装配工现在只需将直线位移传感器固定到双挤压机构的液压缸上、并将传感器中带导轨的定位元件连接到液压活塞上即可。然后电气工程人员就可以通过PLC对传感器自动进行示教。PLC会使其运动到挤压机构的"最左位置"和"最右位置"并将直线位移传感器的对应测量值记录下来作为开关点使用。WEIMA的专家对传感器进行编程就像使用一个开关一样方便。PLC会计算4到20 mA的模拟信号值(该模拟信号仅与双挤压机构的两个位置有关)并将其用于显示。
压杆的位置检测 为了检测挤压位置,WEIMA现在使用了一个LI-Q25直线位移传感器代替之前的两个接近开关来检测挤压活塞(压杆)的开始和结束位置。WEIMA将位移传感器安装在液压缸上,并将定位元件连接到挤压活塞上。安装和校准与在双挤压机构上安装传感器时一样简单。PLC会自动对其进行校准。
WEIMA负责电气工程和控制柜建造的Thomas Steiner解释了新方案的好处:"我们没有再遇到设置方面的问题。以前我必须将接近开关移动到预定位置,然后移动传感器直到采集到输入信号为止。而现在我只需要移动到一个位置,记下测量值并将其定义为反向还是正向即可。即使传感器安装出现5毫米的误差也没关系,因为之后还要进一步校准。"
与磁致伸缩传感器相比,采用图尔克电感谐振电路测量原理进行位置检测的一个主要好处在于电感式系统不需要使用磁体。它主要是基于一个由定位元件(谐振器)和传感器的线圈系统组成的振荡电路,因此不易受到磁场或金属环境的影响。除了抗干扰性以外,该测量系统还为WEIMA带来了许多其它好处,比如该公司也涉足金属屑压块机市场,而使用电感式测量系统可以保证金属屑和粉尘不会堵塞定位元件。
使用直线位移传感器代替滚珠链条 第三个直线位移传感器用于检测位于实际挤压室上方的预压缩机位置。预压缩机会以较小的压力将碎屑压实,从而避免碎屑失控而进入挤压室。预压缩机对进入挤压室的挤压原料进行测量,并且需要连续不断地得到原料的当前运动位置信息。在挤压模式下,预压缩机可以提供规定量的木屑。在长度模式下,它会逐渐添加木屑直到达到规定的木块标准长度为止。
到目前为止,WEIMA的技术人员一直在使用他们自主设计的一套直线位移检测系统。一个接近开关通过扫描汽缸上的滚珠链条来确定活塞的位置。链条由交替放置的金属和非金属滚珠组成。当活塞运动时,接近开关检测到链条通过时所产生的开关脉冲,PLC对这些脉冲进行计数以确定出运动距离。该设计并不精确,而且需要大量的安装和校准工作。
在此应用中,由于不仅需要开关信息还需要精确的位置信息,因此电感式直线位移传感器可以充分发挥优势。其设置方式与上文所述两种情况完全一样,可以通过PLC的示教程序来实现。
Steiner还特别强调了在显示器上将整个挤压操作可视化的价值:"可视化对于我们来说非常重要。此前我们只能在屏幕上概略显示运动行程。而现在用户可以在显示器上逐个地对整个挤压操作进行跟踪和设置。如果设备停在了难以触及的位置,可以从控制柜对所有参数进行设置,而之前这些都是完全不可能做到的。"
图尔克直线位移传感器的竞争优势 销售经理Topfer从自身的角度解释了直线位移传感器带来的好处:"图尔克的技术使我们比竞争对手领先一步。我们的竞争对手以前并未使用直线位移传感器,而是使用限位开关和接近开关。而这在生产和检修过程中所耗费的工作量要比我们大得多。这也意味着客户可以通过我们的检修操作获得更低的维护成本。我们使用图尔克的技术对设备进一步进行了真正的开发,而不只是对其进行升级。可视化和远程控制能力为客户带来了实实在在的附加值。"
T pfer承认新方案的价格稍高于接近开关方案,但是他马上补充说这部分增加的成本实际上被原先方案中其他地方所带来的成本(例如生产和检修)所抵消。公司的授权代理商都十分清楚:你不可能仅仅通过比较两个组件的标价就做出合理的成本预算。在做出决定时必须要考虑完整的解决方案以及在产品整个寿命周期中对全部成本的影响。"最终价格还是令人满意的。"Topfer总结道。