智能傳感器就是效率

文:廣州市西克傳感器有限公司2018年第四期

導語:“智能”傳感器利用IO-Link通信通道,能可靠采集數據并進行通信和自診斷,在機器生產效率上提供了巨大潛力,特別是在分散執(zhí)行某些自動化任務時。

連續(xù)提高效率

    成效日益顯著的IO-Link不僅在越來越多的應用中得到落實——這項獨立于制造商的通信技術也被視為創(chuàng)新型傳感器解決方案的催化劑,并為工業(yè)4.0所需要的數據與信息的全球可用性提供支持。“智能”傳感器利用IO-Link通信通道,能可靠采集數據并進行通信和自診斷,并且結合集成在傳感器內的智能功能(SICK獨家),在機器生產效率上提供了巨大潛力,特別是在分散執(zhí)行某些自動化任務時。

    在首次集成和調試智能傳感器時,就能對各種參數進行可視化操作、測試及優(yōu)化設置。此外,還可以在自動化系統(tǒng)中儲存多種不同的參數,并在運行過程中載入傳感器,無需額外的調試時間。這項功能特別適合那些需要頻繁轉換工件、產品類型的機器設備,在保證流程安全的情況下實現快速改裝。

自診斷實現對維護的預測

    在生產環(huán)境中,機器與設備組件始終暴露在環(huán)境影響下,例如粉塵、紙板碎屑、潮濕或振動等。SICK傳感器不傳感器上長了眼睛:通過將檢測操作可視化——例如在HMI上或未來也能在移動式終端設備(例如手機或平板電腦)上——可呈現傳感器的所有相關功能詳情。這種透明性使我們能夠更容易地根據具體應用條件設置傳感器到最佳狀態(tài),并有助于故障查找。

    僅在機械、電氣與光學設計上適應最惡劣的使用條件——其還通過自檢測功能改進了在高負荷與大吞吐量生產下的性能和可用性。面向機器的(或基于云的)分析工具可利用診斷數據及時發(fā)現可能的故障,并通過預測性維護(predictivemaintenance)加以避免。此外,SICK的智能傳感器還能可視化顯示其運行數據,以及供機器操作員使用的設置。操作員看一眼HMI終端就能得知傳感器目前如何工作、配置了哪些開關閾值,以及傳感器運行時距離臨界值有多遠。

IO-LINK建立連貫性:接近開關示例

    IO-Link是智能接近開關的通信通道。智能接近開關包括IMC與IQC產品系列。二者將多達4個可編程/示教開關點納入到單獨一個傳感器中,使得我們可以用更加精確、更加節(jié)省空間且更省成本的方式,解決多級或無級夾具位置檢測等的應用——因為不同開關點僅需一個傳感器就能實現。除此之外,通過IO-Link,我們還能檢驗傳感器是否處于安全的感應距離,以及通過狀態(tài)監(jiān)測的可視化實現基本的診斷功能,即根據傳感器的輸出狀態(tài)獲取對應的信息。

從智能傳感器到智能應用解決方案

    智能傳感器較一般傳感器而言具有更多的優(yōu)點——其旨在逐步提升現有工作的效率,例如快速安裝和更換、遠程監(jiān)測與調試、自診斷與參數快速下載等。但SICK更進一步豐富了集成的附加智能化功能——實現將數據處理從自動化系統(tǒng)(例如PLC)轉移至現場設備(例如傳感器)——提供一種面向未來的、將自動化網絡設計得更加高效和強大的方法。有別于傳統(tǒng)的目標檢測,智能化功能可依應用所需,生成更高價值的全新信息(這些信息可在必要時與其他傳感器聯合生成),并傳遞給上一級系統(tǒng)(PLC、ERP、云端),從而實現各種智能應用解決方案。

智能應用解決方案(SMARTTASKS)的示例

ObjectandGapMonitoring(目標和間隙監(jiān)測)

    通過使用集成了智能功能“ObjectandGapMonitoring”的漫反射式光電傳感器,能夠實現(生產線)在下一生產步驟前自動篩出不合格產品。例如,需要將折斷或粘在一起的巧克力棒,識別為“過短”或“過長”,從而在打包工序之前把它們篩選出去。若輸送帶上單支巧克力棒之間的最小距離達不到要求,也需要將對應的巧克力棒篩出。這些參數(巧克力棒本身的長度、棒與棒之間的間隙長度)都可直接在傳感器內設置,并在運行中加以判斷,當遇到上述情況時,傳感器將直接向篩選設備(例如氣缸)提供執(zhí)行信號。

結果:在流程高效和精確運行的同時,又為PLC控制器免除了數據整理任務。

QL=智能任務對應的開關量信號

C=IO-Link通信

t=時間

to=物體長度(以時間為單位)

tg=間隙長度(以時間為單位)

CarrierLoadAnalysis(托盤負載分析)

     通過集成智能功能“CarrierLoadAnalysis”的智能傳感器與其他傳感器聯合使用,可確定從傳感器旁經過的托架上,哪些位置被所裝載的物品占用,以及哪些位置是空閑的。傳感器將這些信息直接傳送至后續(xù)流程單元(如機器抓手)或PLC。

優(yōu)勢:使用智能傳感器代替復雜的圖像處理系統(tǒng)用于監(jiān)控工件架上是否正確裝載物品。

更加透明,更多監(jiān)控

    自我監(jiān)控的傳感器、傳感器與執(zhí)行器能相互協(xié)調各自程序與功能的工作站、含有自主組織和自主優(yōu)化單元的生產結構——智慧工廠的實現,意味著在實施生產及內部物流流程上,需要有顯著的改進。這些改進需要現場層面的智能化和通信功能相配合。傳感器狀態(tài)的透明性、設置和傳感器內經過整理的信息也意味著:更好地監(jiān)控整個流程。

SpeedandLengthMonitoring(速度與長度監(jiān)測)

    借助智能功能“SpeedandLengthMonitoring”,直接在傳感器內評估經過物體的絕對長度或速度。因此,可直接由智能傳感器承擔分類或監(jiān)控任務,并將評估結果傳送至控制器。除了速度監(jiān)測功能,該解決方案還提供兩種物體長度測量模式。

    模式1:使用智能漫反射式光電傳感器和直接與其相連的標準漫反射式光電傳感器。條件:在長度測量期間,輸送速度不能減慢或加快。

    模式2:使用智能漫反射式光電傳感器和直接與其相連的增量型編碼器。在這種情況下,測量完全不受輸送速度限制,亦即在長度測量期間允許減速或加速。

PrintMarkCounterandSpeedMonitoring(印刷標記計數器和速度監(jiān)測)

    集成智能功能“PrintMarkCounter”和“SpeedMonitoring”的智能色標傳感器可檢測并計數印刷標記(例如在薄膜滾筒上)。若已知每張薄膜的印刷標記數量,則傳感器可在所需時間點傳送滾筒上還有多少薄膜的信息,從而及時識別并通知更換滾筒。通過速度監(jiān)測功能可以最簡單的方式采集和控制或監(jiān)控包裝材料的輸送速度。

公司簡介

    西克中國成立于1994年,為西克(SICK)在亞洲的重要分支機構之一。歷經多年的發(fā)展與積累,公司已成為極具影響力的智能傳感器解決方案供應商,產品廣泛應用于各行各業(yè),包括包裝,食品飲料,機床,汽車,物流,機場,電子,紡織等行業(yè)。目前已在廣州,上海,北京,青島,香港等地設有分支機構,并形成了輻射全國各主要區(qū)域的機構體系和業(yè)務網絡。

SICK智能傳感器產品涵蓋自動化應用各個領域:

工廠自動化產品:包括工廠自動化、工業(yè)安全系統(tǒng)以及自動化識別類產品。為自動化系統(tǒng)提供制造生

產過程控制和質量保證,是各類非接觸傳感器、編碼器和通道測量系統(tǒng)所承擔的最重要任務。

    物流自動化產品:為生產、倉儲、分銷物流領域提供系統(tǒng)解決方案。其中包括,用于自動化識別傳統(tǒng)條碼和二維條碼的先進方案,提供物流系統(tǒng)中物品識別能力的無線射頻識別系統(tǒng),以及用于高度、形狀、體積測量的可調校激光測量系統(tǒng)等。

    過程自動化產品:SICK提供各種傳感器件和完整系統(tǒng)方案,用于氣體分析、塵埃測量、流量測量、液體分析、液位測量等領域。

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