01.10.2013

Nicht hängen lassen

Wird eine Maschine mit einem bandförmigen Material von einem Koil oder Haspel bestückt, so muss der Vorschub von diesem Material genau geregelt werden. Dreht sich z.B. der Koil bzw. Haspel schneller als der Walzenvorschub, so bildet sich ein zu großer Durchhang des Materials zwischen Koil bzw. Haspel und Walzenvorschub. Dies hat zur Folge, dass das Material sich auf dem Boden anhäuft.

Autor: Götz Fiessler, Fiessler Elektronik GmbH & CO.KG.


Bild 1: Der berührungslos wirkende Durchhangsensor GSD II besteht aus zwei Komponenten: Einem Lichtsender und einem Lichtempfänger.
Bild: Fiessler Elektronik GmbH & CO.KG

Ist die Geschwindigkeit von Koil bzw. Haspel kleiner als die des Walzenvorschubes, so wird das Material zu straff gehalten. Das Abreissen des Materials oder die Beschädigung der Antriebe ist die Folge. Für die Vermeidung der beiden oben beschriebenen Fälle müssen die Antriebe der beiden Komponenten geregelt werden. Eine Möglichkeit ist eine Durchhangregelung. In der Praxis wird das bandförmige Material als Puffer in einem definierten Durchhang zwischen den beiden Antriebsaggregaten gehalten. Damit können Schwankungen zwischen den beiden Antrieben ausgeglichen und dem schrittweise schnelllaufenden Walzenvorschub kann genügend Material zur Verfügung gestellt werden. Um den Durchhang möglichst konstant halten zu können, ist eine Zweipunktregelung oft nicht ausreichend. Aus diesem Grund wurde der analoge Durchhangsensor GSD II entwickelt. Der berührungslos wirkende Durchhangsensor besteht aus zwei Komponenten: Einem Lichtsender und einem Lichtempfänger. Das durchhängende Material wird zwischen beiden Komponenten gehalten und dunkelt den Lichtsender teilweise ab. Je nach Größe des Durchhangs kommt unterschiedlich viel Licht beim Empfänger an. Der Sensor liefert proportional zur Abdunklung ein analoges Ausgangssignal. Dieses Signal wird für die Regelung und Steuerung der Antriebe verwendet. Als Lichtsender dient eine Leuchtstofflampe oder ein Lichtband aus IR-Dioden mit Streuoptik. Je nach Senderlänge kann ein Bereich bis zu acht Meter (optional auch weiter) zwischen Sender und Empfänger abgetastet werden. Die Optik des Empfängers bildet das vom Sender erzeugte Lichtband auf einem Fotoelement ab und erzeugt dadurch ein zur Abdunklung des Senders proportionales Ausgangssignal. Der Anwender kann dabei zwischen 0 bis 20V, 0 bis 10V und 4 bis 20mA als Ausgangssignal wählen. Das Messsignal wird mit einer LED-Zeile graphisch dargestellt. Um eine hohe Fremdlichtsicherheit zu erreichen, wird nur der Wechsellichtanteil des Senders ausgewertet. Die Veränderungsempfindlichkeit der Ausgangssignale kann mit Hilfe einer Regelverzögerung vom Kunden eingestellt werden, wodurch z.B. Materialschwingungen kompensiert werden. Mit der Nullpunkteinstellung kann der Kunde selber einen gewünschten Nullpunkt des Ausgangssignales vorgeben. Dies ist vor allem für Regelantriebe notwendig, die ihren Stillstand nicht in der Mitte des zur Verfügung stehenden Regelbereiches haben.

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