Датчики имеют важное значение в реализации систем автоматического регулирования промышленных машин и оборудования. С течением времени технологии устаревают и отходят в историю, а вместе с ними и выпущенное ранее оборудование, которое постепенно заменяется или модернизируется. Поэтому производители должны находить возможности максимально эффективной передачи информации об их них изделиях будущему поколению инженеров по техническому обслуживанию. Это будет иметь ключевое значение для успеха производителя в области успешной диагностики и обслуживания оборудования промышленных предприятий. Новая технология интеллектуальных датчиков позволяет это делать для более глубоко проникновения в производственные процессы.
Датчики становятся умнее
Датчики с поддержкой технологии IO-Link могут работать с большим количеством информации, что позволяет повысить эффективность промышленного оборудования. Обычные датчики больше основываются на принципе работы И/ИЛИ информации об объекте, то интеллектуальные датчики способны обеспечить до 32 байтов циклической информации включая способность диагностики состояния не только для самого измеряемого объекта, но и окружающей его среды. Например, индикация загрязнения линз (в случае фотоэлектрических измерений), измерение внутренней температуры (для датчиков приближения). Более того, эти смарт устройства делают установку, техническое обслуживание и устранение неисправностей гораздо более эффективной, включая хранение нескольких профилей машины для упрощения конфигурации во время работы.
IO-Link является открытым стандартным протоколом IEC 61131-9, что позволяет пользователям вести подробный обмен опытом в отношении многих параметров и функций измерительных устройств. Шлюзы IO-Link позволяют устройствам подключатся к компьютерным сетям, таким как EtherNet/IP, которые передают информацию в систему управления. Это увеличивает количество данных о работе машин и различных механизмов, что значительно улучшает диагностику неисправностей и производственных процессов операторами и обслуживающим персоналом.
В то время как смарт датчики позволяют значительно расширить список наблюдаемых параметров, нет абсолютно никакой необходимости внедрять их во все механизмы. Например, если в механизме редко возникают неисправности или он работает не в критических условиях (приложения, где сенсорные линзы работают в нормальных условиях и не склонны к частым загрязнениям) нет необходимости в установке интеллектуальных датчиков. В случае же когда работа происходит в загрязненных помещениях, неблагоприятных климатических условиях или подвержена другим, не способствующими нормальной работе факторами, установка «умных обратных связей» позволила бы повысить эффективности всего производственного процесса в целом. Для определения стоит ли переходить на умные датчики или нет, нужно рассмотреть несколько ключевых вопросов.
Нуждается ли датчик в постоянной очистке?
Среда, в которой работают измерительные элементы, существенно влияет на данные, которые они передают. Например, фотоэлектрические линзы, которые часто загрязняются мусором, нуждаются в постоянной очистке и установка здесь интеллектуального датчика будет оправдана.
«Умная обратная связь» будет передавать более подробную информацию о проблемах и источниках этих проблем. Это дает возможность производителям быстро реагировать или редактировать плановое техническое обслуживание, тем самым помогая повысить эксплуатационную эффективность и уменьшить время простоя.
Нуждается ли ваш механизм в постоянных перенастройках
Операции, которые нуждаются в частых изменениях настроек в связи с работой с изделиями, имеющими различные размеры, также могут осуществляться с помощью умных измерительных элементов.
Вместо того, чтобы вручную менять настройки машины для каждого отдельного продукта, интеллектуальный датчик с технологией IO-Link может хранить несколько профилей в микроконтроллере, которые могут быть изменены по мере необходимости. Такой поход дает несколько преимуществ: у пользователя продает необходимость хранить каждую конфигурацию измеряющего элемента. К смарт устройству посылаются данные необходимой конфигурации, что исключает возможные варианты человеческих ошибок, которые могут быть допущены при ручной конфигурации. Также это способствует снижению времени конфигурации от нескольких минут до нескольких миллисекунд.
Насколько надежен интеллектуальный датчик?
Довольно часто повреждение поверхности измеряющего устройства приводит потери им способности к нормальному выполнению своих функций. При использовании индуктивного датчика расстояния между измеряемым объектом и датчиком должны быть небольшие, а из-за износа машины это расстояние может изменяться, тем самым влияя на достоверность измерения. В большинстве случаев неисправность ограничивается корпусом измеряемого устройства и не затрагивает внутреннюю катушку. При появлении такого рода неисправностей обычные датчики не всегда способны диагностировать ее. Сигнальный светодиод может по-прежнему указывать на нормальную функциональность прибора (питание подается), но это не дает четкого понимания, в чем проблема и почему нарушена нормальная функциональность.
При установке интеллектуальных датчиков диагностируемая информация передается к микроконтроллеру, который предупреждает пользователей о необходимости проведения технических работ или замены устройства. В дополнение к обнаружению неисправностей расширенная диагностика способна предупреждать операторов в случае загрязнения линз (фото измерения), перекосов, перегревов и прочего. Интеллектуальные датчики способны использовать временные метки, изменение состояний процессов или событий, а также помогать отслеживать, когда устройство было переведено в автономный режим или когда рабочие параметры были изменены.
Как он реагирует на изменение температур?
Экстремальные температуры устанавливают огромную нагрузку на многие приборы. Устройства, которые регулярно испытывают экстремальные горячие или холодные перегрузки становятся уязвимыми, что отражается на их измерительных способностях.
Применение технологии IO-Link позволяет отслеживать температуру и предсказывать, когда устройству может грозить опасность. Это значительно снижает вероятность перебоев в процессе производства и помогает снизить лимит времени, затрачиваемого на восстановление операций.
Дополнительные рассуждения об интеллектуальных датчиках
Интеллектуальные датчики с технологией IO-Link часто имеют один и тот же номер в каталоге с обычными измерительными устройствами. Это позволяет машиностроителям получить определенную гибкость измерительного оборудования. Датчик станет «интеллектуальным» только при использовании IO-Link. Это позволит инженерам увеличить стоимость оборудования только в случае использования интерфейса IO-Link. EtherNet / IP по-прежнему является ведущей сетью для промышленных операций, согласно исследованию аналитической компании IHS в 2016 году. То есть, IO-Link является одной из ключевых «связующих технологий», позволяющей интеллектуальным датчикам использовать Ethernet подключения. Стоит учесть, что не все устройства подходят для данной технологии.
