Post on 24-Jan-2022
Измерения в промышленности
Автоматическийконтроль
Материал…
Производственныйпроцесс
Измерительнаятехнология
ВВ процессепроцессе … … формовки сырых материаловформовки сырых материалов
ВВ процессепроцессе … … сборкисборки
… продукция
Измерения в промышленности
Сборка� (запрессовка, гофрирование, скручивание,клепание)
Прессование� (штамповка,прокат, разметка)
Прессование сырых материалов� (прессование таблеток, штамповка пластика)
Промышленный контроль
Измерения в промышленности
Контроль станков� (напряжение балок, резка жидкостью, напряжение резьбы,
� сверление, вибрация)Функциональные тесты
� (рулевая система, сиденья, соединения, � переключатели, пружины, детали вращения)
Производственный контроль
Измерения в промышленности
Производственный контрольКонтроль запрессовки и подготовка сигнала для контроля качества или статических процессов:
� Двигатели� Трансмиссия� Вспомогательные
компоненты�И другое
Качество и усовершенствованная технология
Измерения в промышленности
Усовершенствованная технология
Измерениесилы/смещения в листовых прессах и монетных штампах
Производственный контроль
Измерения в промышленности
Application:
Взвешивание бункеров
Встроенное в Profibus DP сеть
Быстрый сигнал тревоги
Производственный контроль
Надежный контроль
Измерения в промышленности
Важно : “Автомобильный сегмент”ПроизводствоПроизводство автомобилейавтомобилей
Проект !
ИнженерныеИнженерные компаниикомпании
субподрядчикисубподрядчики
ФабрикиФабрики
Измерения в промышленности
- Устойчивость к помехам - Гибкость
�Быстрая установка�Информация о динамических процессах
-Подключение к контрольной системе- Компактный дизайн, повторяемость/точность
Требование к индустриальным усилителям
Измерения в промышленности
Технологии усилителей
�DC измерительные усилители с питанием тензодатчиков высокоточным и стабильным постоянным напряжением�CF Измерительные усилители несущей частоты с питанием тензо-/индуктивных датчиков высокоточным и стабильным переменным напряжением.
Измерения в промышленности
Прохождение сигнала через СF - усилитель:CF CF илиили DC DC усилительусилитель
сигнал
Питающеенапряжение
Несущая частота
демодулятор
выход
процесс
Сигналдатчика
Выходнойсигнал
Измерения в промышленности
Емкостной эффект при экранировании
Нет эффекта
Емкостной эффект
1
2
4
31, 2, 3, 4, ..
Провода в кабеле
Экран кабеля
Измерения в промышленности
Ширина полосы при DC1 = термоэлектрическоенапряжение
0B
fg
Частота
Амплитуда100 %
1 2
Полоса пропускания
2 = Системна частота
Гармонические волны
Измерения в промышленности
Полоса пропускания CF
B
fTF
Frequency0
Амплитуда100 %
12
1 = Термоэлектрическое напряжение
2 = Системная частота
Гармонические волны
Для использования в автоматизированных линиях контроля производствалучше подходят HBM измерительные усилители несущей частоты!!!
Измерения в промышленности
f
A
fft
f g
DC измерительный усилитель:
Все сигналы преобразуются, термоэлектрические напряжения,системные сбои и другие влияния
Усилитель несущей частоты:
Преобразуется только сигнал несущей частоты
A
CF CF илиили DC DC усилителиусилители
Измерения в промышленности
СравнениеСравнение технологийтехнологийDC усилитель
100
0
0 Time
UO
utpu
t(in
%)
90
10
tA
4 µs
fg≈ 10000Hz
(in %
)
0 Time
177 µsO
utpu
t
10090
100
tA
CF усилитель(4.8kHz)
fg≈ 1000Hz
CF усилитель(600 Hz)
(in %
)
0 Time
1.4 ms
Out
put
10090
100
tA
fg≈ 100Hz
Динамика измерительного процесса определяется технологией!!!
Измерения в промышленности
Промышленные измерительные усилители
В промышленных измерениях специальные требования к устойчивости от посторонних влияний:
Действительно при измерении механических параметров, результат измерений должен быть свободен от влияния магнитных полей, например от электродвигателей или от переключения контактов.
Измерения в промышленности
EMC-устойчивое соединение
Greenline соединение
MP MP
0 0 00
PA
с потенциальным выравниванием
Измерения в промышленности
�Скорость передачи
�Эффективность сообщений
�Длинна кабеля
�Покрытие
�Цена
Критерии выбора протокола обмена
Измерения в промышленности
Шины
Стоимость защитных средств и установки� Аппаратная часть (защита I/Os, терминалы, изоляторы)� Быстрая и надежная установка
Стоимость инженерных ресурсов�Простая конфигурация�Легкость расширения�Легкая и быстрая установка
Большая гибкость�Большая функциональность�Большая доступность и меньше простоев
Измерения в промышленности
Аналоговая технология / Шина
Инженерныересурсы
Установка
Комплектующие
51%
23%
27%
22%
22%
12%
0%
50%
100%100%
57%
Аналоговая технология
Экономия средств > 40%
Шина
Главное преимущество при использования шины
Измерения в промышленности
CAN шина
�Больше одного управляющего устройства
�Топология: линейная структура
�Бод максимум. 1 Mбод (40 м)
�Реальное время для сообщений высокой важности
�Большое количество устройств: 128 (устройств)
CAN open
Измерения в промышленности
CAN шина
25
50
100
250
500 1000
10
100
1000
max. length
(m)
1000 800 500 250 125 50Baud rate (kBaud)
Измерения в промышленности
CANopen/ ProfibusDP преобразователь
�Модульная связь: измерительные задачимогут быть выполнены в CAN, математический анализ в CAN
�Интерфейс в мир автоматизации: Profibus DP
Измерения в промышленности
CAN и продукция HBM
При выборе промышленных PME систем (MP01...MP85DP), CAN шина является параметром интерфейсаВсе системные параметры могут быть установлены и считаны через CAN интерфейс.PME установка при помощи SDO команд.
MGCplus всегда имеетCANopen интерфейс
Измерения в промышленности
SPS
PROFIBUS-DP
Мастер
Подчиненный
RS 485 до 12 Mбит/с
Сегментответвление/связь
IEC 1158-2 на 31.25kбит/с
PROFIBUS-PA
Profibus DP архитектура
Измерения в промышленности
PROFIBUS конфигуратор
Конфигура
ция шины
SPS
PROFIBUS
Мастер
Подчиненный
Profibus DP - GSD/GSE fileКаждый пользователь использует GSD файл
для главных установок имастер/подчиненный
взаимосвязей
Измерения в промышленности
Profibus DPV1
�Установка и присвоение всех параметров MP85DP в операционном режиме
�В отличии от Profibus DP, Profibus DPV1 производит циклические и не циклические операции
�DPV1 регистрируется как DPV1- «уступчивый» мастер
�Подчиненный без DPV1 может продолжать работать с шиной как обычно
Измерения в промышленности
Циклическое время шины[ms]
Подчиненный
12 MBit/s
1.5 MBit/s
500 kBit/s
18
14
10
6
2
10 20 302
Profibus DP циклическое время шины
Отличия: Каждый подчиненный имеет 2 байта входных данных и 2 байта выходных. Минимальный интервал времени подчиненного 200 микросекунд
Измерения в промышленности
Profibus и продукция HBM
С промышленными системами PME (MP01...MP85DP), Profibus доступна, как расширениеProfibus модули всегда доступны для MGCplus
Измерения в промышленности
Ethernet
-Малые пакеты данных-Максимально высокая доступность сети-Циклическая передача-Режим реального времени
-Большие пакеты данных-Усредненная доступность сети-Нециклическая передача-Процесс не требует режима реального времени
Данные
-Расширенныйтемпературный диапазон,пыль, влажность, вибрации-Возможны механические и химические воздействия-Высокие электромагнитные помехи
-Стандартный температурный диапазон, мало пыли, влажности и вибраций. Нет механических и химических воздействий-Нет электромагнитных помех
Условия
-Специальная разводка кабеля-Разъемы с защитой IP67-Дополнительная разводка
-Базовая установка-Подключение различных устройств
Установка
ПромышленностьОфис
Измерения в промышленности
Ethernet и продукция HBM
Всегда присутствует в модульных многоканальных системах (MGCplus) и планируется для индустриального 2-х канального модуля контроля запрессовки.
Измерения в промышленности
Profibus
InterbusCAN-Bus
Ethernet
MGCplus
MGCplus, MGCpress
MGCplus, MGCpress
PME-тип PME
PME-тип
HBM системы шин
AED
Измерения в промышленности
Контроль производства –Промышленные измерительные усилители
Группа продукции V
АналоговыеАналоговые ЦифровыеЦифровые
Clip MGA II MVD PME-тип
Измерения в промышленности
Вал с
2 x LK1
2 x LK1
ВалБумага
AE301S6
Измерительная цепь – печатный станок
Измерения в промышленности
Параметры
� Усилитель и дополнительные устройства для тензодатчиков с полныммостом и индуктивных с ½ и полным мостом� Модули монтируются в защитный короб в соответствии с DIN EN 50022� Класс точности 0.1� Настройка через переключатели DIP и потенциометры� Clip IG промышленный усилитель (алюминиевый корпус) IP65
Clip (AExxx)
Измерения в промышленности
AE101:
DC усилитель для тензодатчиков с полным мостом; для статического и динамического измерения (<6kHz); 0.1 ... 8мВ/В диапазон измерения
AE301 (S6/S7):
CF усилитель (600Hz) для полномостовых тензодатчиков; Высокая стабильность нуля; расширение до 4 тензодатчиков подключенных в параллель; 0.03%нелинейность; 0.2 ... 8мВ/В диапазон измеренияAE501:
CF усилитель (4.8 kHz) для индуктивных ½ и полномостовых датчиков; 8 ... 400мВ/В диапазон измерения
Измерения в промышленности
GR201: Два предельных переключателя с 2 раздельными входами; Диапазон напряжения –10V до +10V; переключаемые установки, гистерезис и переключаемое время может быть выбраноTS101: Автоматическая тарировка; запоминает пиковые значения; функция выбора кривой
NT101A, NT102A:Питание для модулей (230V, 115V/50 ... 60Hz); до 4 модулей может быть подключено (15V= / max. 650mA); с защитой от перегрузки
Измерения в промышленности
Функциональные испытания
Качество и усовершенствование изготовления
Измерение силы и перемещения в испытательных стендах для сцепления
Измерение крутящего момента в испытательных стендах рулевого управления
Измерения в промышленности
Каналы измерения – части рулевого управления
цифровой24В-Сигнал
Датчик крутящего момента T4
Усилитель MVD 2555 PLC
A/D LSPeak
Clear
Измерения в промышленности
Характеристики
� Для работающих устройств и испытательных стендов� усилитель с несущей частотой 4.8 кГц для тензорезисторов ½ и полномостовых, индуктивности ½ и полномостовые, LVDTs, пьезорезистивные датчики,потенциометры� Легкость установки всех параметров с лицевой панели� 4 переключателя пределов� Масштабируемый аналоговый выход (±10В, ±20мА, 4...20мА)� Хранение двух пиковых значение (min./max.)� Серийный интерфейс для установки параметров и вывод измерений
Измерения в промышленности
Штамповка сырых материалов
Надежность продукции
Измерение силы при прессовании таблеток и при штамповке пластика
Измерения в промышленности
Измерения – прессовка таблеток
U9B
Бункер
Валдавлен. Штамп
Pill
ME50S6
Шина
Измерения в промышленности
Установка в действии
Испытаниепрессования таблеток
Очень медленная операция
Измерения в промышленности
Характеристики
� Модульная система с CF- иDC- усилителями� Легкость установки (ноль, диапазон)� гибкость в подключении
Опции� Переключаемые аналоговые выходы(±10В, ±20мА, 4...20мА)
Многоканальные системы
Измерения в промышленности
ME10, DC: DC усилитель, для тензодатчиков, максимальная частота измерений1010кГцкГц..ME10 используется для динамических измеренийдинамических измерений процессов, как например подбор силы при перфорировании или задачи прессовки.
ME30, 600 Hz CF: Усилитель для тензодатчиков для низкочастотных низкочастотных измерительных процессовизмерительных процессов. Хорошая стабильность нулевой точки делает возможным использование в статических и квазистатических измерительных процессах, таких как взвешивание, дозирование или измерение силы или давления в промышленных испытательных стендах
ME50, 4.8 kHz CF: Усилитель для индуктивных датчиков. ME50 . ME50 может может быть использован длябыть использован для статических и динамических измерительных процессов.
ME50S6, 4.8 kHz CF: Усилитель для тензодатчиков. ME50S6 обычно используется для устройства с измерением силы и перемещенияустройства с измерением силы и перемещения
Измерения в промышленности
DA12: Цифровой индикаторЦифровой индикатор с 4 1/2 цифровой LED дисплей, переключение между 12 каналами
AP01: Стандартная коммуникационная платаСтандартная коммуникационная плата для датчиков подключаемых используя Sub-D разъем.
AP03: Коммуникационная плата для подключения датчиков 77--пинпинMSMS разъемразъем.
AP11: Коммуникационная плата для подключения датчиков LemosaLemosasocketssockets.
Измерения в промышленности
CPU
AD A
DСигналСигнал Подготовка сигнала ЗначениеЗначение
Высокоскоростная связь
Командная шина
Модульная архитектура
Мультиканальные системы
Измерения в промышленности
Тензо-датчик
Индуктив-ность
Потенциометр Термо-пара
UI
Ток/Напряжение
Пьезо-электрические
Частотные
ϑ
Pt100, Pt1000
USBUSB
Мультиканальная система
Измерения в промышленности
UI ϑ
DMS Induktiv Potentiometer Thermo-elemente
Spannung/Strom
Pieze-elektrisch
Frequenz Pt100, Pt1000
Модульная концепция
Измерения в промышленности
Мультиканальные системы
Левый/правый крутящий момент
Сила Сила
Давление 1 Давление 2 Поток Температура
Комплексный функциональный контроль
Измерения в промышленности
CP22MGCplus
Ethernet
PC
ML55B AP13
ML55B AP13
ML801 AP809
ML55B AP13
ML01B AP09
ML01B AP09
Крутящий момент
Md
F1
Давление
СилаF2
P1
P2
DFПоток
Температура
Мультиканальные системы
Измерения в промышленности
Дизайн & точность - PME тип�Для сохранности модулей автоматизации, модули PMEтипа могут быть расположены DIN рельсе
�Класс точности PME модулей используемых в контроле производства 0.03-0.1%
Измерения в промышленности
PME тип - MP55 характеристики
� Подключение тензорезисторных и индуктивных датчиков ½ и полный мост, LVDTs, пьезорезисторные датчики и потенциометры� 0.05Hz...500Hz цифровой фильтр
� 0.1 точность
Модуль несущей частоты 4.8кГц
Измерения в промышленности
Пиковые значения для процесса запрессовки
Датчик силы Усилитель SPSСила
Время
GW1
GW2
Max
Istwert
Пиковое значение
PME (MP55)
A/D PEAKGW2
GW1
Запуск/остановка
T
Тара
SPS
HBM решение:
Измерения в промышленности
PME тип - MP55 характеристики
� 1V; 2.5V; 5V питание моста, выбирается
� 3 входа датчиков: 0.15...3мВ/В; 2.5...50мВ/В; 25...500мВ/В (с 5В питания)
� 220...5000Ω входной диапазон (с 5Впитание)
Измерения в промышленности
PME тип - MP55/MP30/MP60
Порт для ПК
CAN для измерений, выход на ПК.
Сенсорные клавиши
Жесткая алюминиевая пластина
DC напряжение питания:
24 В (18...30В)
15-пин SubD разъем для подключения датчика
4 I/Os каждый (24 В)
Логическая шина, CAN к другим PME модулям
2-х линейный арифметический LCD дисплей
9-пин SubD разъем для Profibus DP
Измерения в промышленности
PME тип - MP30/MP55/MP60 общие параметры
� запись 2-х пиковых значений
� 4 релейных переключателя предельных значений
� Память для 4 параметров установки
� 4 электрически изолированных контрольных I/Os
� Переключаемый аналоговый выход (±10В, ±20мA, 4...20мA)
� CANopen интерфейс (1000измерений/с максимальная скорость цифрового выхода)
Измерения в промышленности
Применение:
Взвешивание бункера
встроен в Profibus DP сеть
Быстрый выход сигнала тревоги
Измерения в промышленности
PME тип - MP30 характеристики
� Подключение тензодатчиков с полным мостом
� 0.05Hz...20Hz цифровой фильтр
� 0.03 класс точности
Усилитель несущей частоты 600 Гц
Измерения в промышленности
PME тип - MP30 характеристика
� 5В напряжение питания моста
� 0.15...3мВ/В входная чувствительность
� 60...5000Ω входной диапазон
� Параллельное подключение до 6 датчиков
� Автокалибровка
Измерения в промышленности
MP60 PME MP60 PME модульмодуль
ИспытательныйИспытательный стенд для двигателейстенд для двигателей
Измерения в промышленности
ПК
CAN
T10F
Md
n
MP60
MP60
Измерение крутящего момента карданной передачи HBM Решение:
Измерения в промышленности
Испытательныйстенддля измерения параметровсиденья в автомобиле
Испытательный стенд для автомобильного сиденья
MP60DP MP07 MP60DP MP07 модульмодуль
Измерения в промышленности
PME тип - MP60 характеристики
�Подключение импульсного счетчика илиHBM фланец крутящего момента
�Частотные измерения и счетчик импульсов до 1000kГц
� 0.05 класс точности
Частотный измерительный модуль
Измерения в промышленности
Вращающийся стол с 51 плунжером и системой дозирования
Станок для прессовки таблеток
MP55 PME модуль
Измерения в промышленности
Наполняющая труба
Выходные каналы
Вращающийся стол
Плунжеры
Вращающийся стол
Датчик силы
MP55 модулиCAN BusCAN Bus
Станок для прессования таблеток
Измерения в промышленности
Прессовой автомат
MP55 IBS PME модуль
Автоматическая система для изготовления прессованных частей.
Прессование керамического и металлического порошка в формы...
Измерения в промышленности
Profibus DPProfibus DPGatewayGateway
MP70DPMP70DP
MP70DPMP70DPMP70DP24V DC24V DC
Profibus DPProfibus DP
MPxxMPxxMPxx
MPxxMPxxMPxx
CA
NC
AN
Испытательный стенд…
Измерения в промышленности
MP70DP до 8 каналов в одном Profibus модуле
Profibus DPпереходник
MP70DPMP70DPMP70DP24V DC24V DC
Profibus DPProfibus DP
MPxxMPxxMPxx
MPxxMPxxMPxx
MPxxMPxxMPxx
11
22
..
..
..
..
88
CA
NC
AN
Измерения в промышленности
- Модульная структура
- Быстрая замена
- Стандартный интерфейс (CAN/Profibus)- Не центрированная система- Легкость установки-100%-компьютерный контроль
- Цифровой сигнал (высокая повторяемость)
- Легкость калибровки
Преимущества для пользователя:
Измерения в промышленности
Гибкость подключенияИспользованиетерминала с CAN интерфейсом
SPS с Profibus DP
PME
Аналоговый выход±10V
CANopen интерфейс
Profibus DP Интерфейс
ИзмерительноеПО
CANopen
интерфейс
Цифровой выход
Измерения в промышленности
PME – Setup-Assistent система на CD
CAN – USB Dongle
Используйтетерминал с CAN интерфейсом
Установка с PME-SETUP-программного обеспечения…
Измерения в промышленности... Измерительное ПО, PME модулей... Передача данных, отображение данных... Контроль процессов производства
Параметрыусилителя
Предел/Пик
Установкануля
тарировка
Измерения в промышленности
...для всех задач запрессовки и тестирования
...усилитель и контроллерв одном корпусе
Измерения в промышленности
Датчик иусилитель
Оценкакритериев
Хранениеданных
Специальныефункции
Установка
Запись/Вызов
Измерение/визуализация
Измерения
2-канальный контроль запрессовкиГибкость
Измерения в промышленностиMP85 – многофункциональный для производственного контроля
� Оценка x-y кривых
� до 9 окон допуска или
� огибающими кривыми
� до 31 установок параметров
� опция MMC память для хранения данных
� контроль в реальном времени
� Встроенные статистические функции� 3D графика
� гистограмма с 9 классами для каждого окна для каждой установки параметров
Измерения в промышленности
Сила
Перемещение
> > > >
Контроль кривой окнами допуска
Контроль запрессовки
Измерения в промышленности
Контроль кривой огибающими кривыми
Может быть ограничена полиномом заданным до 64точек
Применение – контроль запрессовки
Перемещение
Сила
Измерения в промышленности
�Определение дефектных частей в процессе производства
�Нет деструктивных тестов
�Защита машины
Последовательность запрессовки
Измерения в промышленности
Пример применения
MP85DP
2-канальный контрольс помощью датчиков в заклепочном пистолете
HBM решение:
F/s
Profibus DPV1
S7
MP85DP
Измерения в промышленности
Реализация идеиMP85 процесс-контроллер……подключите к дисплею через CAN-BUS
ДисплейDT85
Датчики
Процесс-контроллерMP85
Измерения в промышленности
CAN
Модельное решение:
� Модульная структура� Один дисплей на 32 MP85
До 32 MP85 на 1 дисплей