Până acum, marea majoritate a senzorilor de deplasare liniară fie erau ieftini dar supuşi uzurii şi interferenţelor (soluţiile potenţiometrice), fie erau fără uzură şi cu precizie ridicată dar scumpi (soluţiile magnetostrictive). Cu toate că sunt diverse metode pentru detectarea poziţiei – de la senzori analogici, la dispozitive incrementale, la comutatoare digitale – practic niciun senzor liniar nu este potrivit atât în situaţiile în care este necesară o distanţă de sesizare redusă, cât şi în cele în care este necesară o distanţă de sesizare mare. Turck a schimbat această situaţie prin prezentarea noii serii LI de senzori de deplasare liniară bazaţi pe tehnologia circuitului rezonant. Noii senzori de deplasare liniară inductivi au o rezoluţie de 1mm şi sunt mai ieftini decât majoritatea soluţiilor aflate pe piaţă. Fie că se măsoară domenii de 100 mm sau de 1.000 mm, flexibilitatea senzorului permite folosirea în diverse aplicaţii precum maşini de turnare mase plastice sub presiune sau prelucrarea metalului, unde bavurile sau câmpurile magnetice externe pot afecta funcţionarea senzorului. De exemplu, la maşinile de turnare trebuie urmărite deplasarea matriţei, poziţia injectorului, cursa ejectorului şi apariţia deformărilor – aceste operaţii pot fi făcute de senzorii de deplasare liniară imuni la interferenţe şi fără uzură de la Turck. Seria LI de senzori versatili permite utilizatorilor să îşi optimizeze aplicaţia şi să crească productivitatea maşinii. Senzori sunt potriviţi şi pentru echipamentele de sudură, deoarece sunt imuni la câmpuri magnetice. Această caracteristică permite utilizarea în cadrul maşinilor unelte, prese, maşini de roluit, de turnat, sisteme de dozare, de amestecare, de împachetare, turbine eoliene sau sisteme de orientare.
Dispozitiv de poziţionare resonant
Faţă de senzorii de poziţie magnetostrictivi sau de cei inductivi obişnuiţi care folosesc magneţi pentru a detecta poziţia, senzorii LI-Q25 detectează poziţia unui obiect cu ajutorul unui dispozitiv de poziţionare rezonant. Principiu de funcţionare: o bobină emiţătoare, integrată în carcasa IP67, generează un câmp magnetic alternativ de înaltă frecvenţă ce activează rezonatorul integrat în dispozitivul de poziţionare. Atunci când bobina emiţătoare se opreşte, rezonatorul induce o tensiune în două bobine receptoare integrate în senzor. Valoarea acestei tensiuni depinde de locul în care acest dispozitiv se suprapune peste bobinele de recepţie. Un microprocesor pe 16 biţi crează corespondenţa între valoarea acestei tensiuni şi semnalul de ieşire în diferite formate: 0…10 V, 4…20 mA, IO-Link sau SSI. Faţă de senzorii magnetostrictivi, măsurarea pe principiul circuitului rezonant nu este afectată de câmpuri magnetice externe, iar datorită faptului că nu sunt folositi magneţi, nu se pot acumula pe dispozitivul de poziţionare, fragmente metalice ce pot împiedica funcţionarea senzorului. Spre deosebire de sistemele de măsurare potenţiometrice, datorită etanşeizării carcasei, murdăria şi umiditatea nu afectează funcţionarea senzorului. În plus, forma specială a bobinelor garantează faptul că semnalul de ieşire nu este afectat de distanţa dintre senzor şi dispozitivul de poziţionare. Astfel, erorile de măsurare cauzate de micile abateri sunt eliminate complet, atâta timp cât dispozitivul de poziţionare rămâne lângă senzor, în domeniul 0…4mm.
Uşor de adaptat
Datorită imunităţii la interferenţe şi preciziei ridicate, senzorii fără uzură din gama LI pot înlocui atât soluţii potenţiometrice cât şi soluţiile mai scumpe bazate pe sisteme magnetostrictive. Aceşti senzori de deplasare liniară au caracteristici ce îi fac uşor de folosit în multe domenii. În partea opusă părţii sensibile, senzorul are un profil de aluminiu care permite ataşarea uşoară cu ajutorul accesoriilor de montaj opţionale, iar accesoriile de inox asigură montarea stabilă şi flexibilitate în ceea ce priveşte alinierea senzorului.
Zonele moarte extrem de reduse de doar 30mm pe fiecare parte, un domeniu de temperatură de la +25 la 70°C precum şi posibilitatea de a programa diverse game de măsurare – toate aceste avantaje îi permit utilizatorului să renunţe la variantele speciale pentru anumite aplicaţii. Folosirea doar a unei familii de senzori pentru a măsura domenii cuprinse între 100 şi 1000mm simplifică logistica şi reduce cheltuielile de aprovizionare.
Utilizatorii se pot baza pe Turck pentru cele mai versatile soluţii de deplasare liniară în aplicaţiile lor. Turck a dezvoltat această nouă familie de senzori urmând principiul “Sense it, Connect it, Bus it, Solve it” – multiplele configuraţii ale ieşirilor permiţând integrarea facilă a senzorilor în structuri de automatizare existente. Fie că aplicaţia necesită o ieşire analogică, IO-Link sau SSI, folosind un conector standard M12x1 se asigură conectarea cu o gamă largă de reţele, inclusiv cu staţiile I/O produse de Turck: familiile BL20, BL67 şi BL Compact.
În special, IO-Link oferă numeroase avantaje în ceea ce priveşte configurarea, mentenanţa şi logistica.
Avantajele tehnologiei pe trei fire
Bazat pe tehnologia bine cunoscută pe trei fire, standardul IO-Link le permite utilizatorilor să-şi configureze rapid dispozitivele inteligente şi să le întreţină mai uşor. Necesitând un singur cablu pentru transmiterea datelor şi pentru alimentare, IO-Link simplifică schemele de conectare şi reduce costurile de cablare, acestea pe lângă avantajul descărcării parametrilor de dispozitiv dintr-un senzor în altul identic de rezervă. În acest fel, parametrizarea manuală greoaie la faţa locului, devine redundantă. Deoarece senzorii cu interfaţă IO-Link pot furniza date suplimentare de diagnoză prin canalul combinat de date de proces / configurare, defectele pot fi localizate mai rapid, permiţând operatorilor să reducă semnificativ timpii de nefuncţionare ai maşinilor.
Turck furnizează un driver corespunzător – aşa numitul device type manager, DTM – pentru noua familie LI-Q25. Folosind un software simplu, cum ar fi PACTware, DTM-urile permit utilizatorilor să-şi parametrizeze senzorii inteligenţi cu câteva click-uri de mouse.
Proiect pilot de succes
Compania germană specializată în conectică, Escha, a implementat seria de senzori LI în urmă cu câteva luni, iar aceştia au performanţe optime în condiţii dure de funcţionare. În cooperare cu inginerii mecanici ai constructorului maşinii, specialiştii Turck au înlocuit într-o maşină patru dispozitive de măsurare potenţiometrice cu senzori LI. În această maşină, senzorii asigură detectarea sigură şi fiabilă a deplasării matriţei, poziţiei injectorului, cursei ejectorului şi măsoară deformările. “Unul din cele mai mari avantaje ale acestor senzori IP67 produşi de Turck este carcasa lor solidă, ce îi face imuni la umezeală” spune Markus Hühn, şeful departamentului de producţie a conectorilor de la Escha Bauelemente GmbH din Halver.
“Senzorii sunt fără contact şi funcţionează fără mentenanţă. Noii senzori produşi de Turck ne-au îndeplinit complet aşteptările.”
Închizând bucla
Bazat pe principiul circuitului rezonant, noul senzor de poziţie inductiv poate fi folosit într-o gamă largă de aplicaţii ce nu ar fi putut fi rezolvate eficient în trecut. Indiferent dacă o aplicaţie necesită măsurarea unor distanţe scurte sau mari, spaţiu de instalare redus sau prezintă interferenţe externe, noii senzori de deplasare liniară oferă o soluţie flexibilă ce poate fi utilizată în diverse aplicaţii, închizând bucla între soluţiile potenţiometrice cu funcţionalitate limitată şi soluţiile complexe magnetostrictive.
Contact
TURCK AUTOMATION ROMANIA SRL
Str. luliu Tetrat, nr.18, sector 1
011914 Bucureşti
Tel.: + 40 21 230.02.79
www.turck.ro
www.escha.de