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antriebstechnik 11/2017

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SPS IPC DRIVES

SPS IPC DRIVES 2017 I SPECIAL 05 Drei Positionssensoren RF mit flexiblem Messstab in einem Hydraulikzylinder integriert Risikobeurteilung durchgeführt, dessen Ergebnis die Angabe eines Performance Levels ist. Der für die Staustufen in Steinbach und Harrbach ermittelte Performance Level wird in diesem Fall über eine 2-kanalige Ausführung der Steuerungskomponenten für die Hydraulikzylinder erreicht. Daher werden als Positionssensoren redundante Sensoren verwendet. Dies bedeutet, dass in einem Positionssensor – je nach Ausführung – zwei oder drei unabhängige Messsysteme in einem Gehäuse unterge- Eigenschaften der beiden vorgestellten Möglichkeiten zur Gestaltung eines redundanten Positionsmesssystems Eigenschaften Redundanter Sensor GT3 Flexibler Sensor RF Anzahl der Sensoren zum Aufbau eines dreifach redundanten Sensors Ein Sensor – der GT3 enthält drei unabhängigen Sensoreinheiten in einem Gehäuse Drei Sensoren, die in einem druckfesten Stützrohr eingebaut werden Messlänge 50–2 900 mm 150–20 000 mm Durchmesser des druckfesten Stabs Austausch der Sensoren Schnittstellen zur Ausgabe des Positionssignals 10 mm Druckfestes Stützrohr, z. B. mit Innendurchmesser 19 mm und Außendurchmesser 25 mm Der Sensor wird komplett ausgetauscht Analog (Strom oder Spannung) bracht sind: In dem druckfesten Sensorstab befinden sich bis zu drei Wellenleiter während in dem Sensorelektronikgehäuse bis zu drei Elektroniken angeordnet sind. Jede Elektronik verfügt über einen eigenen Anschluss zur Spannungsversorgung und zur Ausgabe des Positionssignals. Möglichkeit 1: Dreifach redundanter Positionssensor Für die Bewegung der Stemmtore und der Schütze werden jeweils dreifach redundante Positionssensoren vom Typ GT3 verwendet. Die Zylinder haben einen Hub von 2 650 mm, weshalb für die eingesetzten Positionssysteme eine Messlänge von 2 700 mm gewählt wird. Die gemessene Position wird in Form eines Stromsignals zwischen 4–20 mA ausgegeben. Die Integration des redundanten Positionssensors erfolgt in gleicher Weise wie bei einem Standardzylinder ohne redundante Ausführung. Das Sensorelektronikgehäuse ist aufgrund der drei enthaltenen Elektroniken etwas größer als das Gehäuse des Standardsensors ohne Redundanz. Der druckfeste Sensorstab des redundanten Sensors GT3 weist den gleichen Außendurchmesser von 10 mm wie ein Standardsensor in einfacher Ausführung auf. Ein besonderer Positionsmagnet ist für den dreifach redundanten Positionssensor GT3 nicht erforderlich; es kann der gleiche Magnet wie bei einem Standardsensor ohne Redundanz verwendet werden. Ein Sensor kann unabhängig von den anderen beiden Sensoren getauscht werden Analog, Profinet, EtherNet/ IP, EtherCAT, Powerlink, SSI, CANbus, Profibus Möglichkeit 2: Drei Positionssensoren Eine andere Möglichkeit, drei unabhängige Positionssensoren in einem Hydraulikzylinder zu integrieren, wird derzeit für das Wehr in Würzburg realisiert, welches zurzeit ebenfalls erneuert wird. Auch in diesem Fall wird eine 2-kanalige Ausführung der Steuerungskomponenten zur Einhaltung des ermittelten Performance Levels genutzt. Wie bei den Staustufen in Steinbach und Harrbach werden Positionssensoren auf Basis der Magnetostriktion in die Hydraulikzylinder eingebaut. Im Unterschied zu diesen Anlagen werden in einen Zylinder jeweils drei Positionssensoren vom Typ RF von MTS Sensor Technologie integriert. Die Besonderheit bei dem Sensor RF ist der Messstab, der aus einem flexiblen Edelstahlschlauch mit Teflon-Überzug besteht. Dieser kann gebogen werden. Dies ermöglicht die Installation auch in beengten Einbauräumen. Zudem muss der Sensorstab nicht in der exakt gleichen Richtung liegen wie die Sensorelektronik. Für die redundante Ausführung werden in diesem Fall in jeden Zylinder jeweils drei Positionssensoren vom Typ RF mit einer Messlänge von 3 250 mm eingesetzt, welche die ermittelte Position in Form eines Stroms zwischen 4–20 mA ausgeben. Mehr ist mehr Die Integration eines dreifach redundanten Sensors oder von drei einzelnen Sensoren in einen Hydraulikzylinder führen zu dem Ziel der erhöhten Sicherheit. Die drei erhaltenen Positionssignale werden in der Steuerung abgeglichen, um ein fehlerhaftes Positionssignal zu erkennen. Zudem wird durch mehrkanalige Ausführung die Verfügbarkeit des Systems verbessert. Beide Varianten bieten unterschiedliche Vorteile (siehe Tabelle). Die beiden aufgezeigten Möglichkeiten beweisen sich in der Praxis und zeigen, dass mit einem geringen „Mehr“ an Aufwand ein deutliches „Mehr“ an Sicherheit möglich ist: Aufgrund der redundanten Ausführung wird der in der Risikobeurteilung ermittelte Performance Level erreicht und somit die Sicherheit erfüllt. Zudem wird die Verfügbarkeit der Anlage erhöht. Fotos: MTS Sensor Technologie, 05: Bosch Rexroth AG www.mtssensors.com 62 antriebstechnik 11/2017

Präzisionskupplungen virtuell erleben Zum Schwerpunktthema „Elektrische Antriebstechnik/Motion Control“ präsentiert R+W Antriebselemente auf der SPS IPC Drives die Welt der Präzisionskupplungen auch virtuell. Standardkupplungen mit Metallbalg und Elastomer oder Präzisions-Sicherheitskupplungen können am Messestand nicht nur in der Realität, sondern mit dem Smartphone, Tablet oder mit Cardboard auch in der Virtual Reality in verschiedenen Darstellungen und mit Zusatzinformationen angesehen werden. Zusätzlich werden im Service-Bereich der R+W-App oft nachgefragte Sachverhalte, z. B. die Drehmomenteinstellung einer Sicherheitskupplung, verständlich dargestellt und erklärt. www.rw-kupplungen.de Special sps ipc drives Positionssensoren für Ex-Bereiche Das Unternehmen MTS Sensors hat die Sensoren der Temposonics T-Serie um eine CANbus-Schnittstelle erweitert. Diese ist entsprechend der NEC Standards 500, 505 und 506 sowie CEC und auch Atex und IECEx zertifiziert. Weitere wichtige Neuerungen für die T-Serie sind die Zertifikate für explosionsgefährdete Bereiche in den russischen und japanischen Märkten. Die nun verfügbare CANbus-Schnittstelle bietet den Vorteil, dass außer den Positionsdaten weitere Informationen digital und bis auf 2 µm genau übertragen werden können. So können Statusinformationen im Betrieb überwacht werden und im Fehlerfall stehen umfangreiche Diagnosemöglichkeiten zur Verfügung. Diese magnetostriktiven linearen Positionssensoren wurden speziell für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt, in denen sie bspw. Flammen oder ätzenden Stoffen ausgesetzt sind. Das genaue, berührungslose Temposonics Messverfahren ist besonders für anspruchsvolle Applikationen heutiger Industrieanwendungen geeignet. www.mtssensors.com hamotic antreiben sps ipc drives Nürnberg 28.–30.11.17 Halle 4, Stand 251 TREIBENDE KRAFT GESUCHT? Dann sind Sie bei uns richtig. Denn als Spezialist für elektronische Antriebe bieten wir Ihnen unter dem Markennamen hamotic Dreh- und Wechselstrommotoren nach Maß. Ganz gleich, ob in Asynchron- oder Synchronausführung, mit oder ohne Gehäuse, im Maschinenbau allgemein oder speziell: Unsere innovativen hamotic Motoren überzeugen mit Qualität, Energieeffizienz und Zukunftsfähigkeit – so treiben Sie den Erfolg Ihres Unternehmens weiter voran. moving ideas – typisch HANNING. HANNING ELEKTRO-WERKE GmbH & Co. KG Holter Straße 90, D-33813 Oerlinghausen, Tel +49 (5202) 707-0, www.hanning-hew.com Hanning.indd HEW_HMO_17.indd 1 1 29.09.2017 09.06.17 07:58:23 13:36 antriebstechnik 11/2017 63

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