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Je nach Bus der richtige Drehgeber

Text: Heiko Krebs, Sick
Den einen Feldbus gibt es nicht. Einfach deshalb, weil es auch nicht den einen Steuerungshersteller gibt. Für Sensoren, die in Feldbussysteme integriert werden, heißt das, dass sie sehr vielseitig sein müssen.

Laut Quest Trend Magazin machen Profinet, Ethercat und Ethernet/IP aktuell fast 70 Prozent der von Maschinenbauern eingesetzten Echtzeit-Ethernet-Protokolle aus. Folgerichtig bieten der absolute Singleturn-Encoder AFS60 und der absolute Multiturn-Encoder AFM60 von Sick diese drei Feldbus-Interfaces an. Damit sind sie für die Hersteller und Integratoren von Fertigungsabläufen, Handling-Systemen, Produktionsmaschinen, Drucksystemen sowie Mess- und Prüfeinrichtungen eine geeignete Lösung. Zum einen, weil sie sehr robust und präzise sowie frei programmierbar sind, zum anderen, weil sie die Performance von Anlagen wesentlich unterstützen. Denn alle drei Versionen bieten umfangreiche Diagnosemöglichkeiten, mit denen sie die Ausfallsicherheit erhöhen und die Anlagenverfügbarkeit steigern. Überwacht wird unter anderem die Temperatur im Encoder. Beim Erreichen vorgegebener Minimal- oder Maximalwerte wird in der Steuerung auf möglicherweise kritische Betriebszustände hingewiesen. Alle Encoder sind darüber hinaus mit zwei Betriebsstundenzählern ausgerüstet – der eine startet mit Anlegen der Spannung, der zweite zählt die Zeit der tatsächlichen Wellendrehungen. Ebenfalls überwacht werden können programmierbare Positionsgrenzwerte – wichtig beispielsweise für Nockenschaltfunktionen. Schließlich schützt die Erfassung der Geschwindigkeit beziehungsweise der Drehzahl vor Überlastungen von Encoder sowie Gesamtanlage und hilft, einen daraus resultierenden Maschinenstillstand zu vermeiden.

Die Ethernet/IP-Variante ist darüber hinaus mit DLR (Device Level Ring) ausgestattet. Hierdurch ist es erstmals möglich, Drehgeber in eine redundant aufgebaute Ringtopologie zu integrieren. Durch DLR wird eine permanente Überwachung des Rings und deren Teilnehmer sichergestellt. So werden bei einem Störungsfall wie einem Kabelbruch die Teilnehmer aus der anderen Richtung angesprochen und somit die Kommunikation des Rings – oder der dann bestehenden Linie – ohne Zeitverlust gewährleistet. Gleichzeitig erhält die Steuerung die Information, wo genau im Ring der Störungsfall stattgefunden hat. Dies erlaubt die gezielte Behebung der Störung

Robust mit SSI und CANopen

Die neuen, kompakten Absolut-Encoder AHS36 Singleturn und AHM36 Multiturn bieten eine robuste, vollmagnetische Sensorik und sind für unterschiedliche Einbausituationen geeignet, unter anderem in Industrie- und Spezialfahrzeugen, in der Logistik, im Maschinenbau, in Verpackungsanlagen sowie in der Medizintechnik. Mit SSI besitzen die Geber ein Schnittstellenformat, das sich besonders für Anwendungen eignet, in denen Zuverlässigkeit und Robustheit unabdingbar sind. Bei den programmierbaren AHS/AHM36 SSI lassen sich verschiedene Single- und Multiturn-Auflösungen, ein Preset-Wert, die Zählrichtung, die Codeart Gray oder Binär und sogar die Ausgabestruktur des SSI-Protokolls sowie die Position des Errorbits programmieren. Die Programmierung erfolgt über das PC-basierte Tool PGT-08-S oder über ein Standalone Tool im Westentaschenformat.

Die AHS/AHM36-Encoder mit CANopen-Schnittstelle ermöglichen eine einfache Netzwerkintegration mit verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten und überzeugen in der Einsatzpraxis durch eine Vielfalt an Diagnosefunktionen. Überwacht wird unter anderem die Temperatur im Encoder sowie die Betriebsstunden. Die Erfassung der Geschwindigkeit beziehungsweise der Drehzahl schützt vor Überlastungen des Encoders sowie der Gesamtanlage. Ebenfalls überwacht werden können programmierbare Positionsgrenzwerte – wichtig beispielsweise für die elektronische Nockenschaltfunktion. Sie lässt sich bei den AHS/AHM36-CANopen-Encodern über zwei sogenannte CAM-Channel mit bis zu acht Nockenschaltpositionen einrichten. Mittels CANopen-Schnittstelle können die Daten der beiden getrennten Diagnosespeicher der Encoder direkt über dieses Kommunikationsprotokoll an die Steuerung ausgegeben und dort zur Verbesserung der Wartungsintervalle einer Maschine oder Anlage genutzt werden.

Profibus für alle Anwendungen

Auch die batterie- und getriebelosen Multiturn-Encoder der Produktfamilie A3M60 von Sick sind auf vielfältige Feldbus-Optionen ausgelegt. Die Profibus-DP-Schnittstelle beispielsweise ist bei diesen innovativen Rotativsensoren auf einer Platine im gleichen Gehäuse untergebracht – eine externe Bushaube ist also nicht erforderlich. Der A3M60 Profibus ist für alle drei DP-Anwendungsschichten spezifiziert. DP-V0 unterstützt in der Automatisierungs- und Steuerungstechnik einen zyklischen Datenaustausch und Diagnosefunktionen. Die azyklische Datenübertragung bedient sich der Spezifikationen für die Anwendungsschicht DP-V1. Die maximal mögliche Positionsbreite von 31 bit, die sich aus der Auflösung von 14 bit Singleturn und 17 bit Multiturn ergibt, wird isochron über das DP-V2-Profil übertragen und vor allem in der Fertigungstechnik und Robotik verwendet.

Vor etwas mehr als zwei Jahren wurde die rein digitale Schnittstelle Hiperface DSL im Markt eingeführt. Für immer mehr Motorenhersteller ist entscheidend, dass bei Hiperface DSL nur noch ein Kabel und ein Anschlussstecker sowohl am Motor wie auch am Regler benötigt werden. Auch wenn der konkrete Marktanteil von Hiperface DSL aktuell noch schwer zu bestimmen ist, unterstreichen internationale Marktforschungen die Bedeutung der Einkabellösung für den Antriebsmarkt. Aktuell unterstützt das Portfolio von Single- und Multiturn-Encodern sowie Motor-Feedback-Systemen mehr als ein Dutzend industrielle Kommunikations- und Feldbusstandards. So ist Sick in der Automatisierung breit in allen Märkten aufgestellt.

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