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面向工业4.0的编码器

测量是优化的前提。只有通过准确的测量才能基于可靠数据持续改善流程,或立足长远地确保处理流程高效且具备高可用性。精确的测量结合同样有针对性的数据分析便是当今工业 4.0 的根本要素。


新一代 SICK 以太网编码器除了能实现单纯的运动控制外,还开辟出获取其他测量数据的新可能。例如,用于高效的状态监控。


智能自动化解决方案远不止是将各组件通过逻辑彼此连接这么简单。正如在机电一体化中,系统的整体作用远超单个部件作用之和。然而对工业 4.0 来说,最关键的因素是网络物理系统的性能。那么对于在自动化控制中占据重要地位的编码器而言,由此得出的结论是什么呢?


结论便是,SICK 设备的以太网通信和内建 TCP/IP 作为整体网络的构成部分为实现全新功能奠定了基础。而这些新功能远远超越了原有编码器的自动化功能。


更为精确地计算

从而获取更准确的信息


能了解电机实际转动的频率,而不只是通电时长的相关信息,这难道不具有吸引力?能获取生产中机械零件位置变化频率的实际值,这不同样是益处良多?


针对这两种情况,最初编码器原本的任务是精确定位,并将位置信息给予闭环控制电路内的伺服驱动器或控制器使用。不过由周期频率还能获知有关使用寿命的重要信息,长远来看十分重要。


在评估生产技术设备时,这些计数数据比起单看机器生产日期和安装日期而言,明显更有意义。



对于使用寿命、消耗材料老化或磨损(磨损主要是由机器不彻底关闭,以及在待机运行状态中停歇的情况所致),单纯的通电时间也只能提供有限信息。在一台机器中的组件具有不同使用寿命时,这种新评估方式便更值得关注。这样便能在定期维护或预防性修理的条件下,有针对性地更换使用年限已满的组件。


在 SICK 以太网编码器中,借助运动计时器可实现例如用于精确检测编码器工作时间的功能。在启动模式中,工作小时计数器给出的仅仅是编码器通电小时数的信息,而运动计时器计算的却是编码器真正在运动的时间。此外还检测编码器的通电次数。这能实现精确的设备维护,并有助于避免停机——而无需额外技术设备。


基于以太网的编码器还可应用于温度监控,这能有效提高生产设备的可用性。若在流程中安装了例如温度传感器,那么其任务包括首先是测量流程温度,或者还能防护技术设备(例如电机)避免因高温而失灵。此温度监测与控制功能还能通过 SICK 新型编码器得到进一步扩展:除了上述任务,温度传感器还将测量编码器自身的温度。从这些信息中能得出关于整个流程温度曲线的信息,且能结合其他参数用于应用特性的状态监控。

更多的功能

而无需访问控制器


这样的构造,其魅力在于单单这一个编码器就能通过工业以太网协议提供传统流程数据(如位置和速度),与此同时通过 TCP/IP 还能用于实现附加功能或参数设置功能。


为此, SICK 为其以太网编码器系列配备了双端口开关:为了免受不可访问机器控制器的限制,将机器功能从叠加的状态监控功能中分离出来,从而独立实现这些更高级的任务。


在实际应用中,SICK 智能编码器能根据应用需求或使用场地条件灵活地进行参数设定。通过相应可编程逻辑控制器的工程软件或通过 web 服务器借助浏览器兼容的终端设备,可独立而直接地在编码器中设置极限值和阈值,从而能以最高的标准为每项应用提供恰当的测量范围。位置、速度、温度等参数一旦达到预定的阈值,编码器便通过以太网连接自动发出信号,以启动检测。其工作原理如上所述不受机器控制系统影响。


借助良好的 Ethernet I/P、EtherCAT 和 PROFINET 等工业以太网协议的通信,能实现将所需流程数据以最为恰当的数学及物理单位进行传输和评估。


由于这些数值从一开始便以合适的格式进入管理系统或 MES 系统,因而在建立数据时无需进行更多的转换。此外,以太网编码器的灵活适配性还确保当测量任务在细节上发生变化时,能在运作期间重新配置设备。


定制化编码器

工业 4.0 的理念

在这里同样适用


对于 SICK 而言,灵活适配性同样涵盖编码器的连接技术——主要涉及插头选项、机械支架或电缆长度等方面。


SICK 的“定制化”是基于完善的型号管理以及灵活的单件批次制造能力。这与“工业 4.0是以个性化大批量生产为焦点的工业革命”的理念紧密契合。



SICK EtherNet/IP 编码器 AFS60/AFM60 同时具有主动式 web 服务器和用于现场总线集成的功能块,开创了该类型传感器的先河。



西克(SICK)成立于1946年,历经多年的发展与积累,已成为极具影响力的智能传感器解决方案供应商,产品广泛应用于各行各业,包括包装、食品饮料、机床、汽车、物流、交通、钢铁、机场、电子和纺织等行业。西克中国目前已在广州、上海、北京、青岛和香港等地设有分支机构,并形成了辐射全国各主要区域的机构体系和业务网络。

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发布时间:2017年9月14日 15:48 人气: 审核编辑:刘婷
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