FAQ - Sensoren

Grundsätzlich gilt: Überall dort, wo die Näherungsschalter SMT/SME einsetzbar sind, kann auch eine der beiden Varianten der SMAT eingesetzt werden.

Bei der Variante SMAT-8E kann es, bei ein paar Zylindern, Probleme mit der mechanischen Adaption geben. Die Befestigungsschraube sitzt etwas versetzt zur T-Nut. Wenn dort kein Anschlag vorhanden ist, gibt es keine Möglichkeit den Sensor zu befestigen. Sensorisch gibt es keine Probleme, nur bei der mechanischen Adaption gibt es Einschränkungen.

Bei der Variante SMAT-8M ist die mechanische Adaption sicher. Die Reproduzierbarkeit von +/- 0,1mm, die im Sensordatenblatt angegeben ist, kann aber nicht auf allen Zylindern garantiert werden. Das liegt an den unterschiedlichen Magnetfeldeigenschaften in den Zylindern.

Nein. Die Befestigungsschraube muss zunächst einige Umdrehungen heraus gedreht werden, damit das Klemmelement unterhalb der Nutschulter sitzt. Nun kann der Schalter in die Nut eingelegt bzw. eingeschoben werden und durch Eindrehen der Befestigungsschraube an der gewünschten Stelle geklemmt werden.

Die Linearität beschreibt die Abweichung des Ausgabesignals von der Idealgeraden.

Der Positions-Transmitter SMAT-8E hat eine Reproduzierbarkeit von +/- 0,064 mm und liegt bei nahezu allen Antrieben bei <0,1 mm. Die Reproduzierbarkeit ist die maximale Abweichung zum Erstwert, wenn der selbe Punkt wiederholt angefahren wird. 

Das Gehäuse des SMAT ist aus Kunststoff. Es macht deshalb keinen Sinn den Kabelschirm an dem Stecker des SMAT anzulegen. Wir empfehlen den Kabelschirm auf der Seite des Analog-Eingangsmoduls anzulegen. Dies verhindert auch Masseschleifen.

Dazu muss auf der SPS/FEC-Seite ein Lastwiderstand zwischen I-Ausgang und GND angeklemmt werden. Zulässig ist ein Widerstand im Bereich 0-500 Ohm. Unsere Empfehlung ist ein 250 Ohm Widerstand, bzw. ein 500 Ohm Widerstand.

Info: An dem Lastwiderstand fällt eine Spannung ab. Nach dem Ohmschen Gesetz U=R*I erhält man bei einem 500 Ohm Widerstand für 4 mA ca. 2 V und für 20 mA ca. 10 V

Die Signalübertragung ist am störungssichersten und am genauesten bei Verwendung des Stromausgangs (Current Loop). Der Stromausgang ist wegen des niedrigen Eingangswiderstands auf der Steuerungsseite robuster gegen Störungen von elektromagnetischen Feldern.

Ja, das ist ohne Einschränkung möglich.

Der SMAT arbeitet bei einer Kabellänge bis 2,5 m optimal.

Grundsätzlich gilt in Applikationen mit möglichen Störfeldern, die das Ausgangssignal beeinflussen können

• Kabellänge so kurz wie möglich
• Verwendung von geschirmten Kabeln
• Stromausgang statt Spannungsausgang verwenden

Der Positions-Transmitter SMAT wurde nicht für den speziellen Einsatz für externe magnetische Felder konzipiert.Der Positions-Transmitter ist nicht schweißfeldfest und das Gehäuse ist auch nicht resistent gegen Schweißspritzer.

Beim Positionieren wird über das Messsystem der Sollwert vorgegeben den der Kolben erreichen soll. Zusätzlich wird der aktuelle IST-Wert (IST-Position) des Kolbens mit dem Sollwert verglichen und entsprechend nachgeregelt. Der Kolben wird von beiden Seiten mit geregelter Druckluft beaufschlagt und so in der SOLL-Position gehalten.

Der Positionstransmitter (z.B. SMAT-...) hat die Aufgabe die Position des Kolbens in einem bestimmten Bereich zurück zu melden. Das Ergebnis wird in der SPS, mit den dort abgespeicherten Werten, verglichen und als Meßergebnis genutzt. Der Kolben wird nicht positioniert, sondern fährt so lange weiter bis dieser durch einen internen oder externen Anschlag gestoppt wird.

Die maximale Schaltfrequenz (gemäß technischen Daten des Sensors) gibt die maximal zulässige Anzahl an Impulsen pro Sekunde, bei einem konstanten Impuls/Pausen-Verhältnis von 1:2 und der Hälfte des Nenn-Schaltabstands Sn an. Die Messung erfolgt gemäß IEC 60947-5-2 / EN 60947-5-2).

Schaltabstände dienen zum exakten Definieren der Messbedingungen. Andere Materialien als Stahl (ST37) führen in der Regel zu einer Reduzierung des Schaltabstandes. Die Reduktionsfaktoren sind für jeden einzelnen Sensor und die gebräuchlichsten Metalle angegeben,

Typische Reduktionsfaktoren:

Beispiel:

Schaltabstand Sn = 4 mm

Reduktionsfaktor für Kupfer = 0,35

Schaltabstand für Kupfer = 4mm x 0,35 = 1,4 mm

Je länger das Kabel, umso größer folgende Auswirkungen:

- kapazitive Last auf dem Ausgang

- erhöhte Empfindlichkeit gegenüber unerwünschten Signalen

Die Kabellänge sollte, auch unter sehr günstigen Umständen, 300 m Gesamtlänge nicht überschreiten.

Sensorenkabel dürfen nicht zusammen mit anderen Kabeln verlegt werden, die mit einer induktiven Last verbunden sind (Schutzmagnete, Gleichrichter, Motoren, ...), oder die Strom von elektrischen Motoren leiten. Generell sollten Leitungen so kurz wie möglich gehalten werden.

Zur Reduzierung elektromagnetischer Störeinflüsse sind folgende Maßnahmen anzuwenden:

- Abstand zu störenden Kabeln >100 mm

- Abschirmung verwenden

- Induktivitäten mit RC-Netzen oder Variastoren installieren

Parallelschaltung

Eine Parallelschaltung von Sensoren (zur Durchführung logischer Funktionen) ist ohne weiteres möglich.
Hinweise:

- Der Leerlaufstrom erhöht sich.

- Restströme addieren sich, sodass auch im geschlossenen Zustand ein unzulässiger Spannungsabfall an der Ausgabe eintreten kann.

Reihenschaltung

Eine Reihenschaltung von Sensoren ist zwar möglich, wird jedoch nicht empfohlen.

Die gleiche Funktionalität kann durch parallel schalten von Schaltern mit Öffnerfunktion, anstelle einer Reihenschaltung mit Schließerfunktion (oder umgekehrt) erreicht werden.

Hinweis:

Das resultierende Ausgangssignal ist dabei umgekehrt.

Schaltabstände Sn werden mit einer Normmessplatte gemessen.

Die Normmessplatte besteht aus Stahl (z.B. FE 360 gemäß ISO 630) mit einer glatten Oberfläche, quadratischer Form und einer Stärke von 1 mm. Die Seitenlänge entspricht dem Durchmesser des gekennzeichneten Kreises der Erfassungsfläche, oder drei mal dem Nenn-Schaltabstand Sn des Näherungsschalters, je nachdem welcher Wert gröer ist.

Wenn Objekte erfasst werden sollen, die kleiner als dieses Ziel sind, muss der Erfassungsabstand entsprechend kleiner sein. In Extremfällen ist dann eine Erfassung nicht möglich.

Zur Erfassung von kleinen Objekten muss der Anwender den Sensor testen, um die realen Erfassungsabstände unter den jeweiligen Bedingungen zu ermitteln.

Die induktiven Sensoren SIEF sind immun gegenüber magnetischen Feldern.

SIEN-, SIEH-, SIES- und SIEA-Sensoren werden normalerweise nicht durch permanente magnetische oder niederfrequente Wechselstromfelder beeinflusst. Trotzdem können starke Felder den Ferritkern dieser Sensoren sättigen und somit den Schaltabstand vergrößern oder sogar zum Durchschalten bringen. Es wird jedoch kein bleibender Schaden verursacht. Hochfrequente Felder mit mehreren kHz (SIEH-...-CR), oder mehrere hundert kHz können die Schaltfunktion wesentlich beeinflussen, da die Oszillatorfrequenz dieser Geräte in diesem Bereich liegt.

Abhilfe bei Problemen bringt oftmals eine Abschirmung.

Nein, der Erfassungsbereich ist bei verschiedenen Metallen, die Norm ST37 entsprechen, kleiner. Die Sensoren der Baureihe SIEA basieren auf konventionellen Sensoren.

Der Mindestabstand zwischen Objekt und Hintergrund ist von verschiedenen Faktoren, wie Farbe, Größe, Form abhängig.

Eine Reflex-Lichtschranke mit Hintergrundausblendung benötigt eine Mindestreflxion (abhängig von Version), die sich ändern kann. Beträgt die Reflexion unter 5% (schwarzes Objekt) muss der Sensor unter Einsatzbedingung getestet werden. Bei sehr schwach reflektierenden oder transparenten Objekten kann die Leistung eines Reflexionslichttasters höher sein (wenn sich keine Objekte im Hintergrund befinden).

Die Fähigkeit eines Reflex-Lichttasters mit Hintergrundausblendung, zwischen Objekten und Hintergrund zu unterscheiden, ist nahe dem Sensor besser als im Bereich des maximalen Erfassungsabstand. 

Reflexionslichtschranken sind einfacher zu montieren als Einweglichtschranken.

Für bestimmte Anwendungen, wie große Abstände, schmutzige Umgebung usw. werden Einweglichtschranken als zuverlässiger erachtet. Anderseits ist die Erfassung von Glas, Folien und anderen transparenten Objekten nur mit speziellen Reflexionslichtschranken (SOEG-RSG-Q20-...) möglich.

In der Vergangenheit boten infrarote LEDs eine wesentlich höhere Leistung als rote LEDs.

Heute besteht jedoch nur noch ein kleiner Unterschied. Infrarotes Licht ist evtl. besser zur Erfassung von dunklen Objekten (geringe Reflexion) oder transparenten Zielen geeignet.

Rotes Licht hat den Vorteil, dass es sichtbar ist und einfach justiert werden kann. Man kann den Lichtstrahl auf dem Objekt sehen. Dies ist auch der Grund, warum die meisten neuen Sensoren rotes Licht anstelle infrarotem Licht verwenden.

Beide Einstellungssysteme sind sehr präzise. Die Methode mit einem Potentiometer erfordert jedoch etwas mehr Erfahrung. Daher dürfte das Teach-in für den weniger erfahrenen Benutzer einfacher sein.

Sensoren mit Teach-in sind mit einem Mikroprozessor und verschiedenen Zusatzfunktionen ausgestattet, daher sind diese Sensoren auch teurer als vergleichbare Versionen mit Potentiometer.

Im Vergleich zu Reflex-Lichttastern mit Hintergrundausblendung bieten sie folgende Vorteile:

• Größerer Erfassungsbereich.
• Geringere Kosten.
• Höhere Zuverlässigkeit bei sehr schwach reflektierender Zielen.

Im Vergleich zu Reflex-Lichttastern ohne Hintergrundausblendung bieten sich folgende Vorteile:

• Erfassung basiert auf dem Abstand und erfolgt nahezu unabhängig von Farbe und Eigenschaften der Oberfläche.
• Können auch bei glänzenden oder reflektierenden Hintergründen verwendet werden.
• Erfassung von kleinen Abstandsunterschieden.
• Einfacher einzustellen.

Der Kontrastsensor (SOEL-RT-... Reflexions-Lichttaster) hat mehrere unterschiedliche Anwendungsbereiche. Es handelt sich um einen kleinen Laserpot, der als Reflexions-Lichttaster zur Erfassung von kleinen Teilen verwendet werden kann. Damit können z.B. kleine gedruckte Markierungen, dünne gedruckte Leitungen usw. erkannt werden. Außerdem eignet sich dieser Sensor als Kontrastsensor bei Differenzierung von Grautönen (schwarz, weiß und Graustufen).

Der Farbsensor (SOEC-RT-Q50-...) kann zur Unterscheidung von Farben, jedoch nicht für schwarz, weiß oder Graustufen eingesetzt werden.

Die Erfassungsbereiche der meisten Reflex-Lichtschranken im Programm von Festo wurden mit dem größten Reflektor SOEZ-RFS-80 bemessen. Sie können jedoch mit beliebigen anderen Reflektoren verwendet werden. Allgemein gilt, je kleiner ein Reflektor, desto kürzer der Erfassungsbereich.

SOEZ-RFL-... sind Reflektoren für Reflexions-Laserlichtschranken (SOEL-RSP-...). Sie haben kleinere Prismen und bieten daher eine höhere Erfassungsgenauigkeit bei Abständen von bis zu 1 m.

Generell können SOEZ-RFL-... auch mit Reflexions-Rotlichtschranken (SOEG-RSP-...) verwendet werden.

Es gibt 2 Sensoren für diesen Druckbereich:

1.    SDET Drucktransmitter (analog) für verschiedene Druckmessbereiche bis 100bar

2.    SDE1 als Sonderausführung mit 2 PNP Schaltausgängen:

       -Teile-Nr. 551502, für Hutschienenmontage

       -Teile-Nr. 569747, Außengewinde R1/4 auf der Hinterseite des Sensors

Ja, es gibt einen Drucksensor, der diesen Druckmessbereich abdeckt: Typ PEN-M5, Teile-Nummer 8625.

Die meisten Vakuumsensoren sind bis zu einem bestimmten Überdruck beaufschlagbar, ohne diesen zu schädigen. Dieser zulässige Überdruck darf nicht überschritten werden, da sonst eine Beschädigung des Sensors droht (Bedienungsanleitung beachten).

Nein, es liegt kein Fehler vor. Erst ab einer Verbrauchsmessung von 20000l wechselt die Anzeige automatisch von "l" auf "m³". Ein manuelles Umschalten zwischen den Einheiten ist nicht möglich.

Durchflusssensoren von Festo sind so konzipiert, dass spezielle Maßnahmen für die Anströmung, wie Beruhigungsstrecke, etc, nicht erforderlich sind.

Lediglich bei der Einbauvariante MS6-SFE sind geringe Einschränkungen zu beachten.

MS6-SFE als Einzelgerät:

• Hier ist die Beruhigungsstrecke bereits an das Gerät angebaut

MS6-SFE in Wartungseinheit:

• Der Durchflusssensor darf nicht unmittelbar hinter einem Regler sitzen.
• Vor dem Durchflusssensor muss ein Filter sitzen (nicht zwingend unmittelbar vor dem Durchflusssensor).
• Ist der Durchflusssensor das letzte Gerät, müssen Anschlussplatten eingesetzt werden (MS6-AG...)

Eine unzulässige Luftqualität (Gasqualität), mit zu großen Partikeln oder zu viel Öl oder falsches Öl kann den Durchflusssensor schädigen.

Ein unzulässig hoher Betriebsdruck kann den Durchflusssensor schädigen.

Festo setzt bei Durchflusssensoren Massestromdurchflusssensoren ein. Diese Sensoren messen unabhängig von Druck und Temperatur den Durchfluss in Normliter.

Verbrauchsmessung bedeutet ein Aufsummieren des Volumens über die Zeit (kumulierter Verbrauch in l, m³, etc.).

Der (Luft)-Durchfluss kann über eine Näherung des c-Wertes einfach bestimmt werden.

d = Durchmesser der engsten Stelle in mm

l = Liter

s = Sekunde

bar = Druckunterschied in bar

Um die Einheit l/min zu erhalten, muss der Wert mit 60 multipliziert werden.
Berücksichtigt werden muss ebenfalls der Druckunterschied in bar (Eingangsdruck zu Ausgangsdruck)

Wird der Durchflusswert unter- oder überschritten, beginnt der angezeigte Wert im Display zu blinken. Dieser Wert ist dann nicht mehr zuverlässig. Wird der Durchfluss noch weiter überschritten zeigt das Display folgendes an: O.FLOW (der maximale Durchfluss wurde überschritten).

Die Durchflusssensoren SFE1 und MS6-SFE erlauben eine kumulierte Verbrauchsmessung.

Der SFE1 erkennt eine „falsche“ Durchflussrichtung und stellt den Messwert über den gesamten Durchflussbereich blinkend und mit negativem Vorzeichen dar.