< Previous40AUTOMATYKAPRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYTab. 1. " 0 0 % ,% , 0 Tab. 2. " 0 " % ,% , 0 PRODUCENTALLEN-BRADLEYHENGSTLER ENCODERKÜBLERModel847H-FRI30-O2400/2420TechnologiaoptycznyoptycznyoptycznyRozdzielczość65536 imp.720 imp.1024 imp.InterfejsM6-M12, 6–10 pinPush-pull, HTLPush/Pull Wał/otwórwał 3/8 calawał 5 mmwał 6 mmStopień ochrony IPIP65IP64IP64 Dystrybutor/sprzedawcaab.rockwellautomation.comwww.eltron.plwww.oemautomatic.plPRODUCENTALLEN-BRADLEYHENGSTLER ENCODERKÜBLERModel842AAR62Sendix F3658/F3678TechnologiamagnetycznymagnetycznyoptycznyRodzajwieloobrotowywieloobrotowyjednoobrotowyRozdzielczość4096 imp.12-bitowa16 bit, 65 536 imp.InterfejsM23CAN OpenCAN OpenWał/otwórwal 10 mmwał 10 mmwał 10 mm, wał drążony 10 mmStopień ochrony IPIP65, IP67IP67IP65, IP67 Dystrybutor/sprzedawcaab.rockwellautomation.comsklep.eltron.plwww.oemautomatic.plW enkoderach magnetycznych stosowane są zasadniczo dwa rodza-je czujników pola magnetycznego – czujniki magnetorezystywne oraz czujniki Halla. Te pierwsze cechują się nieliniową charakterystyką z histere-zą i, co gorsza, są wrażliwe na wpływ zewnętrznego pola magnetycznego. Dlatego nie nadają się do wyznaczania bezwzględnej pozycji wału enkodera w ramach jednego obrotu. Z tego też powodu wykorzystywane są jedynie w enkoderach wieloobrotowych, gdzie zapewniają bardzo wysoką dokladność pomiaru. Z kolei czujniki Halla to czujniki o stricte liniowej charakterystyce, co sprawia, że są one w stanie do-kładnie określić bezwzględną pozycję wału. Co więcej pomiar różnicowy z kilku czujników Halla pozwala nie-mal całkowicie wyeliminować wpływ zewnętrznego pola magnetycznego na uzyskiwane wyniki pomiarowe. To dlatego w większości absolutnych enkoderów magnetycznych znajdzie-my niemal wyłącznie czujniki Halla mimo, że nie zapewniają tak dużej precyzji pomiarów jak sensory ma-gnetorezystancyjne.Wspomnieć tu należy o enkoderach liniowych, nazywanych też liniałami. Pozwalają one mierzyć przemieszcze-nie bez konieczności stosowania prze-kładni, jak ma to miejsce w przypadku enkoderów obrotowych. Przykładem inkrementalnego liniału magnetycz-nego jest seria SMP firmy Lika. Są to li-niały z bocznym wykrywaniem taśmy magnetycznej, a ich dokładność wyno-si 0,0125 mm. Maksymalna prędkość posuwu to 16 m/s. Urządzenia cechują się stopniem ochrony IP67 i maksymal-ną temperaturą pracy +85 °C.Magnesy i czujnikiCiekawym rozwiązaniem technologicz-nym enkodera magnetycznego jest system OnAxis firmy Renishaw. Moduł enkodera składa się tu z 12-bitowego układu scalonego typu ASIC ozna-czonego symbolem AM256, w którym umieszczono matrycę czujników Halla oraz magnesu umieszczonego na wale enkodera, obracającego się nad tym układem. Pod wpływem zmian stru-mienia pola magnetycznego układ czujników jest w stanie określić bar-dzo dokładną, bezwzględną pozycję kątową wału enkodera. Co ważne, 414/2019PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYOPKONPOSITAL FRABASICKTR-ELECTRONICWOBITPRI 58H8 HLD 100 ZZ V3 2M5RUCD-IPT00-00512-H6S0-PRLDDS50EIH58AMHK40-6-3600optycznymagnetycznyoptycznyoptycznyoptyczny100 imp.512 imp.2500 imp.10 tys. imp.3600 imp.Push-pull, HTLM23, 12 pin NPN, TTL, HTLRS-422, TTL, Push-pull, HTLNPN, push-pull, otwarty nadajnik liniiotwór 58 mmwał pusty 58 mmwał 8 mmprzelotowy 58 mmotwór 6 mmIP50IP66, IP67 IP65IP64IP50www.conrad.plwww.posital.com/pl/www.impol-1.plwww.stoltronic.plwww.wobit.com.plPOSITAL FRABATR-ELECTRONICWACHENDORFFWOBITOCD-EIB1B-0016-B10S-PRMCEH58SWDGA-36E SSI BINARMMA36-12-Ioptycznymagnetyczny/optycznymagnetycznymagnetycznywieloobrotowyjedno/wieloobrotowyjednoobrotowyjednoobrotowy16 bit, 65 536 imp.36 bitów, 32 768 imp., 256 tys obrotów12-bitowa, 16 384 imp.12-bitowy, 4096 imp. 3600 imp.M12, 4 pin, EthernetProfibusM12, 8 pin analogowe 4–20 mAwał 10 mmprzelotowy 8, 10 lub 12 mmwał drążony 6 mmwał 6 mmIP66, IP67 IP64IP67 IP54www.posital.com/pl/www.stoltronic.plwww.conrad.plwww.wobit.com.plukład AM256 stosowany jest również w liniowych przetwornikach położenia tej firmy, zarówno absolutnych, jak i in-krementalnych.Aby zwiększyć dokładność pomiaru, czujniki Halla układa się równomiernie na okręgu. Minimalnie, matryca powin-na składać się z czterech czujników, a średnica okręgu matrycy czujników nie powinna być większa niż średnica magnesu użytego w enkoderze. W enkoderach wykorzystuje się bar-dzo silne magnesy stałe samaro-kobal-towe (SmCo) lub neodymowe (NdFeB). Stosowanie silnych magnesów związa-ne jest z tym, że użyteczne zmiany pola magnetycznego muszą być wyższe niż zmiany pochodzące od pola magne-tycznego występującego w otoczeniu enkodera, np. z silników elektrycznych. Ponieważ magnesy neodymowe zawie-rają żelazo, nie powinny być również stosowane w aplikacjach w środowisku silnie korozyjnym, a ponadto ich mak-symalna temperatura pracy nie powin-na przekraczać 150 °C, gdyż w wyższej temperaturze materiał ulegnie rozma-gnesowaniu. W wypadku magnesów samaro-kobaltowych zabezpieczenia antykorozyjne nie są wymagane, a ich temperatura pracy może dochodzić do 300 °C. Główną zaletą enkoderów ma-gnetycznych jest ich duża odporność na zanieczyszczenia. Dopóki wewnątrz urządzenia nie znajdą się elementy ferromagnetyczne, to jakiekolwiek inne zanieczyszczenia nie wpływa-ją na dokładność pomiarów. Dzięki temu enkodery tego typu są wytrzy-małe na kurz i pyły, czy wilgoć, która może dostać się do obudowy. Ponadto mogą one pracować w szerokim zakre-sie temperatur dochodzącym nawet od –40 °C do +100 °C. Są też odporne na wibracje, uderzenia i wstrząsy. Dzię-ki temu enkodery magnetyczne cha-rakteryzują się sporymi dopuszczalny-mi obciążeniami wału.Enkodery optycznePodstawową wadą enkoderów magne-tycznych jest ich stosunkowo niska roz-dzielczość i podatność na zakłócenia magnetyczne, o co w warunkach prze-mysłowych bardzo łatwo. W najlep-szych rozwiązaniach dokładność po-miaru położenia dochodzi do 3 minut kątowych. W wypadku drugiej grupy enkoderów, enkoderów optycznych, 42AUTOMATYKAPRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYPRODUCENTKÜBLERNOVOTECHNIKModelLimes LI20 z taśmą B1LWH-0175TechnologiaMagnetycznaPotencjometrycznaZakres pomiaru odleglości 50 m175 mmRozdzielczość10 µm0,01 mmInterfejsPush-Pull, RS422Dzielnik napięciaStopien ochrony IPIP67IP55Dystrybutor/sprzedawcawww.impol-1.plsklep.eltron.plTab. 3. " 0 , % ,% , 0 dokładność na poziomie 0,5 minu-ty kątowej nie jest niczym niezwykły, dlatego enkodery te wykorzystywane są znacznie częściej w systemach au-tomatyki przemysłowej i sterowaniu maszyn. Kluczowym elementem enkode-rów optycznych jest przymocowany do wału dysk wyposażony w szereg otworów bądź kresek (enkodery in-krementalne) lub specjalna tarcza kodowa, którą spotyka się w przypad-ku enkoderów absolutnych. W enko-derze inkrementalnym źródło światła umieszcza się tak, aby światło przecho-dziło przez otwory w dysku lub odbi-jało się od specjalnie przygotowanych (odbijających światło) kresek podziałki. Po drugiej stronie dysku lub w miejscu padania odbitego światła znajduje się czujnik światła, który wysyła impulsy do układu zliczającego. Detektor wy-syła impuls za każdym razem, kiedy światło przejdzie przez otwory w tarczy lub odbije się od kreski. Układ zlicza-jący oblicza zmianę położenia tarczy na podstawie liczby otrzymanych im-pulsów. W przypadku tarczy kodowej wy-konanej z przeźroczystego materiału, na jej powierzchni umieszcza się spe-cjalny wzór (kod) składający się z prze-źroczystych i nieprzeźroczystych pól. Światło przechodząc przez tę tarczę, pada na układ elementów światło-czułych. W momencie obracania się osi czujnika światło przechodzi przez tarczę odwzorowuje odpowiedni wzór na matrycy elementów światłoczułych i w ten sposób dekoder sygnału „wie”, w jakiej pozycji ustawiona jest tarcza kodowa. W modelach enkoderów wie-loobrotowych znajduje się dodatkowy zestaw tarcz kodowych, połączonych z kołami zębatymi przekładni mecha-nicznej. Koła te obracają się razem z osią czujnika. Pozycja kół zębatych jest wykrywana przez inny układ optyczny, co pozwala określić liczbę obrotów osi enkodera. Niestety po-miary optyczne są czułe na zapylenie powietrza. Enkodery te charakteryzują się też niską odpornością na wstrząsy.Rozpoznawanie obrazuW systemach współczesnych enkode-rów optycznych, zarówno liniowych, jak i obrotowych, coraz częściej spo-tkać można systemy rozpoznawania obrazu. Sterownik chcąc zebrać infor-macje o aktualnym absolutnym po-łożeniu, oświetla liniową lub kątową skalę krótkim, silnym błyskiem światła z diod LED tak, aby dobrze ją oświetlić. Skalą tą jest najczęściej liniowy tor lub tarcza z naniesionymi kontrastowymi liniami określającymi jednoznacznie położenie elementu ruchomego, Skala przygotowana jest tak, aby zapewnio-na była wysoka odporność na błędy położenia. Obraz skali jest następnie rejestro-wany przez kamerę lub przetwornik obrazu. Zastosowanie w układzie optycznym soczewek asferycznych dodatkowo minimalizuje zniekształce-nia, zapewniając tym samym wysoką jakość i dużą rozdzielczość rejestrowa-nego obrazu. Przechwycony przez de-tektor obraz jest następnie obrabiany w czasie rzeczywistym przez wydajny TRENDY W KONSTRUKCJI PRZETWORNIKÓW POŁOŻENIA• cyfrowe interfejsy komunikacyjne, pozwalające na podłączanie enkoderów bezpo-średnio, nie tylko do systemu automatyki przemysłowej, ale również sieci komuni-kacyjnej, w tym do Internetu Rzeczy, które bazują na przemysłowym Ethernecie;• popularyzacja enkoderów w wykonaniu specjalnym z certyfikatem ATEX do stref zagrożonych wybuchem; • szeroka oferta urządzeń typu „heavy duty” o zwiększonej wytrzymałości mechanicznej i elektrycznej, przeznaczonych do pracy w trudnych warunkach środowiskowych (zwiększona wilgotność, temperatura, zapylenie, wstrząsy);• enkodery programowalne pozwalające zaprogramować urządzenie do specyficznych wymagań aplikacji;• systematyczne zwiększanie rozdzielczości, dostępne są enkodery o bardzo wysokich rozdzielczościach liczonych w milionach kroków;• miniaturyzacja urządzeń.434/2019PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYPOSITAL FRABATR-ELECTRONICWOBITLINARIXLMP30MSL50Czujnik linkowyMagnetycznaOptycznaod 3 do 15 m4000 mm50 mmbrak danych0,001 mm 5 m lub 10 mAnalog, CANopen, Profibus, EtherCAT, EtherNet/IP, Profinet, Powerlink, ModbusEtherCATPush-pull, NPN, TTL, nadajnik liniiIP66, IP67 IP65IP40www.posital.com/pl/www.stoltronic.plwww.wobit.com.plprocesor sygnałowy DSP, który obli-cza położenie ruchomego elementu na podstawie kodu naniesionego na skalę. Dzięki możliwości pomiarów redundancyjnych (nadmiarowych) z częstotliwością dochodzącą nawet do 25 tys. pomiarów na sekundę moż-na uzyskać nanometrową dokładność pomiaru położenia przy szybkości ru-chu elementu roboczego wynoszące-go nawet 100 m/s! Tego typu systemy o nazwach RESOLUTE, EVOLUTE (ab-solutne), czy VIONiC, QUANTiC, ATOM i TONiC (przyrostowe) produkuje m.in. firma Renishaw.Rynek enkoderówOferta rynkowa przetworników poło-żenia jest ogromna. Wśród obecnych w Polsce producentów tego typu urządzeń wymienić można m.in. ta-kie firmy jak Balluff, Peperl+Fuchs, Omron, Renishaw, SWE-Eurodrive, Turck, Posital FRABA czy WObit, nie mówiąc już o szeregu dystrybutorów oferujących najrozmaitsze tego typu przetworniki. Co więcej, omówienie cech i funk-cjonalności oferowanych enkoderów przekracza zakres tego artykułu, ponie-waż dostawcy mają w swoich magazy-nach nawet po kilkaset typów różnego rodzaju przetworników położenia, nie licząc tutaj modeli dostępnych na za-mówienie klienta – np. z mechanicz-nymi czy elektronicznymi modyfika-cjami. Do tego dochodzą urządzenia optyczne i magnetyczne zgodne z wie-loma cyfrowymi standardami takimi jak: DeviceNet, CANopen, CANopen Lift, SAE J1939, Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT czy Modbus. Co ciekawe en-kodery wieloobrotowe umożliwiają już pomiary przekraczające pół miliona obrotów, a standardem jest, w zależ-ności od pojemności licznika urządze-nia, rejestracja nawet 65 536 lub 32 768 obrotów.W ofercie wielu firm, m.in. Posital FRABA znajdziemy też linkowe czujni-ki liniowe. Mierzą one przemieszczenie przez precyzyjne rozwijanie lub nawi-janie stalowej linki na bęben, które-go oś połączona jest z enkoderem. Na wyjściu enkodera pojawia się sygnał proporcjonalny do zmierzonej drogi. Wykonywane w ten sposób pomiary są powtarzalne i dokładne. Tego typu przetwornikami położenia są czujniki z serii LINARIX, wspomnianej FRABY. Pozwalają one mierzyć przemieszcze-nia w zakresie od 1 m do 10 m. Co waż-ne, linkowe czujniki liniowe, w porów-naniu z konwencjonalnymi systemami pomiarowymi, w których wykorzystuje się przekładnie, koła i enkodery, czujni-ki linkowe są bardziej trwałe, a dodat-kowo wyeliminowano w nich problemy związane z poślizgiem i zużywaniem się elementów przekładni. AUTOMATYKA Bibliografia:[1] Precision Resolver-to-Digital Converter Measures Angular Position and Velo-city; Jakub Szymczak, Shane O’Meara, Johnny S. Gealon, Christopher Nelson De La Rama; Analog Dialogue 48-03, March (2014)SŁABE PUNKTY ENKODERÓW OPTYCZNYCHNajczęstszą przyczyną awarii enkoderów optycznych jest rozszczelnienie się obudowy, przez które do wnętrza przetwornika przedostają się zanieczyszczenia osiadające na ele-mentach układu pomiarowego. Pył znajdujący się na tarczy, soczewkach lub fotodetek-torach osłabia przepływ światła między jego źródłem i odbiornikiem, w wyniku czego pomiary mogą zostać zafałszowane.Newralgicznym elementem enkoderów optycznych jest tarcza z podziałką. Aby pomiary były prawidłowe, ważne jest, aby znajdowała się ona w odpowiedniej odległości od źró-dła światła i fotodetektora. Jednak w wyniku wstrząsów oraz uderzeń, tarcza może się przesunąć lub ulec uszkodzeniu, na przykład pęknięciu czy porysowaniu. Niestety tarcze mogą się też w ekstremalnie wysokich temperaturach odkształcać, są też nara-żone na uszkodzenia przy kontakcie z parami substancji reaktywnych chemicznie. Aby temu zapobiec często tarcze wykonuje się z metalu uzyskując w ten sposób odporność na silne wstrząsy, wysokie temperatury oraz substancje chemiczne, ale traci się wówczas na rozdzielczości.44AUTOMATYKAPRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYTrendy przemijają. Początkowe zamierzenia odchodzą do prze-szłości, a prototypy różnych rozwiązań nie są rozwijane, ponieważ często ich rozbudowywanie mija się z celem. Ludzie ze świata biznesu spo-tykają się i spekulują na temat nowych rozwiązań i ich opłacalności. Niekiedy nisza może zmienić się w główny nurt, poszerzając aktualny stan wiedzy. Kilka lat temu dynamiczny pomiar ruchu liniowego w pełnym zakresie pomiarowym maszyny był uważany za jeden z trendów. Dziś rozwiązanie to stało się standardową aplikacją w budowie maszyn. Jeśli ruchy dyna-miczne mają być mierzone z wyłącze-niem czasów martwych, np. w aplika-cjach typu „wybierz i umieść”, pozycja przenoszonego elementu musi być znana w dowolnym miejscu i czasie. Taką aplikację można zrealizować po-większej ostrożności podczas montażu niż w przypadku użycia systemu bez-kontaktowego. Jeśli między czujnikiem a elementem pozycjonującym występu-je sprzężenie mechaniczne, problemem może być także zapylenie. Wymienione zagrożenia mogą wpłynąć na pomiar takiego czujnika, który w takiej sytuacji może pozostać niezauważony przez operatora. Magnetostrykcyjny sposób pomiaru został zaprojektowany z myślą o bez-kontaktowej zasadzie działania, dzięki czemu wspomniane wcześniej pro-blemy, jak naprężenia, wibracje oraz zapylenie, przestają mieć znaczenie. Niestety problemem staje się w tym przypadku dynamika układu oraz słabsza liniowość i dokładność, która jest tym gorsza, im dłuższy jest czujnik. Dodatkowo im dalej znajduje się punkt pomiarowy, tym więcej czasu potrzeba do ustalenia wartości mierzonej. In-stalacja takiego systemu nie jest także zalecana w przemyśle metalowym bez dodatkowego ekranowania. Metalowy pył łatwo przylega do magnetycznego elementu pozycjonującego, powo-dując problemy w liniowości i błędy w czujniku. Rozwiązaniem może być zastosowanie serii LTX oraz LTE prze-znaczonych do montażu wewnątrz si-łownika do aplikacji mobilnych. 0 ,0H " - %' )% ) , " %- % # G - ! "- <6 C0 $ " ) 0 ,-0 # [ 0G Nowe możliwości czujnikówliniowego położeniaPROMOCJAśrednio przez użycie enkoderów w na-pędach albo bezpośrednio na osiach przemieszczeń za pomocą czujników liniowego przemieszczenia. Natych-miastowe wykrywanie położenia bez-pośrednio na osi zapewnia precyzję i eliminuje niedokładności związane z przenoszeniem ruchu obrotowego na liniowy.Rodzaje pomiaru położenia liniowegoIstnieją trzy wiodące sposoby pomiaru ruchów liniowych w automatyce prze-mysłowej: potencjometryczny, magne-tyczny i – od blisko 10 lat – indukcyj-ny. Poza nimi można także wymienić optyczne systemy pomiarowe. Najczęściej stosowanymi sposobami pomiaru przesunięć liniowych jest po-miar za pomocą czujników potencjome-trycznych bądź magnetostrykcyjnych. Mają one wady i zalety. Liniały z wyj-ściem potencjometrycznym nie działają na zasadzie bezkontaktowej. Bezawaryj-ne i bezkontaktowe sprzężenie mecha-niczne między systemem pomiarowym a jednostką przenoszoną jest niezbęd-ne, aby zminimalizować straty i awa-ryjność. Zbyt duży nacisk oraz drgania mogą w znacznym stopniu przyczynić się do szybkiego zużycia czujnika. Z tego powodu system ten wymaga znacznie , ,0 % # % 0 ) , C0 $ H H #A ,0 H "#A ," N 5454/2019PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYTURCK Sp. z o.o. G LLN' ZN=R\V 3, G ^^ ZZ\ ZR QQ' +& ^^ ZZ\ ZR QL=0 , ] G0G G, 1 G $Indukcyjna zasada pomiaru a eliminacja niedogodności Nowa generacja indukcyjnych czujni-ków liniowego położenia firmy Turck jest pozbawiona wad czujników poten-cjometrycznych oraz magnetostrykcyj-nych, a jednocześnie łączy ich zalety. Czujniki serii LI gwarantują tak wysoką rozdzielczość, jak czujniki potencjo-metryczne, a jednocześnie taką samą odporność na wstrząsy i wibracje, jak czujniki magnetostrykcyjne. Ponadto są odporne na działanie pola magne-tycznego, gwarantując mniejszy błąd liniowości oraz wysoką powtarzalność. Wysoka częstotliwość próbkowania: 5 kHzSpecjaliści automatyki firmy Turck są pierwszymi na świecie, którzy ofe-rują klientom indukcyjne czujniki poło-żenia liniowego działające na zasadzie indukcyjnej, o długości pomiarowej aż do 2 m. Takie wersje były do tej pory oferowane jedynie w wariantach magnetostrykcyjnych, a klienci musieli akceptować wiążące się z tym niedo-godności i godzić się na ryzyko błęd-nych odczytów. Mniejsza częstotliwość próbkowa-nia dla dłuższych czujników i wynika-jąca z tego nieliniowość często prowa-dziły do niezadowalających wyników, a otrzymane wartości były z tego powo-du niedokładne. Natomiast przy długo-ściach pomiarowych, przekraczających 1 m, stosowanie potencjometrycznych systemów pomiarowych stanowi mało realną alternatywę. Wytwarzanie tak długich elementów z z jednoczesnym zachowaniem dużej precyzji jest nie-zwykle kosztowne, nie wspominając o innych wadach takiego rozwiązania. Duża odporność na wstrząsy i wibracjeNowe czujniki indukcyjne położenia li-niowego zostały także ulepszone w in-nych kluczowych obszarach. Wszystkie urządzenia są odporne na wstrząsy aż do 200g i silne wibracje. W przeci-wieństwie do innych systemów dosko-nale sprawdzają się nawet w trudnych warunkach pracy. Czujniki indukcyjne liniowego poło-żenia korzystają z elektromagnetycznej zasady działania, dzięki czemu układ toleruje przesunięcia boczne oraz po-ziome elementu pozycjonującego bez utraty sygnału, zachowując przy tym dokładność. Funkcja ta zapewnia wiarygodne wartości pomiarowe np. w sytuacjach, gdy występują wibracje na maszynach pakujących. Została także zwiększona częstotli-wość próbkowania urządzenia do 5 kHz na całej długości pomiarowej, niezależ-nie od długości pomiarowej czujnika. Umożliwia to minimalizowanie błędów, a także ich eliminowanie w aplikacjach dynamicznych. Czujniki magnetostryk-cyjne nie pozwalają na osiąganie ta-kich częstotliwości, a co za tym idzie – im dłuższy jest czujnik, tym wolniejszy. 16-bitowa rozdzielczośćSeria Li charakteryzuje się 16-bitową rozdzielczością sygnałów na wyjściach analogowych 4–20 mA lub 0–10 V. Czuj-niki mają także funkcję diagnostyczną błędu. Jeśli element pozycjonujący jest poza zakresem działania, sygnał wyj-ściowy wskazuje 22 mA lub 11 V. Jest to szczególnie przydatne w diagno-styce on-line i wykrywaniu uszkodzeń mechanicznych na maszynie.Funkcja Easy-teach – łatwe programowanie czujnikaFunkcja Easy-teach pozwala na łatwe ustawienie punktu początkowego i koń-cowego odcinka pomiarowego. Sygnał może też zostać odwrócony. Proces ten umożliwia elastyczne dostosowa-nie czujnika do aplikacji, a tym samym ułatwia montaż i uruchomienie.Czujniki do użytku w dużych prasach Precyzyjne pomiary liniowe na dłu-gościach pomiarowych powyżej 1 m są szczególnie pożądane w dużych maszynach. Wcześniej trzeba było ko-rzystać z alternatywnych systemów pomiarowych, co stawiało pod zna-kiem zapytania wydajność maszyny. Dziś nie trzeba już decydować się na kompromis. W maszynach do obróbki drewna, w których występują liczne wibracje, wstrząsy oraz zapylenia, a jednocze-śnie wymagane są duże odległości po-miarowe, niezwykle ważny jest stopień ochrony IP67. Seria czujników LI nie tylko spełnia te wymagania, ale także podnosi poprzeczkę pod względem ja-kości danych pomiarowych. 0, " C0 0 ) ) <6 ,0 , ! 3, ) ,) ,0 ) , ,#A ") H [QQ46AUTOMATYKAPRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYtej drogi. Stosując enkodery, można zmierzyć obrót dokonany przez dany element – część maszyny albo pod-dawany obróbce detal. Urządzenia te stosuje się również w serwonapędach, robotach, obrabiarkach oraz liniach montażowych. Szeroki zakres zastosowań w połą-czeniu z wysoką jakością, z jaką muszą być wykonane pomiary sprawia, że urządzenia te mogą pracować nawet w bardzo niekorzystnych warunkach środowiskowych, w których występuje wilgotność lub zapylenie. Często zda-rza się, że są one również narażone na działanie mechaniczne, m.in. wstrząsy czy wibracje.Samodzielne programowanieDo najnowocześniejszych urządzeń tego typu należą enkodery programo-PPRRZZEEGGLLĄĄDDDD SSSSPPPPRRRRZZZZĘĘĘĘTTTTUU I AAPARAATTUURYwalne. – Enkondery programowalne to takie, w których wiele parametrów, jakie do tej pory trzeba było ustalać przy zamawianiu urządzenia, można zapro-gramować samodzielnie. Dotyczy to np. rozdzielczości enkodera lub sygnału wyjściowego – HTL lub TTL. Można też zaprogramować kierunki obrotów, licz-nik, kontroler prędkości, a nawet zmie-niający się kolor światła wyświetlacza – mówi Piotr Szopiński z ifm electronic. Ze względu na sposób pomiaru en-kodery można podzielić na dwa rodzaje: inkrementalne (przetworniki obrotowo--impulsowe) oraz absolutne (przetwor-niki obrotowo-kodowe). Różnice mię-dzy tymi urządzeniami dotyczą rodzaju sygnału generowanego na wyjściu oraz możliwości pamiętania mierzonej wiel-kości. Enkoder inkrementalny, zwany także przyrostowym, generuje na wyjściu im-pulsy. Na każdy jego obrót wytwarzana jest określona liczba impulsów, zwa-na rozdzielczością enkodera. Zlicza-nie tych impulsów pozwala uzyskać informację o przesunięciu lub aktual-nym położeniu układu wykonawcze-go. Jednak enkoder nie pamięta tego położenia. Oznacza to, że w przypad-ku braku napięcia wartość położenia ; H ' " % ,0 # " G $ !- 0 0 ) ,0 % # ' , ,#A - 0 ) , ,-)%GEnkodery programowalneRodzaje i zastosowaniePROMOCJAPRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYEnkoder to urządzenie przetwarza-jące przesunięcie i pozycję kąto-wą na sygnał elektryczny. Dzięki niemu można określić precyzyjny po-miar położenia kątowego elementu będącego w ruchu, jego kierunku, od-ległości czy prędkości obrotów. Z roku na rok obszary zastosowa-nia enkoderów zwiększają się. Rozwój technologii pomiaru sprawił, że moż-na zastosować je w każdej gałęzi prze-mysłu, a proces ich implementacji jest łatwiejszy niż kiedykolwiek. Powszechnie wykorzystuje się je we wszelkiego rodzaju maszy-nach i liniach produkcyjnych do precyzyjnego pomiaru prędkości, przesunięcia, odległości czy przeby-474/2019PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYnaliczana jest od zera. Istotną kwestią jest w tym przypadku wspomniana roz-dzielczość enkodera – im jest ona więk-sza, tym większa dokładność pomiaru. Przetworniki programowalne umożli-wiają dowolne ustawienie rozdzielczo-ści, nawet do 10 000 impulsów na obrót. Jako że enkodery inkrementalnie nie dostarczają informacji o pozycji bezwzględnej, komponenty użyte do ich produkcji są mniej kosztowne, co przekłada się na niższą cenę przy po-równywalnej precyzji pomiaru. Natomiast enkodery absolutne pa-miętają aktualną pozycję nawet po odłączeniu zasilania. Jest to możliwe dzięki temu, że generują na wyjściu sy-gnał kodowy – każdemu kątowi obrotu przypisana jest inna wartość kodowa na wyjściu.Nowoczesne i łatwe w obsłudzeDo najbardziej funkcjonalnych prze-tworników należy enkoder inkremen-talny marki ifm electronic. Urządze-nie zostało zaprojektowane w taki sposób, by jego konfiguracja zajęła maksymalnie kilka minut. – By zaim-plementować enkoder wystarczy go podłączyć, ustawić wybraną rozdziel-czość oraz poziom sygnału w układzie logicznym TTL lub HTL – wyjaśnia Piotr Szopiński. – Jest to wyraźne ułatwienie względem dotychczaso-wej mnogości wariantów enkoderów i skomplikowanego procesu ich pro-gramowania. Co ciekawe, enkoder ten łączy optyczną technologię dzia-łania, zapewniającą precyzję enko-derów optycznych z magnetycznym systemem detekcji, gwarantującym trwałość. Enkodery inkrementalne ifm elec-tronic zostały wyposażone w IO-Link, czyli pierwszą na świecie ustandary-zowaną technologię IO (IEC 61131-9), służącą do komunikacji z czujnikami i elementami wykonawczymi. Dużą zaletą systemu IO-Link jest zabez-pieczenie przed utratą właściwości pomiarowych, które w tym warian-cie zapisywane są w całości cyfrowo. Dzięki temu wymiana uszkodzonych czujników na nowe nie wiąże się z ponownym programowaniem, gdyż dotychczasowe ustawienia zostają automatycznie zapisane na nowych urządzeniach. Każdy enkoder moż-na w prosty sposób zaprogramować przed instalacją urządzenia. Enkdoery ifm, wykorzystując IO-Link, są enkodrami absolutnymi jednoob-rotowymi. W ramach jednego obrotu można odczytać ich pozycję nawet po przerwie w zasilaniu. Przy wybo-rze enkodera warto wziąć pod uwagę elastyczność, prostotę obsługi i możli-wość dostosowania pracy urządzenia do zmiennych wymagań procesu pro-dukcyjnego. IFM ELECTRONIC Sp. z o.o. G ! ^' ZQ=LQN G \[ ^Q NV ZQQ' +& \[ ^Q NV ZNN=0 +G, ] +0G0G +0G0_, PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYREKLAMA0,¦'=<1$52'2:((1(5*(7<&=1(7$5*,%,(/6.,(%,(/6.2%,$$,17(51$7,21$/32:(5,1'8675<)$,5%LHOVNR%LDáDZZZHQHUJHWDESO1DMZLĊNV]HZ3ROVFHWDUJLQRZRF]HVQ\FKXU]ąG]HĔDSDUDWXU\LWHFKQRORJLLGODSU]HP\VáXHQHUJHW\F]QHJR0LHMVFHMHGQR]QDMZDĪQLHMV]\FKVSRWNDĔF]RáRZ\FKSU]HGVWDZLFLHOLVHNWRUDHOHNWURHQHUJHW\F]QHJR5 1 G +0 494/2019PRZEGLĄD SPRZĘTU I APARATURYCiągły rozwój technologii, wy-muszony m.in. przez presję wzrostu wydajności, wymaga coraz krótszych procesów produk-cyjnych. To właśnie czas jest jednym z najistotniejszych czynników na-rzucających konieczność uzyskania w procesie produkcji szybkiej interakcji między komputerami a urządzeniami końcowymi. Przewaga Ethernetu Prawidłowe nadzorowanie procesu produkcyjnego jest możliwe dzięki przekazywaniu operatorowi informa-cji z aplikacji w czasie rzeczywistym. Po włączeniu urządzenia wszyst-kie parametry ładowane są z pamięci EEPROM, gdzie zostały zapisane wcze-śniej, aby chronić je przed ewentualną awarią zasilania. Przez Profinet mogą być przesyłane zarówno dane doty-czące pozycji czy prędkości, jak i inne parametry enkodera.Do trudnych warunków i w wersjach specjalnych Dzięki wysokiemu stopniowi ochrony IP67 i wytrzymałej konstrukcji budowy enkodery wieloobrotowe Sendix 5888 Profinet IO idealnie nadają się do za-stosowania w trudnych warunkach zewnętrznych. Opcjonalnie dostępne są również wersje odporne na spray wody morskiej oraz EX2/22. Dodatkowe informacje można zna-leźć na kanale YouTube – KublerPoland oraz na Facebooku – @KublerPoland. Wykorzystanie Internetu oraz ! % ,0-% , 0 !-) # G ),, ) ' ) ; % ' )H ! 0 ! 0 !% 0 ' - )0 0 ) 0 ,A ,H ! 0 ,0 %-H0 +"G Komunikacja w czasie rzeczywistym Enkodery Sendix 5888 Profinet IOPROMOCJAKUBLER Sp. z o.o. G -H" ZZL VQ=ZNL G VL RZX XX Q[=0 +]" G, G" G, 1 G q" Takie możliwości daje sieć Ethernet, w której prędkość transmisji danych znacznie wyprzedza prędkości uzyski-wane w standardowych sieciach prze-mysłowych. Opracowane dla tej sieci czujniki muszą być bardziej skuteczne w procesie komunikacji i automatycz-nej kontroli. Firma Kübler wyszła na-przeciw oczekiwaniom rynku i stworzy-ła linię enkoderów wieloobrotowych Sendix 5888 Profinet IO, które są ide-alne do aplikacji czasu rzeczywistego. Profinet IRT Dzięki zastosowanemu trybowi izochro-nicznemu IRT informacje ze wszystkich enkoderów z danego układu dostar-czane są do sterownika w tym samym czasie (czas cyklu ≤1 m/s). W Profinecie parametryzacja pobierana jest z pliku GSDML i dodawana do konfiguracji urządzenia. Przez tę magistralę można skalować i ustawiać wartości, a także wiele innych parametrów do programo-wania – przykładowo wartość wstępną można łatwo ustawić za pomocą bitu kontrolnego. Natomiast sama aktuali-zacja oprogramowania układowego pozwala na łatwe przeprogramowanie, bez konieczności demontażu enkodera. Next >