Kleine Sensoren als Slave-Teilnehmer - neue

6/2006
22.05.2006
In der Praxis
12:03 Uhr
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Zubehör/Messtechnik
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Sensoren
Kleine Sensoren als
Slave-Teilnehmer
Induktive Mini-Taster im Profibus-DP vernetzt
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Kleine induktive Taster können nicht direkt mit Interfaces für den Profibus-DP ausgerüstet werden. Sie müssen über externe Converter in das
Netz eingebunden werden. Wie, das beschreiben zwei Anwendungen
aus der Industrie.
von Theo W. Kessler
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Beispiel Eins: Bei den PleueltarierAnlagen von Hofmann Mess- und Auswuchttechnik GmbH & Co. KG in Pfungstadt werden bis zu 20 Teilnehmer über
den Profibus-DP verknüpft und mit einer
S7-Steuerung verbunden. Etwa Wiegezellen und Aktoren zum Beladen oder Verschieben und Positionieren. Die Anlagen
sind modular aufgebaut und können daher
nach Bedarf zusammengestellt werden. Ihre Aufgabe: eben das Tarieren von Pleueln.
Die Ermittlung der rotierenden und oszillierenden Gewichtsanteile des bereits
vorbearbeiteten Pleuels erfolgt mittels
zweier Waagen. Der erforderliche Ge-
wichtsausgleich schließlich erfolgt sodann
durch Abfräsen entsprechenden Materials
an sogenannten ‘Nocken’ am Pleuel selbst.
Zwei Abtaststationen mit neun Tastern
In die Volumenberechnung sowie Festlegung von Frästiefe und Fräsnullpunkt gehen die Geometriedaten der ‘Nocken’ ein.
Die Durchmesser an den vorbearbeiteten
Pleuel-Augen werden dabei mit dem vorgegebenen, endbearbeiteten Durchmesser
verglichen und als verbleibender Gewichtsvorhalt berücksichtigt.
Als ‘Kerneinheiten’ für die Maßkontrolle
der Pleuel dienen zwei Abtaststationen.
Innendurchmesser der Augen, Nockenbreiten und –höhen sowie Anschnittpositionen werden von insgesamt neun Tastern
erfasst.
Die Abtastsensorik besteht aus induktiven Halbbrücken, die mit einer 10-Kilohertz-Trägerfrequenz versorgt werden.
Das Messsignal wird demoduliert und
nach einer A/D-Umsetzung an einen Profibus-LSPM-ASiC weitergeleitet. Über Optokoppler steht am Ausgang das ProfibusInterface zur Verfügung.
Notwendige Korrekturen per Fräsen
Die gesamte Schaltung mit zwei Sensoreingängen ist auf einer Platine zusammengefasst. Dort befinden sich auch die Schalter zur Adresseinstellung und Wahl der
Bus-Abschlusswiderstände.
Die von der Sensorik ermittelten Messwerte werden mittels Rechner-Einsatzes
mit den Sollwerten verglichen. Die eigentlichen, notwendigen Korrekuren wiederum erfolgen anschließend auf entsprechenden Frässtationen.
Prinzipschaltbild der Converter-Schaltung: versorgt
zwei induktive Sensoren und verfügt über ProfibusSchnittstellen am Ausgang.
Pleueltarieranlage: bis
zu 20 Profibus-Teilnehmer,
darunter auch induktive
Taster zur Messkontrolle.
Bilder: TWK
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Converter-Schaltung auf Europakarte: für zwei
induktive Taster mit zusätzlichen Ausgängen zur
Ansteuerung von Magnetventilen.
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22.05.2006
12:03 Uhr
Induktive Mini-Taster im
Profibus-DP vernetzt
Der Einsatz von Sensoren als Slave-Teilnehmer im Profibus-DP bedingt die Implementierung entsprechender Interfaces in
den Gehäusen der Messwertaufnehmer. Bei
Winkelcodierern, Magnetostriktiven Wegaufnehmern und größeren Druckgebern ist
die Unterbringung der geeigneten Schaltung im Gehäuse meistens möglich. Anders
bei kleinen induktiven Wegaufnehmern und
Tastern mit einem Durchmesser von nur
zehn Millimetern. Es bleibt nur die Möglichkeit der Einbindung in das Bus-Netz über
einen externen Converter. Im Beitrag werden zwei Beispiele aus der Praxis beschrieben, bei denen die Wegsensorik über derartige Converter in den Profibus-DP integriert
werden.
Beispiel Zwei: Steuerung von Düsenpositionen beim Coating von Papierbahnen.
Zu den abschließenden Arbeitsgängen bei
der Papierverarbeitung zählt der des Coating, des Aufbringens einer Streichfarbe,
die dem Papier die gewünschte Glätte und
Tönung gibt.
Die Farbe wird dabei mittels einer Vielzahl komplex angeordneter Freistrahldüsen aufgetragen. Zu deren Positionierung
wiederum dienen ebenfalls die im ersten
Beispiel (Pleueltarieranlagen) genannten,
kleinen induktiv arbeitenden Taster.
Der von der Anlage erfasste Messbereich beträgt beim beschriebenen Anwendungsfall plus/minus ein Millimeter. Die
Versorgungs- und Steuerungselektronik
mit den Schnittstellen zum Anschluss an
den Profibus unterstützt Freeze-Mode und
Sync-Mode.
Statusanzeigen und automatische Baudratensuche sind ebenfalls verfügbar. Für
den Einsatzfall mehrerer Converter innerhalb eines Bus-Stranges kann zudem kaskadiert werden. Zusätzlich sind vier Ausgänge zur Ansteuerung von Magnetventilen vorhanden.
Webguide
www.twk.de
TWK Elektronik GmbH
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