Schulungsunterlagen Induktive Sensoren - ifm

1 Fi SchulungsunterlagenInduktive SensorenSchulungsunterlagen2weitere Informationen, Datenbl tter, Preise usw. finden Sie hier: Induktive N herungsschalter (Stand M rz 2003)C:\lokal\ 15:35 Hinweis zur Gew hrleistungDieses Handbuch wurde unter Beachtung der gr tm glichen Sorgfalt erstellt. Gleichwohl kann keine Garantie f r dieRichtigkeit des Inhaltes bernommen sich Fehler trotz intensiver Bem hungen nie vollst ndig vermeiden lassen, sind wir f r Hinweise jederzeit brigen behalten wir uns technische nderungen der Produkte vor, so dass sich auch insoweit Abweichungen vondem Inhalt der Schulungsunterlagen ergeben k Sensoren herungsschalter in industriellen Induktion93 Eigenschaften induktiver N und elektronische und und zum praktischen ndig / Nicht b und Funktionsprinzip K1, induktiver mit K = mit K = 054 Schulungsunterlagen44 Induktive N herungsschalter der des des mit speziellen in explosionsgef hrdeten te mit Ger berwachende stromfeste Ger te mit erh htem t f r berb ndigen Korrekturfaktoren, K1.

2 F r die Praxis825 Applikationsbeispiele85 Anhang90 Kleines technisches Lexikon91 Typenschl ssel und Produktionscode97 Typenschild101 Index102 Induktive Sensoren 51 N herungsschalter in industriellen Prozessenwozu?In automatisierten Produktionsabl ufen ist der Einsatz von Sensoren alsInformationsgeber Voraussetzung. Sie senden die notwendigen Signale ber Positionen, Endlagen, F llst nde, oder dienen als Impulsgeber. Ohnezuverl ssig arbeitende Sensoren ist die beste Steuerung nicht in der Lage,Prozesse zu bestehen all diese Sensoren aus zwei Komponenten: Die ersteregistriert die nderung physikalischer Zust nde (Elementarsensor), diezweite setzt die Signale des Elementarsensors in elektrische Ausgangssig-nale um (Signalverarbeitung).Man unterscheidet allgemein zwischen sogenannten bin ren Sensoren ,die ein eindeutiges High-Low Signal schalten, und sogenannten analogenSensoren, die vorzugsweise in der Messtechnik zur Temperatur-, Weg-,Druck-, Kraftmessung usw.

3 Eingesetzt werden. Hierbei gibt der Sensorein analoges Signal ab, welches zur Messung und Regelung weiter aus-gewertet wird. fi fi fl Abbildung 1: Struktur eines SensorsSensorDie Abbildung zeigt das allgemeine Schema, das im Prinzip auf jedenSensor zutrifft. Unterschiede gibt es nur im Detail, z. B. wenn einzelneKomponenten nicht vorkommen oder nicht zu trennen sind. Manchmalwird auch der Elementarsensor kurz als Sensor bezeichnet. Dann mussauf den Zusammenhang geachtet werden, ob das ganze Ger t oder derElementarsensor gemeint ist. Manche Ger te bestehen auch aus getrenn-ten Komponenten, z. B. NAMUR- Sensoren oder h ufig auch Temperatur-Schulungsunterlagen6sensoren. Hier wird der Messwertaufnehmer an eine separate Auswerte-oder Verst rkereinheit angeschlossenintelligentIn Abbildung 1 ist der intelligente Sensor durch seine Kommunikationsf -higkeit charakterisiert.

4 Diese Bezeichnung wird aber auch in einem ande-ren Sinne Sensor, der nur eine bin re Information liefert, Objekt erkannt, bzw. Objekt nicht erkannt,wird im allgemeinen noch nicht als intelligent bezeichnet. Man sprichtauch von einem intelligenten Sensor, wenn dieser in der Lage ist, zus tz-liche Informationen zu liefern, z. B.: Objekt sicher erkannt oder Objekt unsicher r und digitalUm Missverst ndnisse zu vermeiden soll der Unterschied noch kurz erl u-tert werden. Bin r bedeutet, auch im urspr nglichen Sinne des Wortes zweiwertig . Ein analoges Signal, das innerhalb gewisser Grenzen jedenbeliebigen Wert annehmen kann, wird heute oft digitalisiert, damit es inelektronischen Steuerungen weiterverarbeitet werden kann. Dazu dientein AD-Wandler (Analog in Digital). Er teilt das analoge Signal in Schritteauf. Die Anzahl der Schritte ergibt sich aus der Anzahl der verwendetenBits. W hrend ein Bit eben nur zwei Werte annehmen kann, ergeben sichbei 8 Bit schon 256, bei 10 Bit 1024 Schritte.

5 Das wird auch als Aufl -sung bezeichnet. Weniger als 8 Bit werden kaum verwendet, weil danndie Aufl sung zu grob ist. Mehr als 12 Bit kommen auch selten vor, weiles keinen Sinn hat, wenn die Aufl sung viel h her ist als die sind ein Sonderfall. Sie liefern von vorneherein digitaleSignale, siehe Schulungsunterlagen Drehgeber und diesem Text werden vorzugsweise bin re Sensoren als Ersatz f r me-chanische Schalter behandelt. Er soll einen umfassenden berblick geben ber die Wirkungsweise, die Eigenschaften und die Kriterien f r den Ein-satz des induktiven Sensorsystems. Weiterhin soll er ber typische An-wendungen informieren und jeweils geeignete Bauformen aufzeigen, umdamit dem Anwender die Auswahl des f r ihn und f r seinen Einsatzfallgeeigneten Ger tes zu erleichtern. F r Induktive Sensoren gibt es vieleNamen: N herungsschalter, Initiator, Induktivtaster, ber hrungsloser Posi-tionsgeber; aber auch herstellertypische Namen wie z. B. efector (einge-tragenes Warenzeichen der Firma ifm electronic gmbh) werden verwen-det.

6 Es soll sogar schon der Name Schaltschraube gefallen sein. Ge-normt ist jedoch der Begriff N herungsschalter, der im folgenden ver-wendet werden industriellen Einsatz hat sich vor allem ein System bew hrt: InduktiveN herungsschalter. Diese Sensoren sind f r die ber hrungslose Erfassungder verschiedensten leitf higen Materialien ifm produziert seit ber 30 Jahren ber hrungslos arbeitende N he-rungsschalter. Da die Ger te berall in Industriebetrieben eingesetzt wer-den, muss das wohl einen Grund haben. Was macht diese Ger te undspeziell die efectoren so erfolgreich?Der Induktive Sensor widersteht am besten St reinfl ssen (sieheSchulungsunterlagen optoelektronische Sensoren ). Viele Erfahrungen derInduktive Sensoren 7vergangenen Jahrzehnte haben zu immer weiteren Verbesserungen ge-f hrt. Seit mehr als 20 Jahren gibt die ifm 5 Jahre Garantie auf Standard-ger te. Ein vorher nicht gekanntes Ma an Zuverl ssigkeit hat dazu ge-f hrt, dass der Induktive N herungsschalter in der aktuellen Technik denmechanischen Schalter weitgehend verdr ngt hat.

7 Au erdem erschlie ter sich selber immer neue Felder von Applikationen, in denen fr her einhoher Automatisierungsgrad undenkbar generationAm Anfang, als der elektronische N herungsschalter eingef hrt wurde,hat man ihn einfach als Ersatz f r den mechanischen Schalter gesehen. Erhat diesen ja auch inzwischen abgel st. Das hei t, Typen wurden entwik-kelt, produziert, kamen zum Anwender und dieser hat zur ckgemeldet,wenn der Sensor bei seiner Applikation zus tzliche Eigenschaften ben -tigte. Nachdem nun viele Erfahrungen mit dem Einsatz der Ger te ge-sammelt wurden, kann ein anderer Standpunkt eingenommen fragt zuerst: welche Eigenschaften ben tigt ein Sensor in einer be-stimmten Applikation?gibt es daf r Beispiele?Z. B. in der Lebensmittelindustrie muss mit folgendem gerechnet werden: Temperaturschocks (gek hlter Fruchtsaft - hei e Reinigungsfl ssig-keit) neue Reinigungsmittel (sollen selbst ndig in alle Ecken kriechen, umAblagerungen, R ckst nde zu entfernen, das hei t: hohe Anspr chean die Dichtigkeit) aggressive Medien (auch Fruchtsaft enth lt S uren!)

8 Z. B. in der Metallbearbeitung K hlschmiermittel (immer weiter verbesserte Oberfl chenbenetzung,das hei t: ebenfalls hohe Anspr che an die Dichtigkeit, au erdemkann das Medium mit den Sensorwerkstoffen reagieren)Um solchen Anspr chen besser gerecht zu werden wurde als neue Gene-ration der efectorm entwickelt. Auf welche Weise speziell die oben ge-nannten Bedingungen (Temperatur, Dichtigkeit, Werkstoffe) erf llt wer-den, wird in SchreibweiseZum besseren Verst ndnis sollen einige Schreibweisen erl utert werden,die das Lesen des Texts und das Auffinden von Informationen darin er-leichtern linken Rand stehen Stichworte, die darauf hinweisen, welches Themaim folgenden Abschnitt behandelt bedeutet FAQ?Das bedeutet Frequently Asked Questions, also h ufig gestellte ist ein Begriff, der z. B. auch bei modernen elektronischen Medienverwendet wird. Fast jeder, der in ein neues Gebiet einsteigt, steht auchvor den selben Fragen. Gelegentlich werden sie an Stelle eines Stichwor-tes einem Absatz vorangestellt.

9 Um sie von einfachen Stichworten zu un-terscheiden, werden sie in kursiver Schrift dargestellt.( 4)Eine Ziffer in runden Klammern am linken Rand markiert eine Formel, aufdie im weiteren Text Bezug genommen wird, z. B. siehe ( 4). Diese For-meln sollen nat rlich nicht alle auswendig gelernt werden. Sie sollen dasVerst ndnis des Stoffes erleichtern, weil eine Formel, hnlich wie eineSchulungsunterlagen8 Abbildung, einen Zusammenhang viel k rzer und bersichtlicher be-schreibt als viele Zum InhaltDie vorliegenden Unterlagen sollen die Grundlagen der induktiven N he-rungsschalter vermitteln. Wichtige Begriffe und Zusammenh nge werdenerl utert, der aktuelle Stand der Technik wird beschrieben und technischeDaten der ifm-Ger te werden dargestellt. Daraus ergibt sich die EinleitungNach dieser Einleitung folgt das Kapitel:2. GrundlagenHier wird auf die physikalischen Grundlagen kurz eingegangen, die f rein besseres Verst ndnis der Funktionsweise und der Eigenschaften n tz-lich sind.

10 Es werden einige Grundbegriffe und deren Zusammenhang Eigenschaften der induktiven N herungsschalterHier wird die Eingrenzung auf bin re Sensoren angesprochen. Andere,komplexere Systeme, die auch im praktischen Einsatz sind werden ge-nannt. Es folgt ein allgemeinerer berblick zu unterschiedlichen Sensor-systemen. Damit soll es u. a. erleichtert werden, Induktive N herungs-schalter richtig einzuordnen und auch zu entscheiden, wo diese einge-setzt werden k nnen und wo nicht. Die Kenntnis dieser Eigenschaften,der Vor- und Nachteile ist die Voraussetzung f r den erfolgreichen Die ifm-Ger teHier werden die Daten der ifm- Sensoren genannt und erl utert. Der me-chanische Aufbau, die elektrischen Eigenschaften und die Anwendungwerden beschrieben. Dazu werden spezielle Ger te ApplikationenIn einem kurzen berblick werden einige Applikationen mit vorliegenden Unterlagen sollen auch beim Selbststudium unterst t-zen. Daher werden wichtige Begriffe im kleinen technischen Lexikonnoch einmal kurz erkl rt.