傳感器對(duì)于捕獲工業(yè)機(jī)械和設(shè)備的基本診斷至關(guān)重要。隨著維護(hù)機(jī)器的人員即將退休,對(duì)技術(shù)和隨之而來(lái)的數(shù)據(jù)感到滿意的新的年輕勞動(dòng)力正在涌現(xiàn)。因此,制造商需要找到將領(lǐng)域知識(shí)從退休的一代轉(zhuǎn)移到當(dāng)今的智能機(jī)器的方法,以幫助下一代維護(hù)工程師。捕獲上下文數(shù)據(jù)以提供更具預(yù)測(cè)性的診斷,并在整個(gè)制造企業(yè)中使用這些數(shù)據(jù)對(duì)于制造商的成功至關(guān)重要。智能傳感技術(shù)的新趨勢(shì)正在滿足這一需求,人們對(duì)工業(yè)機(jī)械的健康有了更深入的了解。
傳感器越來(lái)越智能
啟用了IO-Link的傳感器可以傳輸更多數(shù)據(jù),從而使機(jī)器可以更高效地運(yùn)行。實(shí)際上,標(biāo)準(zhǔn)傳感器僅限于指示對(duì)象的存在和/或不存在,而智能傳感器最多可以提供32字節(jié)的循環(huán)數(shù)據(jù),不僅包括傳感器診斷信息,還包括有關(guān)應(yīng)用環(huán)境的診斷信息。例如,傳感器狀態(tài),鏡頭指示器變臟(對(duì)于光電傳感器)和傳感器的內(nèi)部溫度(對(duì)于接近傳感器)。此外,這些智能傳感器還提供了其他高級(jí)功能,可以使設(shè)置,維護(hù)和故障排除更加有效,包括存儲(chǔ)多個(gè)機(jī)器配置文件,以簡(jiǎn)化生產(chǎn)線/班次變更和自動(dòng)設(shè)備更換期間的參數(shù)調(diào)整,
如今,三種不同類型的I/O用于處理現(xiàn)場(chǎng)I/O信號(hào),這需要多種類型的接線(2/3/4線),配置和I/O模塊。
IO-Link是一種開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(IEC 61131-9),可以為用戶提供有關(guān)許多傳感器參數(shù)和功能的通用體驗(yàn)。IO-Link主站是允許IO-Link設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)上與控制系統(tǒng)共享信息的其他網(wǎng)絡(luò)(例如EtherNet/IP)的網(wǎng)關(guān)。這為操作員和維護(hù)人員帶來(lái)了許多詳細(xì)的機(jī)器健康診斷信息。
盡管智能傳感器提供了有關(guān)制造操作的關(guān)鍵見解,但不一定需要使用該技術(shù)來(lái)啟用所有傳感器。非關(guān)鍵性應(yīng)用程序或具有很少問(wèn)題的傳感器(例如,傳感器鏡頭不易弄臟的清潔應(yīng)用程序)可能不需要此技術(shù)。經(jīng)常變臟,在正常操作期間可能會(huì)損壞,處于極端天氣條件下和/或需要在一定程度上定期更改其參數(shù)的傳感器,但是,它們對(duì)于智能感測(cè)功能將是理想的選擇。要確定切換到智能傳感器是否是您的正確選擇,請(qǐng)考慮以下關(guān)鍵問(wèn)題:
1.是否需要經(jīng)常清潔傳感器?
傳感器的操作環(huán)境可能會(huì)嚴(yán)重影響其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如,經(jīng)常被碎屑阻塞,需要經(jīng)常清潔或容易損壞的光電傳感器鏡頭是智能傳感器升級(jí)的主要選擇。
智能傳感器將傳輸有關(guān)傳感器問(wèn)題的更詳細(xì)的信息,包括它們何時(shí)發(fā)生以及問(wèn)題的根源。這使OEM可以快速響應(yīng)或安排例行維護(hù),從而有助于提高運(yùn)營(yíng)效率并減少停機(jī)時(shí)間。
2.您的操作是否需要反復(fù)換線?
通過(guò)安裝智能傳感器,可以簡(jiǎn)化涉及頻繁更換不同尺寸產(chǎn)品的生產(chǎn)線的操作。
使用IO-Link技術(shù)的智能傳感器可以在控制器中存儲(chǔ)多個(gè)配置文件,而無(wú)需在每次更換產(chǎn)品時(shí)手動(dòng)配置機(jī)器。這些配置文件可以在需要時(shí)下推到傳感器。這提供了一些好處:用戶不再需要記住每種傳感器配置。每次都將相同的參數(shù)值發(fā)送到傳感器,從而消除了更換傳感器教學(xué)人員的潛在變化。它還可以將傳感器配置時(shí)間從幾分鐘顯著減少到毫秒。
3.傳感器多久損壞一次?
傳感器表面的頻繁損壞將導(dǎo)致設(shè)備失去檢測(cè)周圍物體的能力。通常在感應(yīng)式接近傳感器應(yīng)用中,傳感器和目標(biāo)必須非常接近,并且通過(guò)機(jī)器的正常磨損,它們可能會(huì)相互影響。在大多數(shù)情況下,損壞可能僅限于傳感器的表面,而不一定僅限于傳感器的內(nèi)部線圈。發(fā)生這種情況時(shí),發(fā)生故障時(shí),標(biāo)準(zhǔn)傳感器將不會(huì)始終發(fā)送信號(hào)。不管是否有物體,LED仍可以指示正常功能(通電)。這并不能清楚地表明存在問(wèn)題。
安裝智能傳感器后,診斷信息將被發(fā)送回控制器,以警告OEM傳感器需要注意并且可能需要更換。除了破損檢測(cè)外,當(dāng)(光電傳感器上的)鏡頭變臟,未對(duì)準(zhǔn),不足或過(guò)熱時(shí),高級(jí)診斷功能還可以警告操作員。智能傳感器對(duì)過(guò)程狀態(tài)或事件的時(shí)間戳記具有時(shí)間戳記的能力還有助于跟蹤傳感器何時(shí)離線或何時(shí)更改操作參數(shù)。
4.傳感器是否容易受溫度變化的影響?
極端的溫度會(huì)給許多傳感器帶來(lái)巨大的壓力。通常受極端高溫或低溫環(huán)境影響的設(shè)備容易損壞,從而限制了其報(bào)告診斷的能力。
通過(guò)安裝IO-Link技術(shù),OEM制造商可以監(jiān)視傳感器的溫度并預(yù)測(cè)是否以及何時(shí)損壞設(shè)備。這減少了制造過(guò)程中斷的機(jī)會(huì),并有助于限制恢復(fù)操作所需的時(shí)間。
5.其他智能傳感器注意事項(xiàng)
具有IO-Link技術(shù)的智能傳感器通常具有與標(biāo)準(zhǔn)傳感器相同的目錄號(hào)。這使機(jī)器制造商可以靈活地指定(和存儲(chǔ))產(chǎn)品目錄號(hào),無(wú)論他們的應(yīng)用中需要標(biāo)準(zhǔn)傳感器還是智能傳感器。使用IO-Link主站時(shí),傳感器將僅以智能方式運(yùn)行。這使機(jī)器制造商僅在使用IO-Link主站時(shí)才增加機(jī)器成本。當(dāng)使用其他通信方法時(shí),通常必須使用不同的傳感器目錄號(hào)和通信介質(zhì)來(lái)啟用智能設(shè)備。根據(jù)IHS在2016年的分析師研究,EtherNet/IP仍然是工業(yè)運(yùn)營(yíng)的領(lǐng)先網(wǎng)絡(luò)。某些設(shè)備(例如傳感器)不適用于該技術(shù)。在那里,IO-Link是關(guān)鍵的鏈接技術(shù),它使智能傳感器能夠提供類似于以太網(wǎng)的連接性和功能,而不會(huì)增加純以太網(wǎng)支持的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的成本和復(fù)雜性。計(jì)算線路更改的傳感器配置成本以及與傳感器故障相關(guān)的停機(jī)時(shí)間,以確定是否適合使用該交換機(jī)。