Summary
Intelligente induktive Sensoren sorgen für optimierte Zykluszeiten in Pneumatikzylindersystemen, ohne die Komplexität oder die Kosten zu erhöhen
Konstrukteure von Industrieanlagen suchen ständig nach Möglichkeiten, die Zykluszeiten zu verkürzen, ohne die Sicherheit oder Leistung zu beeinträchtigen. Dazu benötigen sie eine Überwachungsfunktion für Pneumatikzylinder, die Abweichungen vom optimalen Verzögerungsprofil erkennt, ohne die Komplexität oder die Kosten zu erhöhen. Robuste Multimode-Smart-Sensoren von Contrinex, die in jeden Zylinder integriert sind, erkennen ungünstige Trends im Verzögerungsprofil und bieten eine kostengünstige, unauffällige fit-and-forget-Lösung.
Kundennutzen
- Bündig einbaubare induktive smarte Sensoren bieten mehrere Erfassungsmodi in einem einzigen Gerät, wodurch erhöhte Komplexität und Kosten vermieden werden
- Mit der One-Shot-Timer-Funktion des Smart Sensors können Prozessingenieure Abweichungen vom optimalen Verzögerungsprofil erkennen und so den Wartungsaufwand minimieren
- Die Zweikanalfunktion des Smart Sensors ermöglicht die Auslösung eines lokalen Alarms durch eine ereignisbasierte Ausnahme, wodurch ein anlagenweites Herunterfahren vermieden wird
- Die branchenübliche IO-Link-Konnektivität bietet eine einzige Schnittstelle zum Maschinensteuerungssystem
- Die kumulierten Betriebsdaten für die vorausschauende Wartung, einschließlich der Temperatur und der Anzahl der Betriebszyklen, werden im integrierten Datenspeicher aufgezeichnet
- Sensorkonfigurationen werden lokal gespeichert, sodass die Sensoren bei Bedarf per Plug-and-Play ausgetauscht werden können
- Die bewährte Technologie gewährleistet einen äußerst zuverlässigen Betrieb ohne manuellen Eingriff
Alleinstellungsmerkmale
Robuste, induktive Smart-Sensoren im Metallgehäuse sind ideal für eine einfache Integration- Mit der Mehrkanal-Überwachungsschaltung können Benutzer bis zu nn benutzerdefinierte Ausgangsschwellenwerte definieren
- Ausgefeilte Sensorelektronik liefert hochpräzise Multimode-Messungen
- Die Highspeed-Kommunikation von Gerät zu Gerät ermöglicht eine dezentrale Datenverarbeitung und Entscheidungsfindung
- Intelligente Sensoren sind einzeln geschirmt und bieten hohen EMV-Schutz, wodurch Störungen vermieden werden, wenn mehrere Geräte in unmittelbarer Nähe betrieben werden
- Spezielle Servicedatenblöcke enthalten gerätespezifische Daten, einschließlich Produkt-ID, Standort und Seriennummer
- Mit sichtbaren LED-Anzeigen können sich Sensoren bei Bedarf selbst identifizieren, was die Inbetriebnahme und die Fehlerbehebung vereinfacht
- −25°C bis +70°C Betriebstemperaturbereich, gem. Industriestandard
Aufgabenstellung
Performance optimization is a key element of industrial automation, and equipment designers always look for ways to reduce cycle times without compromising safety or increasing cost. Pneumatic systems are no exception, and a typical challenge facing engineers is to move parts between workstations using an optimal combination of cylinder size, travel speed and air consumption.
The maximum piston travel speed for a given load is generally known, but optimizing the rate of acceleration and, particularly, deceleration at each end of the travel brings additional factors into play. Stopping too suddenly generates high internal forces that may overload the cylinder, while insufficient deceleration results in a sudden impact when the load reaches the limit of the allowed travel.
Cushioning, where an internal damping mechanism is designed into the cylinder, enables an optimum level of deceleration to be achieved, but requires an application-specific adjustment during commissioning. As a cylinder wears during service, its set-up becomes suboptimal, necessitating readjustment. Process engineers require a monitoring capability that identifies deviations from the specified deceleration profile; ideally, this should utilize existing sensors to avoid increased complexity and cost.
Realisierung
Designers identified a highly versatile, cost-effective solution to the problem; Contrinex Smart Sensors, which offer multiple sensing modes in a single device, have all the answers in a compact and robust package, ideally suited to the demanding environment. Embedding a single sensor at each end of the cylinder provides not only a high-resolution, real-time measurement of piston displacement, but also a cumulative data store that allows process drift to be monitored. Designed with the needs of OEMs and system integrators in mind, Smart Sensors provide an unobtrusive fit-and-forget solution.
As the piston approaches the deceleration zone, engineers use the Smart Sensor’s inbuilt one-shot timer feature to trigger a rapid succession of displacement measurements. Taken at known time intervals and recorded in the sensor’s data store, these measurements provide a velocity gradient during the deceleration phase that, plotted over multiple process cycles, identifies deviations from the piston’s optimal deceleration profile. Consequently, readjustment is scheduled only when necessary, minimizing maintenance costs.
Mounted immediately adjacent to the piston travel path, these embeddable, metal-cased M12 Smart Sensors, which have a nominal 6-mm sensing distance for carbon steel, are highly robust and resistant to vibration and mechanical shock. Capable of measuring both lateral and axial displacement directly, these devices also offer process engineers the option to monitor temperature, vibration and process cycle count.
IO-Link connectivity, standard across the range, provides an industry-standard interface to the machine control system; the Smart Sensor’s dual-channel capability also enables a local alarm to be triggered by an event-based exception, for example, over-temperature or excessive piston travel. During initial calibration, each sensor’s configuration is stored automatically on the local IO-Link Master; this allows plug-and-play replacement of sensors should the need arise, without any loss of functionality and without any need for recalibration.