Magnetické měření dráhy pro bezpečnost

Magneticky kódované senzory pro systém měření dráhy jsou již všeobecně známé pro přesné měřené posunu. Výrobky některých výrobců jsou však certifikované i pro použití v aplikacích s bezpečnostním zaměřením. Mezi ně například patří i magneticky kódovaný systém Balluff  BML-S1G má pro tyto účely realizované bezpečné inkrementální sin/cos rozhraní a bezpečné absolutní rozhraní SSI nebo BiSS-C. Tím je ideální pro použití v aplikacích orientovaných na bezpečnost (je certifikovaný organizací TÜV Rheinland).

Můžete tak snadno realizovat bezpečné komplexní použití mnoha bezpečnostních funkcí podle normy EN IEC 61800-5-2 specifikující požadavky na systémy elektrických výkonových pohonů s nastavitelnou rychlostí s ohledem na funkční bezpečnost (např. bezpečnou pomalou rychlost (SLS) nebo bezpečné zastavení 1 (SS1)). Ve spojení s bezpečnostní jednotkou (např. bezpečnostním PLC) pak může systém realizovat požadavky podle norem DIN EN ISO 13849-1:2015 (směrnice o strojních zařízeních, PLd), IEC 61508:2010 (funkční bezpečnost, SIL2) a EN IEC 61800-5-2:2007 (bezpečnostní funkce, SIL2).

Bezdotykový princip funkce a to, že snímač nepodléhá opotřebení, vám nadto zaručuje dlouhý a spolehlivý provoz (bližší popis funkce najdete např. v článku Absolutní zpětnovazební magnetické měření polohy a pohybu na serveru automatizace.hw.cz). Díky velké měřené délce až 48 m a jeho vysoké absolutní přesnosti měření (až 20 µm) a opakovatelnosti měření (< 1 µm) je tento systém vhodný pro mnoho aplikací, které musí splňovat požadavek funkční bezpečnosti. Podporuje přitom funkce „bezpečná inkrementální hodnota“ a „bezpečná absolutní hodnota“.

Tento měřicí systém můžete integrovat do bezpečnostního řídicího systému s analogovým vstupem, aniž byste museli použít drahé karty absolutního rozhraní. Pokud systém použijete spolu s konfiguračním nástrojem BML, budete mít navíc k dispozici rozsáhlé funkce parametrizace a diagnostiky, např. pro sledování stavu (Condition Monitoring).

Magneticky kódovaný systém měření dráhy s IO-Link

V nabídce německého výrobce Balluff je zastoupený také absolutní systém měření pro polohovací úkoly s moderní digitální IO-Link komunikací  BML SL1. Tato řada senzorů umožňuje realizovat měření přímočarých nebo rotačních pohybů na krátké i dlouhé dráhy nebo úhlů natočení rotačních pohybů s přímým digitálním přenosem naměřené hodnoty jako čísla přímo do PLC či jiné regulační jednotky.

 Prostřednictvím rozhraní IO-Link můžete získávat informace o poloze a jednoduše sledovat řízení. Například lze sledovat koncovou polohu a nepřetržitě kontrolovat pozice během pohybu nebo provádět rychlé seřizování a nastavování formátu. Spojuje se zde tak současně výhody měření s použitím magnetického pásku a v současnosti jednoho z nejrozšířenějších připojovacích / komunikačních rozhraní pro senzory. K připojení senzoru s IO-Link k počítači nebo PLC lze použít k tomu určené připojovací jednotky nebo PLC rozšiřující karty - např. jednotku IFM AL1100 (viz články TEST - IO-Link Master s komunikací Profinet = IFM AL1100).

Základní charakteristika senzoru měření dráhy Balluff BML SL1:

• jednoduché připojení a zobrazení polohy prostřednictvím IO-Link
• až 8 m zjišťování dráhy při nejvyšší přesnosti
• velká flexibilita díky rozsáhlým parametrickým funkcím a rovněž diagnostickým a stavovým informacím prostřednictvím rozhraní IO-Link
• snadná montáž a bezpečný provoz díky velké vzdálenosti čtení až 1,3 mm
• univerzálně použitelný: volitelný analogový měřicí výstup pro řídicí aplikace

Videoprezentace výrobce k bezpečnostním senzorům BML SL1

Závěr

Magneticky kódované senzory měření pohybu mají základní velkou výhodu pro jiným senzorům měření dráhy či natočení v chybějícím mechanickém spojení měřeného / detekovaného pohybujícího se předmětu a stojícího těla senzoru. Tím se výrazně zjednodušuje instalace takového senzoru, protože odpadá často náročné řešení mechanického napojení přes spojky či oběžná kola.

Provedení s certifikací pro bezpečností systémy pak umožňuje snadno oficiálně realizovat včasného bezpečného zastavení a následné ohlídání pohybů stroje při přiblížení obsluhy k nebezpečně rotujícím či pohybujícím se částím stroje, například po otevření bezpečnostních krytů. Zvláště u aplikací se silovými pohyby, kde pohony mají velký výkon a sílu, je nějaká kontrola / detekce pohybu pro zajištění vysoké úroveň bezpečnosti nepostradatelná.

Provedení s IO-Link již pak se stává prakticky nutností, pokud již nějaké IO-Link senzory se v zařízení či aplikací využívají, protože jakmile je systém již vybaven a využívá IO-Link komunikační rozhraní, již nemá smysl připojovat senzory např. s klasickým analogovým výstupem.

Odkazy:

• Stránky výrobce Balluff : http://www.balluff.com
• Stránky českého zastoupení Balluff: https://www.balluff.com/local/cz/home/
• Článek "Absolutní zpětnovazební magnetické měření polohy a pohybu" na serveru  automatizace.hw.cz