trhu jediná vyhodnocovací jednotka RFID, která má rozhraní IO-Link Master pro přímé připojení snímačů nebo akčních členů podporujících komunikaci IO-Link.
 

Přesná pozice bez nutnosti najet na referenční bod

Magnetický snímač délky BML-S1G (obr. 5) v robustním kovovém krytu se základnou z korozivzdorné oceli, který snímač chrání nejen proti fyzikálním a chemickým vlivům (krytí je IP67), ale i proti elektromagnetickému rušení, je navržen speciálně do nepříznivých pracovních podmínek. Snímač s odměřovací délkou až 48 m se vyznačuje velkým rozlišením a vynikající přesností a je vhodný i pro ty úlohy, které dosud byly doménou optických inkrementálních snímačů délky. Použití najde při odměřování délky u lineárních pohonů, laserových řezacích strojů, obráběcích a tvářecích strojů atd. Vzhledem k jeho malému průřezu je snadné jej vestavět i do zařízení, kde je nedostatek místa.
 
Snímač se skládá z odměřovací hlavičky a magnetického měřítka. Odměřovací hlavička je vedena v určité vzdálenosti nad měřítkem, kde se střídají zmagnetované úseky s opačnou polaritou. Díky kódování pozice zmagnetovaných úseků jde o snímač absolutní polohy: okamžitě po zapnutí snímače, bez nutnosti najet na referenční bod, je známa vzdálenost hlavičky od počátku měřítka. Instalaci usnadňují velké montážní tolerance a indikační LED pro signalizaci stavu snímače. Příčinu případné poruchy lze odhalit pomocí interní diagnostiky. To výrazně zkracuje dobu odstávek.
 
Snímač má rozhraní BISS-C nebo SSI. Kromě toho jsou na výstupu uživateli k dispozici i kvazisinusové signály s amplitudou špička-špička 1 V nebo interpolované pravoúhlé signály RS-422. Rozlišení je až 1 μ m a nelineární chyba do ±20 μm. Nejvyšší přípustná rychlost měření je 10 m/s.
 
Snímač pracující na magnetickém principu je velmi odolný proti změnám teploty, ušpinění olejem nebo prachem a proti opotřebení. Elektronika a kryt snímače jsou navíc navrženy tak, aby byla zajištěna elektromagnetická kompatibilita – snímač není ovlivňován elektromagnetickým rušením ani sám toto rušení nevytváří.
 

Nová vyhodnocovací jednotka pro kapacitní minisnímače

Je-li třeba spolehlivě detekovat přítomnost objektů nebo zjišťovat polohu hladiny v nádobě, mohou být vhodným řešením kapacitní minisnímače BCS od firmy Balluff. Díky jejich malým rozměrům a kompaktnímu tvaru mohou být použity i v místech, kde je opravdu málo místa – tak málo, že snímače nemohou mít ani vlastní zesilovač a signál musí zpracovávat externí vyhodnocovací jednotka. Ani nastavení snímačů tlačítkem na jejich těle není vzhledem k omezenému prostoru možné, proto se vždy nastavují na dálku, z připojené vyhodnocovací jednotky. Jedna varianta vyhodnocovací jednotky určená pro tyto snímače (obr. 6) má rozhraní IO-Link.
 
Prostřednictvím rozhraní IO-Link může uživatel pohodlně nastavovat parametry všech funkcí snímače: např. přepínat mezi výstupy PNP a NPN nebo kontakty NO a NC, zvolit výstupní analogový signál 0 až 10 V nebo . 4 až 20 mA, nastavit bod spínání, časové zpoždění vybavení výstupu a hysterezi, kdy snímač spíná v jiném bodě při pohybu ke snímači a při pohybu od snímače.
 
K dispozici jsou i vyhodnocovací jednotky bez rozhraní IO-Link, vhodné pro jednodušší úlohy a s omezeným množstvím funkcí.
 
Za zmínku v této souvislosti stojí také obsáhlý sortiment kapacitních minisnímačů BCS od firmy Balluff: zahrnuje třicet verzí, včetně snímačů s průměrem 4 mm nebo snímačů diskovitého tvaru. Snímače mohou být ve vestavné i nevestavné verzi (flush, non-flush), s kabelem nebo konektorem. K dispozici jsou i snímače určené do vysokých teplot nebo tlaků.
 

Závěrem

Společnost Balluff je uznávaný partner mnoha konstruktérů, výrobců strojů a koncových zákazníků ze všech oblastí průmyslové automatizace. Poskytuje jim své odborné znalosti v oborech snímací a měřicí techniky a průmyslových sběrnic. Svým partnerům nabízí nejen dodávky nejmodernějších prvků a zařízení, ale také excelentní servis a podporu při hledání řešení konkrétních zadání formou individuálních konzultací. Podrobné informace a kontakt na české zastoupení firmy lze najít na webové adrese www.balluff.cz.
(Balluff)
 
Obr. 1. Fotoelektrický snímač BOS 6K nové generace
Obr. 2. Světelný závěs BLA při počítání a kontrole balení lahví na dopravníkovém pásu
Obr. 3. Vysoce odolné nosiče dat s pamětí FRAM s velkou datovou kapacitou a v podstatě neomezeným počtem cyklů zápisů a mazání
Obr. 4. Vyhodnocovací jednotka BIS V pro připojení až čtyř hlav RFID – jediná na trhu s rozhraním IO-Link pro snímače a akční členy
Obr. 5. Snímač délky BML-S1G – odměřovací hlavička nad měřítkem
Obr. 6. Vyhodnocovací jednotka pro kapacitní minisnímače BCS