Die UC18GS-Ultraschallsensoren

Die UC18GS-Ultraschallsensoren von Pepperl+Fuchs ermöglichen dank automatischer Synchronisation unter anderem bei Abfüllanlagen den Parallelbetrieb mehrerer Sensoren. (Quelle: Pepperl+Fuchs)

Ultraschallsensoren geben kurze Schallimpulse ab und fangen deren Echo auf. Per Laufzeitmessung ermitteln sie die Entfernung zum Objekt. Der Schall breitet sich keulenförmig aus, trifft also nicht auf einen einzelnen Punkt, sondern einen flächigen Messbereich. So detektieren die Geräte zuverlässig auch unregelmäßige oder bewegte Oberflächen. Form, Farbe oder Material des Zielobjekts spielen keine Rolle, ebenso wenig spiegelnde Oberflächen, Staub, Nebel oder Dämpfe. 

Ultraschallsensoren sind zudem grundsätzlich unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit, Spritzwasser, Schmutz und Anhaftungen. Da die schallemittierende Oberfläche des Sensors ständig vibriert, können sich weder trockene noch flüssige Stoffe auf ihr absetzen. Filmbildende Anhaftungen, die sich nicht „abschütteln“ lassen, stören die Funktion der Sensoren ebenfalls nicht. Dank dieser Eigenschaften können die Geräte viele unterschiedliche Aufgaben übernehmen, sowohl im Bereich Objekterkennung als auch in der millimetergenauen Füllstandmessung.

Neue Flexibilität im Einsatz

Die Produktserie UC18GS fügt diesen bauartbedingten Eigenschaften zusätzliche Optionen hinzu, die bei der Konfiguration und Kommunikation neue Möglichkeiten eröffnen. So lässt sich die Schallkeule des Sensors einfach an die Erfordernisse der jeweiligen Anwendung anpassen. Anders als bei den herkömmlichen Ultraschallsensoren geht das nicht auf Kosten der Länge des Messbereichs. Zugleich weisen die Geräte eine besonders kleine Blindzone auf: 30 mm bei Geräten mit einer Reichweite von 500 mm und 70 mm bei 1 000 mm Reichweite. Diese Innovation in der Ultraschalltechnik wird durch eine Reihe von Neuerungen in den Bereichen Schnittstellen, Software und Kommunikation ergänzt. Neben den gewohnten Drucktasten direkt am Gerät lassen sich die Sensoren auch ohne physischen Kontakt mittels DTM/Pactware konfigurieren, parametrieren und programmieren. Dafür stehen eine IO-Link- sowie einer Infrarot-Schnittstelle (IrDA) zur Verfügung. Durch letztere ist für Zwecke der Analyse und Wartung auch ein Zugriff auf die Daten im laufenden Prozess möglich. 

IO-Link ist in der IEC 61131-9 standardisiert und inzwischen weltweit verbreitet. Die Schnittstelle hat sich als Grundlage für eine reibungslose Integration von Feldgeräten in IIoT-Umgebungen sowie Industrie-4.0-Anwendungen bewährt. Durch sie kann eine Datenverbindung für die bidirektionale Kommunikation mit dem Sensor aufgebaut werden, die die Anlagensteuerung unberührt lässt. Zugleich lassen sich IO-Link-Geräte über die Steuerung konfigurieren. Das erlaubt die schnelle Anpassung laufender Prozesse, etwa bei Rezepturänderungen oder bei abweichenden Abläufen für unterschiedliche Produktvarianten. Auch die Losgröße 1 rückt in den Bereich des Möglichen, da diese Technik eine individualisierte Produktion erlaubt. Die per IO-Link bereitgestellten Daten können zudem für die Analyse der Prozessqualität und für vorausschauende Wartung genutzt werden.

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