Оборудование для контроля и управления технологическими процессами
Главная / Обзоры / Промышленная автоматика
           В настоящее время современная промышленность находится на таком этапе развития, что любой технологический процесс не обходится без средств автоматизации, и с каждым днём их востребованность в мире возрастает. Одним из основных средств при этом являются промышленные датчики обратной связи и концевые выключатели. Нет ни одной отрасли промышленности, в которой в той или иной степени не задействовались бы датчики. Они широко используются в полиграфических, текстильных машинах, медицинской аппаратуре, для дистанционного управления и регулирования, при автоматизации машин и устройств, работающих в агрессивных средах, в условиях пожаро- и взрывоопасности, радиации, а также при значительных вибрациях, высоких температурах и т.д.

Компания Leuze Electronic, являясь одним из мировых лидеров в области разработки и внедрения устройств для автоматизации производственных процессов, уже на протяжении 50 лет разрабатывает, производит и поставляет оптоэлектронные, ультразвуковые, ёмкостные и индуктивные датчики, системы идентификации, обработки изображения, системы передачи данных, а также системы промышленной безопасности с возможностью подключения всех видов промышленных сетей и интерфейсов, отвечающих современным потребностям производства, на динамично развивающемся рынке автоматизации.

Выбирая датчик, нужно определиться с его характеристиками, которые будут необходимы для выполнения имеющейся технологической задачи. Основными критериями выбора являются разрешающая способность, рабочее расстояние, быстродействие, степень защиты корпуса, надёжность, габаритные размеры, стоимость и некоторые другие. Компания Leuze Electronic имеет огромную номенклатуру продукции и производит большинство известных типов промышленных датчиков и систем автоматизации, которые могут быть классифицированы следующим образом.

По типу выходного сигнала

Дискретные – к ним относят электромеханические, фотоэлектрические, ультразвуковые и другие датчики (нормально разомкнутые и нормально замкнутые)    устройства, которые имеют только два коммутационных состояния (открыт или закрыт) и которые предназначены для преобразования установленной  физической величины или результата обнаружения промышленных объектов в число импульсов.

Аналоговые – это датчики, выходным сигналом которых является аналоговое напряжение или ток, пропорциональный изменению входной величины. Наиболее важным параметром для аналоговых выходов является скорость обновления и колебания выходного сигнала.

Цифровые – используют последовательный или параллельный код, либо специальные интерфейсы, такие как импульсный (время между сигналами запроса и ответа прямо пропорционально установленной величине), синхронно-последовательный SSI (сигнал о величине посылается на контроллер последовательно в кодовой последовательности данных), протоколы полевых шин, таких как CANopen (информация об объекте отправляется на контроллер через шину CANBUS в виде так называемых Объектов Обработки Данных), DeviceNet (сетевой шинный протокол, который позволяет осуществить связь между сенсорами и контроллером с запоминающим устройством), а также ProfiBUS, Ethernet, и другие.

 По типу взаимодействия с объектом управления

Контактные датчики – это датчики, предназначенные для использования в прямом механическом контакте с объектом контроля.

Бесконтактные датчики это устройства промышленной автоматики, предназначенные для контроля положения объектов без механического контакта с ними.

По принципу действия

Оптические, ультразвуковые, емкостные, индуктивные.

По типу измеряемой величины или признака

Положение, расстояние, скорость, ускорение, форма объекта, цвет, контраст, люминесценция.

По способу применения и предназначения

Датчики промышленной автоматики, системы безопасности на производстве, системы идентификации и логистики.

 Вышеприведённая классификация соответствует типам промышленных датчиков и систем идентификации и безопасности компании Leuze Electronic, применяемых в автоматизированных системах управления и контроля. Основные усилия промышленной автоматики Leuze Electronic сосредоточены в следующих отраслях.

Полиграфия (типографии, производители печатного оборудования) – в частности, Bielomatik, Koenig & Bauer, Manroland, Pitney Bowes, KBA, Colorman и др.

Складская отрасль (предприятия с автоматизированными складскими системами и системами внутренней логистики) – Michelin, Kodak, Stora Enso, BHS, Dematic, Miele, Procter & Gamble, Witron и др.

Упаковка (производители упаковочных машин) –  Krones AG, PAGO, Multivac, Bosch, Uhlmann и др.

Пищевая промышленность (предприятия лёгкой промышленности и автоматизированные конвейерных линии розлива) – Coca-Cola, Efes Pilsener , Krones, Stratec Control-Systems и др.

Медицинская промышленность (фармацевтическое производство) – Aventis, Fresenius, Novartis, Roche и др.

Машиностроение (станкостроение, приборостроение, автомобилестроение) – в частности, крупнейшие машиностроительные концерны AUDI, BMW, VW, Toyota, Porsche, Borries, Claas и др.

Полиграфия

В печатной промышленности при ролевой печати уже на стадии загрузки и смены рулонного материала (рис. 1) фотоэлектрические датчики Leuze Electronic обеспечивают бесперебойную работу системы благодаря своей высокой надёжности и отказоустойчивости. Сканеры штрих-кодов BCL 8 и BCL 34 и системы машинного зрения LSIS и visionPOWERBOX обеспечивают в это время надёжную идентификацию и позиционирование печатных форм. Системы контроля места склейки на полимерных и бумажных рулонных материалах, системы обрыва полотна с настраиваемым затемнением заднего фона, а также системы контроля кромок с аналоговым выходом по току или напряжению – все они в режиме реального времени следят за печатным процессом и гарантируют безошибочную работу машины. Для обеспечения безопасности персонала на производстве применяются одно- и многолучевые барьеры безопасности, световые завесы и панорамные лазерные сканеры безопасности, предотвращающие столкновения самодвижущихся вагонеток-манипуляторов.

Промышленная автоматика

          Рис. 1. Смена рулонного материала.


 
В листовой печати решения
Leuze Electronic хорошо зарекомендовали себя в самых ответственных механизмах: сервоприводе подачи стапеля, устройстве высоты стапеля, а также в системе контроля наслоения листа (рис. 2).

Промышленная автоматика

Рис. 2. Система контроля наслоения листов Leuze DB 14B.


Все промышленные датчики позволяют эффективно обнаруживать объект и точно измерять расстояния до него, включая объекты с блестящими поверхностями сложной структуры и прозрачные материалы. В загрязненной и пыльной среде широкое применение находят ёмкостные датчики. Системы машинного зрения, идентификации по штрих-коду и
RFID автоматизируют процессы подготовки к печати и используются в периферийном оборудовании.

В послепечатной обработке, например, в штамповочных прессах используются ёмкостные и ультразвуковые системы контроля наслоения листового материала VDB 14B. Для определения наличия листов в резательно-фальцевальных и переплётных машинах работают датчики, которые безошибочно распознают разнообразные поверхности.

Складская отрасль, логистика

Промышленные датчики Leuze Electronic обеспечивают высокую производительность при помещении товара на склад или отгрузке его со склада, что достигается за счет быстрого и точного позиционирования передвижных систем с учетом всех параметров (рис. 3), даже в условиях воздействия постороннего внешнего освещения. Высокая степень повторяемости и воспроизводимости сигналов, а также простота настройки датчиков делают их подготовку к использованию или восстановление ранее установленных режимов работы быстрыми и легкими обеспечивая бесперебойную работу системы (рис. 4).


Промышленная автоматика

Рис. 3. Передвижные складские системы.

Промышленная автоматика

Рис. 4. Бесперебойная обработка грузов.

При позиционировании транспортной каретки с грузом у заданной складской ячейки оптические датчики HRTR 46B-Teach и HRTL 96B позволяют определить степень заполнения складских ячеек и предотвратить установку товаров в уже занятые ячейки, не допуская тем самым падения товаров со стеллажа. Точность пороговых точек переключения и быстрый алгоритм обучения датчиков Leuze Electronic гарантируют предотвращение сквозного проталкивания грузов в ячейках.

Индивидуально выбираемые принципы считывания, например, по линейному штрих-коду, двухмерному 2D-коду или радиочастотным меткам RFID гарантируют высокие эксплуатационные показатели устройств сканирования. Наши промышленные датчики демонстрируют отличное распознавание и высшую степень надежности при работе с частично поврежденными кодами, блестящими, темными или обмотанными лентой упаковками, а также при работе в неблагоприятных условиях окружающей среды (рис. 5).

Промышленная автоматика

Рис. 5. Системы идентификации по штрих-коду.


Постоянно возрастающие требования к динамическим характеристикам напольных безоператорных транспортных систем, широко использующихся в складских и производственных помещениях, диктуют необходимость применения самых лучших датчиков. Промышленные датчики должны быть достаточно интеллектуальными, чтобы не допустить столкновений и обеспечить плавное и равномерное движение при одновременной работе нескольких автоматических транспортных систем FTS на одном маршруте движения.

Возможность легкого и быстрого доступа, а также высокая эксплуатационная готовность являются базовыми условиями, определяющими экономическую целесообразность использования стеллажных систем с боковой загрузкой. Для этого требуются сверхточное позиционирование передвижных систем относительно стеллажных секций, а также безопасный доступ в соответствующий межстеллажный проход. Компания Leuze Electronic предлагает индивидуально разработанные технологические решения на основе датчиков SLS 96 и SLSR 46B, обеспечивающие безопасность межстеллажных проходов и напольных складских настилов.

Для того чтобы быстро и правильно рассортировать и распределить товар в соответствии с требованиями коммерческого заказа, необходимо обеспечить надежную и точную идентификацию товаров. Ручные считыватели штрих-кодов Leuze Electronic IT и FIS или современные технологии идентификации по 2D-кодам и RFID-меткам обеспечивают идеальные условия как для ручного, так и для автоматического способов идентификации товаров. Большое количество и разнообразие устройств идентификации компании Leuze Electronic повышают производительность и экономическую эффективность работы всего складского комплекса.

Упаковка

В результате совершенствования и увеличения быстродействия упаковочного оборудования появляются новые, всё более высокие требования к применяемым датчикам. Прецизионное, быстрое и надежное обнаружение блистерной упаковки и картона является приоритетным требованием в этой области. Сокращение интервала запуска оборудования ставит новые условия к быстродействию и времени самодиагностики систем безопасности и датчиков, применяемых в упаковочных машинах.

Несмотря на большую скорость технологических процессов, сканеры штрих-кодов BCL 8 обеспечивают безошибочное считывание фарм- и штрих-кодов на аннотациях и упаковках. Считывание штрих-кода, нанесённого методом струйной печати (Ink-Jet Optik), также не представляет трудностей для сканеров BCL 31/32/34 за счет специальной встроенной оптики. Радиочастотные системы RFID RFI/RFM/RFU позволяют считывать транспондеры через групповую упаковку во время движения по роликовому транспортёру готовой к упаковке продукции.

Промышленные датчики Leuze Electronic обеспечивают надёжную работу при упаковке или распаковке товаров на паллетайзерах и депаллетайзерах благодаря высокой точности позиционирования и повторяемости срабатывания для заданных пороговых точек. Оптические системы безопасности, которые разработаны для этих применений, отвечают за безопасную работу оборудования. Используемые совместно со световыми завесами безопасности датчики для функции подавления (Muting) (рис. 6), на практике существенно увеличивают надежность и отказоустойчивость оборудования и обеспечивают бесперебойность обработки паллетных грузов.