Starkes Portfolio

Der Autor: Christoph Müller Business Unit Manager Industrial Instrumentation, Sick

Das Portfolio der Fluidsensorik von Sick orientiert sich in erster Linie an den Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus – also an einem der Kundensegmente, in denen Sick mit Sensorlösungen für die Fabrikautomation weltweit zu den führenden Anbietern gehört. Ziel ist es, mit einem breiten Portfolio die technologische Lücke der Fluidsensorik zwischen einfachen elektromechanischen bzw. elektromagnetischen Schaltern auf der einen Seite und der High-End-Prozessinstrumentierung für chemische und petrochemische Prozesse auf der anderen Seite zu schließen. Das Ergebnis sind etwa 20 für die Fabrikautomation optimierte Sensor-Produktfamilien für verschiedene Prozessparameter, die aus einer Hand verfügbar sind und sich flexibel, vielseitig sowie unabhängig von den Einbaubedingungen einsetzen lassen. Die Sensoren bieten ein robustes und kompaktes Design sowie eine einfache Handhabung bei der Installation und im Betrieb. Die in der Fabrikautomation üblichen Signalausgänge werden bei vielen Sensoren ergänzt durch die Punkt-zu-Punkt-Kommunikation IO-Link, die z. B. den Füllstandsensor LFP cubic oder den Druckschalter PBS zu intelligenten weil kommunikationsfähigen Partnern in innovativen Automatisierungsstrukturen macht.

Kontinuierliche Niveaumessung und Grenzstanderfassung, einzeln oder auch kombiniert in einem Sensor, medienberührend oder berührungslos, für Flüssigkeiten und Schüttgüter – all diese Optionen eröffnet das Portfolio der Füllstandsensoren von Sick. Verschiedene Technologien, u. a. Hydrostatik, Ultraschall oder Vibration, ermöglichen effiziente Lösungen z. B. für Vorratstanks in der Lebensmittelverarbeitung, für Schüttgüter in Rohstoffsilos, für Puffertanks oder Tauchbecken in industriellen Prozessen oder als Pumpenschutz in Rohrleitungen. Dass sich anspruchsvolle, kontinuierliche Messaufgaben genauso installations- und integrationsfreundlich lösen lassen wie eine einfache Grenzstanderfassung, beweisen der Füllstandsensor LFP cubic und der Grenzstandschalter MHF15.

Mit dem LFP cubic werden die Vorteile der Hightech-Messtechnologie TDR (Time Domaine Reflectometry) für Standardapplikationen in der Fabrikautomation nutzbar gemacht. Bei diesem Prinzip des geführten Radars werden hochfrequente, niedrigenergetische Mikrowellenimpulse in die Sensorsonde des LFP cubic eingekoppelt und an ihr entlanggeführt. Trifft dieser Impuls auf die Oberfläche der zu erfassenden Flüssigkeit, wird ein Teil des Impulses dort reflektiert und läuft an der Sonde entlang wieder zur Elektronik zurück. Aus der Zeitdifferenz zwischen dem ausgesandten und dem empfangenen Impuls errechnet das Gerät mit einer Genauigkeit von wenigen Millimetern den aktuellen Füllstand. Durch dieses Verfahren vereint der LFP cubic kontinuierliche Niveaumessung und Grenzstanderfassung in einem Sensor. Der Anwender spart den Einbau separater Sensoren zur Erfassung von Einzelschaltpunkten, beispielsweise für eine Min-Max-Regelung, weil sich diese über die Elektronik des LFP cubic sehr präzise realisieren lassen. Dank integrierter IO-Link-Funktionalität lässt sich diese Parametrierung sowie die Abfrage von Statusinformationen direkt von einem übergeordneten Automatisierungssystem oder von der Bedieneinheit einer Maschine durchführen. Ein weiterer, großer Vorteil ist, dass der Füllstandsensor unabhängig von Einbau- und Medieneinflüssen sowie der Form der Metallbehälter ist. Dadurch eignet er sich für nahezu alle wasser- und ölbasierten Flüssigkeiten. Für den Betrieb bedeutet dies zudem, dass der Füllstandsensor nicht neu konfiguriert werden muss, wenn sich die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten ändern. Abgestufte Sondenlängen zwischen 200 und 2000 mm, die verschraubte Edelstahl-Messsonde – die sich also ausbauen, kürzen oder wechseln lässt – sowie die Eignung für Temperaturen bis 100 °C und Prozessdrücke bis 10 bar unterstreichen die Flexibilität und Vielseitigkeit des LFP cubic.

Wie es gelingen kann, bewährte Detektionsprinzipien der Fabrikautomation erfolgreich auf die Anforderungen der Prozessinstrumentierung zu adaptieren, beweist der Grenzstandschalter MHF15. Auf der technologischen Basis einer Reflexionslichtschranke wurde ein optisch tastender Grenzschalter im IP69K-Edelstahlgehäuse mit G1/2““-Prozessgewinde entwickelt. Eingesetzt wird er für die Maximum- und Minimum-Überwachung wasserbasierter Medien in Prozesstanks und Behältern sowie als Trockenlauf- und Pumpenschutz für Rohrleitungen. Einmal eingeschraubt, muss der MHF15 nur noch elektrisch angeschlossen werden. Ein Medienabgleich bei der Inbetriebnahme ist ebenso wenig erforderlich wie wiederholte Rekalibrierungen im Langzeitbetrieb. Das Konzept des MHF15 gewährleistet minimale Integrations-, Betriebs- und Wartungskosten und macht ihn zu einer überzeugenden Alternative zu elektro-mechanischen bzw. elektro-magnetischen Grenzstandsensoren wie z. B. Elektroden oder Schwimmerschaltern.

Die elektronischen Druckmessumformer und Druckschalter von Sick zeichnen sich durch ihr industriegerechtes Design aus. Widerstandsfähige Materialien und hochwertige Verarbeitung gewährleisten höchste Robustheit und Verfügbarkeit. Zudem bieten die einfache Bedienung und die intelligenten Sensorkonzeptionen dem Anwender entscheidende Mehrwerte über die präzise Messtechnik und die verschiedenen Messbereiche hinaus. Deutlich wird dies beim Druckschalter PBS, der beispielsweise zur Drucküberwachung in Hydrauliksystemen von Werkzeugmaschinen und Pressen oder auch in Kühlwasserkreisläufen eingesetzt wird. Der PBS ist Messumformer, Druckschalter und Displayeinheit in einem einzigen kompakten und bedienfreundlichen Sensorgehäuse. Für eine optimale Montage lassen sich das Gehäuse und der Sensorkopf beliebig verdrehen. Zur bestmöglichen Ablesbarkeit kann die Anzeige elektronisch um 180 ° gedreht werden. Die Einstellung des PBS erfolgt auf einfache Weise über drei Tasten. Hinsichtlich der Datenkommunikation bietet der PBS je nach Version ein oder zwei digitale Schaltausgänge, ein analoges Ausgangssignal wahlweise als Strom- oder Spannungsausgang, vielfältige programmierbare Schaltfunktionalitäten sowie IO-Link-Kommunikation.

Für die gleichen Messbereiche, die der Druckschalter PBS abdeckt, bietet das Portfolio von Sick mit dem Druckmessumformer PBT einen Sensor an, der mit einem analogen Ausgangssignal, einer besonders kleinen Bauform sowie einer Vielzahl von Prozessanschlüssen und elektrischen Anschlussoptionen ein Allroundtalent für Standardapplikationen darstellt. Unter der Bezeichnung PFT, d. h. mit längerem Sensorgehäuse, erhöhen sich die zulässigen Mediumstemperaturen von 100 (PBT) auf bis zu 150 °C.

Entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen an die Bauform und Ausstattung, wie sie aus der Druckmesstechnik bekannt sind, bieten auch die Einschraub- und Einsteckthermometer für die Temperaturmessung universelle Lösungsmöglichkeiten. Basislösung für die Messaufgaben ist der TSP, ein kleiner, kompakter und preiswerter Platin-Messfühler. Auch das Einschraubthermometer TCT arbeitet mit einem PT100-Widerstandselement, bietet aber einen zusätzlichen Analogausgang 4…20 mA sowie diverse Prozessanschlüsse und unterschiedliche Einbaulängen. Darüber hinaus eignet es sich aufgrund der abgesetzten und vergossenen Elektronik für Temperaturen bis 150 °C.

Für Prozesse, in denen es auf den Durchfluss von Flüssigkeiten oder den Materialdurchsatz von Schüttgütern ankommt, bietet das Sick-Portfolio für zahlreiche Applikationen geeignete Lösungen. Mit Bulkscan, einem 2-D-Lasermesssensor, lassen sich Schüttgutprofile beispielsweise auf einem Förderband präzise erfassen und daraus – zusammen mit der Fördergeschwindigkeit – Volumenströme sehr genau berechnen. Für die Durchflussmessung von Flüssigkeiten, z. B. in einem Kühlkreislauf perfekt geeignet, ist der Durchflusssensor FFU. Die Eignung für leitende und nicht leitende Medien, die chemische und thermische Beständigkeit sowie der dichtungs- und damit verschleißfreie Aufbau zeichnen diesen Ultraschall-Durchflusssensor aus.

Ein wichtiger Bestandteil von Fluidprozessen ist die optimale Steuerung von Hydraulik- und Pneumatikzylindern. Hier melden Zylindersensoren über die Position des Kolbenmagneten analoge oder digitale Druckzustände. Das besondere am Sick-Portfolio ist, dass es Lösungen bietet für alle Arten von Zylinder, für alle gängigen Befestigungen innerhalb und außerhalb von Nuten sowie für Zylinder aller Hersteller mit ihren unterschiedlich starken Kolbenmagneten. Zu den besonders erfolgreichen magnetischen Zylindersensoren gehören der ultrakurze und dank Exzenterbefestigung „unverlierbare“ MZT8 mit einem Schaltpunkt, der MZ2Q als kompakte Lösung für Anwendungen mit zwei Schaltpunkten sowie der analoge MPS, mit dem der Messbereich individuell definiert werden kann. Über den Teach-Knopf können Null- und Endpunkt eingelernt werden. Die dazwischenliegenden Kolbenpositionen werden für den jeweils festgelegten Messbereich mit optimaler Auflösung als Analogsignale ausgegeben – entweder als 4…20-mA-Stromausgang oder als 0…10-V-Spannungssignal. Insgesamt überzeugen die magnetischen Zylindersensoren in den verschiedenen Applikationen durch ihre besonders guten Schalteigenschaften. Die Gründe hierfür sind, dass Sick sowohl die eigene ASIC-Technologie als auch im Unternehmen gefertigte GMR-Sonden verwendet und so ein hohes Maß an Material- und Fertigungsqualität sicherstellen kann.

Halle 7, Stand 340

prozesstechnik-online.de/cav1111406