Warum Sensoren der Schlüssel zur industriellen Automatisierung sind

Automatisierung kann in einer Vielzahl von Branchen wie Fertigung, Transport und Energieerzeugung eingesetzt werden, um die Produktivität, Qualität und Effizienz zu verbessern. Zu den automatisierten Aufgaben gehören die Montage und Verpackung von Produkten unter anderem mit Förderbändern und automatisierten Führungsfahrzeugen, mit 3D-Druck oder durch Steuerung von Maschinen und Durchführung von Qualitätskontrollen.

Um die automatisierten Prozesse am Laufen zu halten, werden verschiedene Technologien eingesetzt, einschließlich Sensoren. Sensoren spielen eine entscheidende Rolle, indem sie eine Vielzahl von Parametern wie Temperatur, Druck, Luftfeuchtigkeit, Bewegung und Position erkennen und messen. Sie wandeln physikalische Signale in elektrische Signale um und liefern Echtzeitinformationen an das Steuersystem. Dadurch wird die Produktion intelligent und automatisiert. Es werden verschiedene Technologien eingesetzt, um die gewünschte Ausgabe zu erzielen.

Die Funktion von Sensoren in Automatisierungsanwendungen ermöglichen es automatisierten Systemen, Veränderungen in ihrer Umgebung wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Ihre Funktion kann Folgendes umfassen:

• Steuerung
  Überwachung der Parameter des Fertigungsprozesses wie Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit und Rückmeldung an das Steuersystem, um Anpassungen vornehmen zu können. Zum Beispiel könnte in einem Temperaturregelungssystem ein Sensor die Raumtemperatur erfassen und diese Information an einen Regler senden, der dann die Ausgabe eines Heiz- oder Kühlsystems anpasst, um das gewünschte Niveau aufrechtzuerhalten.
   
• Effizienz
  Optimierung der Leistung von Maschinen und Prozessen durch Messung von Faktoren wie Geschwindigkeit, Temperatur und Druck, um Abfall, Energieverbrauch und Ausfallzeiten zu reduzieren. Automatisierte Maschinen können repetitive Aufgaben viel schneller ausführen als Menschen, was die Zykluszeit reduzieren und die Produktion steigern kann. Sie kann auch dazu beitragen, das Risiko von Arbeitsunfällen zu reduzieren, indem sie hochriskante Aufgaben übernimmt, die zu Verletzungen führen können.
   
• Sicherheit
  Erkennung von gefährlichen Bedingungen wie hohe Temperaturen, toxische Gase oder übermäßiger Druck. Das löst dann einen Alarm oder einen Abschaltvorgang aus. Näherungssensoren können beispielsweise eingesetzt werden, um die Anwesenheit von Objekten oder Personen in gefährlichen Bereichen zu erkennen.
   
• Qualitätskontrolle
  Die Messung von Größe, Form und Farbe, das Erkennen von Defekten und das Benachrichtigen des Kontrollsystems zur Durchführung von Korrekturmaßnahmen. Eine Automatisierung kann sicherstellen, dass Produkte gemäß genauen Spezifikationen hergestellt werden. Die Analyse der gesammelten Daten über Produktionsprozesse kann dabei helfen, Trends zu identifizieren, die auf Qualitätsprobleme hinweisen könnten. Automatisierungssysteme können auch Qualitätskontrollen durchführen, um Defekte zu erkennen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, wie zum Beispiel mikroskopische Risse.

Sensoren die in der industriellen Automatisierung eingesetzt werden

Zu den am häufigsten verwendeten Sensoren, die in der industriellen Automatisierung eingesetzt werden, gehören:

• Temperatursensoren
  Temperatursensoren messen, überwachen und steuern die Temperatur in Prozessen, Materialien und Geräten. Beispiele sind die Steuerung der Temperatur von Reinräumen und Serverräumen, die Überwachung der Temperatur von Geräten und Prozessen sowie die Aufrechterhaltung optimaler Temperaturbedingungen bei minimalem Energieverbrauch.
   
• Drucksensoren
  Diese Sensoren messen den Druck von Gasen und Flüssigkeiten in hydraulischen und pneumatischen Systemen, industriellen Pumpen und Kompressoren. In der Lebensmittelverarbeitung können sie beispielsweise verwendet werden, um den Dampfdruck zu überwachen, der zur Sterilisation von Geräten oder Pasteurisierung von Lebensmittelprodukten eingesetzt wird.
   
• Füllstandssensoren
  Die Messung des Füllstands von Flüssigkeiten und Feststoffen in Tanks, Silos oder anderen Behältern, wie sie in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion und der Abwasserbehandlung häufig verwendet werden, erfordert Füllstandssensoren. Dies ermöglicht einen effizienteren Prozess und die Benachrichtigung des Kontrollsystems über Probleme, bevor sie kritisch werden.
   
• Positionssensoren
  Linear- und Winkelsensoren finden Anwendung in der Robotik, in Förderbändern und Montagelinien. Sie werden verwendet, um die Position von Objekten, Komponenten und Geräten zu erfassen und Echtzeit-Feedback zu liefern. Das ermöglicht eine präzise Steuerung und Automatisierung von industriellen Prozessen.
   
• Näherungssensoren
  Diese Sensoren erkennen die Anwesenheit von Objekten in einem bestimmten Abstand und werden häufig verwendet, um die Anwesenheit von Materialien auf Förderanlagen und Montagelinien zu erkennen und die Position und Bewegung von Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen zu überwachen. Auf einer Montagelinie können Näherungssensoren beispielsweise die Anwesenheit von Teilen und Komponenten erkennen und so automatisierte Montageprozesse ermöglichen, bei denen die Teile automatisch positioniert und ohne menschliches Eingreifen montiert werden.
   
• Kraftsensoren
  Kraftsensoren werden in der industriellen Automatisierung häufig eingesetzt, um die auf eine Oberfläche oder ein Objekt ausgeübte Kraft zu messen und zu überwachen. Das ermöglicht eine präzise Steuerung. Dazu gehören Anwendungen wie die Messung der Kraft, die benötigt wird, um eine Komponente in ein Produkt einzufügen sowie für Sicherheitsüberwachungen wie die Erkennung von Überlastungen bei Hebezeugen.

Sensor-Spezifikationen für industrielle Automatisierungsanwendungen

Die Auswahl der Sensoren hängt zwar von der spezifischen Anwendung und den Anforderungen ab, es gibt jedoch einige allgemeine Überlegungen und Spezifikationen, die beachtet werden sollten. Dazu gehört die Genauigkeit und die Reaktionszeit des Sensors, um sicherzustellen, dass er den Anforderungen der Anwendung gerecht wird. Das Ausgangssignal des Sensors muss mit den Eingangsanforderungen des Steuerungssystems kompatibel sein, während seine physische Größe und Montagemethode auch für den Installationsort geeignet sein müssen. Viele industrielle Umgebungen sind rau, daher ist es wichtig, dass der Sensor auch bei einer breiten Palette von Temperaturen, Feuchtigkeit, Vibrationen, Schmutz und Staub genaue und zuverlässige Daten liefert.

Sensoren spielen eine wichtige Rolle in der industriellen Automatisierung, indem sie Echtzeitdaten liefern und die Automatisierung von Prozessen ermöglichen, wodurch die Fertigung optimiert und die Produktivität erhöht wird. Wenn Sie Hilfe oder Beratung bei der Auswahl des richtigen Sensors für Ihre Anwendung benötigen, kontaktieren Sie bitte unser Team unter +49 (0)6221 39 20 100, sensor@variohm.com oder indem Sie das Kontaktformular auf unserer Website ausfüllen.