图尔克 | 智慧的触角：工业智能状态监测中的IO-LINK传感器

• 关键词：图尔克,IO-LINK,传感器
• 摘要：​工业智能状态监测系统通过对系统部件进行定期（或连续）的状态监测，判定设备所处的状态，预测设备状态未来的发展趋势，依据设备的状态发展趋势和可能的故障模式，预先制定有效的预测性维护计划，是智能时代实现有效预测性维护（Predictive Maintenance）的关键。而监测设备或者系统状态参数的传感器，则是工业智能状态监测系统和预测性维护的重要技术基础。

工业智能状态监测系统通过对系统部件进行定期（或连续）的状态监测，判定设备所处的状态，预测设备状态未来的发展趋势，依据设备的状态发展趋势和可能的故障模式，预先制定有效的预测性维护计划，是智能时代实现有效预测性维护（Predictive Maintenance）的关键。而监测设备或者系统状态参数的传感器，则是工业智能状态监测系统和预测性维护的重要技术基础。

现代传感器技术的先驱——图尔克拥有着接近开关、光电开关、流体和位置类传感器在内的超过5000种传感器产品线，可以为几乎所有的工业自动化行业领域提供重要的状态监测信息，例如位置、温度、湿度、振动、压力（液体或其他泄漏）、电流、电压（随着设备的老化而变化）、流速、角度、路径等，在工业状态监测领域一直拥有着得天独厚的先天优势。随着时代和技术的发展，图尔克更是坚持第一时间将先进的智能化技术引入传感器产品中。

IO-Link作为第一个实现让工业级传感更智能的通信协议，近年来，被图尔克广泛引入各类传感器产品中，实现从传感器到主机的简单双向点对点连接，不仅可以可靠传输更多的附加信息，而且降低了布线成本以及传感器自身的成本，是传统模拟量信号传输的经济高效的替代方案。那么，图尔克有哪些支持IO-Link的传感器产品？它们又有哪些优势呢？

状态监测的数据诊断：PS+/FS+传感器

图尔克Plus状态监测传感器产品系列，包括PS+压力传感器、以及FS+流量传感器。通过对IO-Link的支持，图尔克的这两款状态监测传感器，实现了快速简单直接的调试和高级别的工厂可用性保障。

PS+压力状态监测传感器支持悬挂安装，并且传感器头部可在340°范围内旋转。连接后，PS+压力状态监测传感器会自动记录控制器或总线是需要PNP还是NPN，以及电流还是电压信号。借助带电容触控板的操作界面和双色数显，PS+压力状态监测传感器可以纯文本（依据图尔克或VDMA标准）形式轻松完成设置。为了防止意外操作，该传感器还设有锁定机制。PS+压力状态监测传感器完全密封的键盘拥有更高的抗脏污和防水能力，满足IP6K7和IP69K防护等级。PS+压力状态监测传感器的设计压力范围600 bar，可选成熟的陶瓷测量元件（PS310）或金属测量元件（PS510）。其中，后者的耐超压能力为标称压力的7倍。PS+压力状态监测传感器还可选安装峰值压力限制器。

图尔克FS+流量状态监测传感器带有高度坚固的不锈钢外壳，以及一个半透明的前盖，可以像智能手机一样通过无磨损的触摸板进行操作，它不仅可以监测流量，还可以连续测量介质的温度。探头可以在管道中向任意方向安装。双色11段LED灯带可根据需要显示流量或温度值。最佳的可读性保证了即使在安装后传感器本体也可以旋转并在340°范围内自由显示。为了快速调试，图尔克FS+流量状态监测传感器可以自动检测PNP / NPN信号。用户还可以使用快速示教功能在几秒钟内设置开关点。得益于DeltaFlow的状态监控功能，所有示教功能仅在流量恒定时才能被激活，从而消除了潜在的错误操作。图尔克FS+流量状态监测传感器采用坚固的材料和无缝密封的概念，符合IP6K6K，IP6K7和IP6K9K防护等级。这使得图尔克FS+流量状态监测传感器可以在恶劣的环境中也能正常使用，例如，可靠地监控冷却回路或清洁过程。图尔克FS+流量状态监测传感器的设计基于图尔克全新流体传感器平台，因此是模块化，可自由配置过程连接的延续。 

状态监测的编码器：EQR24系列

图尔克将IO-Link技术成功应用于无机械磨损的非接触式编码器——EQR24系列，该系列编码器包含了SSI接口、增量型、模拟量输出型和IO-Link接口，拥有坚固1.4404不锈钢外壳，感应面为PA12-GF30塑料材质，因此清洗工艺过程中的化学腐蚀和压力不会对产品造成损伤，特别适用于清洁或极端环境的状态监测，例如食品饮料或重工业领域。        

通过IO-Link可实现简易设置，即使没经过任何特殊培训的员工也能可靠地更换编码器。无需重新设置参数，机器即可不间断持续运行。从而避免了专业人员的特有服务要求和相关轮候时间。

状态监测的数据测量：电感式/电容式传感器

针对状态监测的数据测量，图尔克不仅拥有带有IO-Link 齐平式模拟量电感式传感器，还有NI4-M12、NI7-M18和NI12-M30三种非齐平式的模拟量电感式传感器。此类电感式状态监测传感器可通过IO-Link 接口，不仅可以实现基本过程值的传输，还可以输出内部温度值、与物体的距离值和其他诊断数据，而且，诊断功能可以提供2个字节的过程数据。因此，它们不仅可以用于距离监控，还可以用于状态监测或预测性维护，甚至可以作为改造解决方案。

图尔克 M8 和 M12 金属外壳的IO-Link 电容式传感器，可用于齐平或非齐平安装。 防护等级为 IP67 ，坚固耐用、结构紧凑，用途广泛，尤其适用于生产、物流或制药等领域的状态监测。通过IO-Link 进行调试，最简单的方法是使用图尔克的 IO-Link 主站，通过web server直接访问所有参数。还可以随时监测传送状态值，并且能够独立确定理想的切换点。而且，集成计数器功能可实现自主计数应用，而无需PLC。

状态监测的定位：直线位移传感器

图尔克给Li-Q25非接触式直线位移传感器的COM3配置了最新和最快的IO-Link接口，并通过图尔克Simple IO Link Device Integration（SIDI）软件集成到Profinet系统中，而无需任何其他软件。除了周期性数据外，线性位置传感器还通过IO-Link向云端传输诊断数据。IO-Link支持下的无缝通信，确保了工业4.0应用程序（如状态监测或预测性维护）的数据透明性，以优化机器可用性并降低维护成本。

由于定位元件和直线位移传感器之间的非接触耦合，即使振动或冲击高达200 g，也能输出可靠的状态监测的位置信号。5 kHz的采样率将整个状态监测测量长度上的位置误差降至最小-恒定值。16位转换器还保证了高精度的测量结果。对于长达2000 mm的测量，该设备的性能尤其优于磁致伸缩线性位置传感器，因为磁致伸缩线性位置传感器的采样率随着测量长度的增加而变慢。Li-Q25L符合IP67防护等级，可在-25至+75°C的宽温度范围内使用，对磁场不敏感，非常适合用于具有严重冲击载荷苛刻环境的状态监测，如金属和木工行业。

状态监测的超声传感：RU-U系列

图尔克RU-U系列紧凑型超声波传感器，不仅可以通过IO-Link接口读取过程值或设定传感器检测范围，而且，还提供一种静默功能，即通过IO-Link主站打开或关闭选定的超声波探头，使得控制器设置多路和同步操作模式更加方便。以前通过复杂的接线，来设置传感器工作模式已经成为历史。

状态监测的湿度/温度：CMTH-M12

图尔克带IO-Link接口的CMTH-M12系列复合型空气湿度/温度传感器，用于现场或工业物联网应用中经济高效的状态监测。CMTH-M12将两个状态监测的测量变量——空气湿度和温度组合在一个设备中，非常适合用于机器和工厂的状态监测系统，或用于汽车工业、半导体、食品、以及农业等众多行业的生产车间和仓库的状态监测。

传感器通过IO-Link过程数据将温度和空气湿度作为连续过程值传输。还提供了两个限值范围，每个限值范围都有一个最小值和一个最大值。在值超出范围的情况下，可以输出警告信号。双向IO-Link接口还可用于传输周期性用户数据以及警告和状态消息，如工作时间。传统的开关输出也作为一种选择提供。

如果您想了解跟图尔克工业智能状态监测系统包含的具体产品和成功应用案例，请持续关注我们！