Eignung für Neigung

Sensorik

Neigungssensoren – Die Erfassung des Neigungswinkels ist die Aufgabe von Neigungssensoren. Eine CANopen-Schnittstelle erleichtert ihre Integration in komplexe Anlagen und mobile Aggregate.

06. Juli 2009

Ein Kennzeichen mancher Sensortypen ist ihr Einbauort an exponierten Orten großer Maschinen, etwa im Nutzfahrzeugen, in der Gebäudetechnik oder an weiträumig angelegten Transport- und Verladesystemen. Um den Verdrahtungsaufwand gering zu halten und eine zentrale Parametrierung und Wartung der Automatisierungskomponenten zu ermöglichen, empfiehlt sich in solchen Situationen die Anbindung von Sensoren und Aktoren über Feldbussysteme. In speziellem Maße gilt das für Neigungssensoren, die besonders oft in den beschriebenen Anwendungsgebieten zum Einsatz kommen, beispielsweise zur Überwachung der Schräglage von Baggern oder Ladepritschen, an Containerverladeeinrichtungen, in Schiffen, um eine gleichmäßige Beladung sicherzustellen oder zum Messen von Windlasten an Hochbauten.

Der Mannheimer Sensorikspezialist Pepperl + Fuchs hat daher seine neuen Neigungssensoren der Baureihe F99 durch Modelle mit CANopen-Schnittstelle ergänzt. Der ursprünglich aus der Automobiltechnik stammende CAN-Bus hat sich in vielen Anwendungsbereichen etabliert. Neben allgemeinen Aufgaben in der Fabrikautomation gehören dazu unter anderem die Gebäude, Medizin- und Bahntechnik sowie der Schiffsbau.

Reibungslose Kommunikation

Das weitverbreitete Kommunikationsprotokoll CANopen stellt Nutzerprofile für zahlreiche Anwendungsbereiche zur Verfügung und ermöglicht so mit geringem Projektierungsaufwand eine reibungslose und effiziente Kommunikation zwischen verschiedenartigen Steuerungen, Sensoren und Aktoren. CANopen kommt überall dort zum Einsatz, wo hohe Flexibilität mit schneller Datenübertragung kombiniert werden soll. Die Palette der Netzknoten reicht von einfachen Ein-/Ausgabebausteinen bis zu intelligenten Netzknoten wie PC-basierten Bedien- und Visualisierungseinheiten.

Schnelle Integration

Die Neigungssensoren der Baureihe F99 sind konform zum CANopen-Profil WDP 410 für Neigungsmessgeräte und ermöglichen damit eine direkte und einfache Integration in CANopen-Netze zahlreicher Anwendungsbereiche mit Übertragungsraten von 125 Kbit/s bis zu 1 Mbit/s. Das Gerät ist als ein- oder zweiachsige Ausführung erhältlich und erfasst in jeder Achse den kompletten Messbereich von 0 bis 360 Grad.

Der F99 unterstützt verschiedene Betriebsmodi: So versendet der Sensor die Prozessdatenobjekte (PDOs) mit den Nutzdaten entweder automatisch bei jedem neuen Neigungswert, bei jeder n-ten SYNC-Nachricht oder nur auf Anfrage. Um die Buslast nicht unnötig in die Höhe zu treiben, lässt sich zudem eine Mindestzeit zwischen zwei PDO-Nachrichten definieren.

Einfache Parametrierung

Neben der Übertragung der Neigungswinkel ermöglicht die CANopen-Schnittstelle eine bequeme Online-Parametrierung des Sensors über den Bus. Dabei lassen sich neben Basiseinstellungen wie Knoten-ID und Baudrate unter anderem der Nullpunkt, die Drehrichtung und das Offset definieren. Zudem lassen sich alle wesentlichen Informationen des Sensors von zentraler Stelle aus ohne direkten Zugang zum Gerät bequem lesen und ändern.

Der Einbau des mikromechanischen Feder-Masse-Messsystems in einer robusten Metallwanne ermöglicht die Schutzart IP68 oder IP69K und bietet optimalen Schutz gegen mechanische Einwirkungen wie Stöße und Schläge. Die Arbeitstemperatur liegt zwischen –40 und +85 Grad Celsius. Eine hohe Betriebssicherheit verleihen dem Gerät zudem zusätzliche Fehler- und Sicherheitsfunktionen. So bietet der Sensor neben der Standard-Emergency-Nachricht eine Funktion, bei der das Gerät in wählbarem Intervall Statusmeldungen sendet, oder er reagiert auf Anforderung eines Masters mit einer entsprechenden Rückmeldung.

Für Anwendungen ohne Bus-Systeme steht der Neigungssensor auch mit analogem Strom- oder Spannungsausgang zur Verfügung, die eine kontinuierliche Überwachung von Neigungswinkeln erlauben. Für Grenzwertüberwachungen sind zudem Geräte mit zwei konfigurierbaren Schaltausgängen erhältlich. Das Teach-In-Verfahren vereinfacht die Programmierung der Schaltpunkte.

Thomas Hensler, Pepperl+Fuchs/bt

+ Die Pepperl+Fuchs GmbH in Mannheim ist einer der Marktführer in Entwicklung und Herstellung von Sensoren und Komponenten für die Fabrik- und Prozessautomation.

+ Das 1945 gegründete Unternehmen hat weltweit 3.950 Mitarbeiter an Produktionsstandorten in Deutschland, den USA, Singapur, Ungarn, Indonesien und Vietnam.

Fakten

Erschienen in Ausgabe: 04/2009