Sensibel und robust: Magnetfeldsensoren überwachen Bestückungsboxen und steuern Tore

Seit Jahren haben sich Magnetfeldsensoren einen festen Platz in der Industriesensorik erobert und bauen ihre Position weiter aus. Im Gegensatz zu den meisten Gebern enthalten sie keine beweglichen Komponenten wie Wellen, Kugellager, Codierscheiben oder Schleifringe – ein Vorteil, der sich gleich mehrfach positiv bemerkbar macht. So aufgebaut lassen sie sich vollständig mit Vergussmasse verschließen und gut abdichten. Dadurch sind sie unanfällig gegenüber Verschmutzungen. Des Weiteren sind sie unempfindlich gegenüber starken Vibrationen und Erschütterungen, die oft in rauen Industrieumgebungen auftreten. Damit erfüllen die Magnetfeldsensoren die Vorraussetzungen, um neben den vielfältigen Aufgaben in der Elektronik auch neue Lösungsansätze in der industriellen Steuerungstechnik zu bieten. Die Assit GmbH arbeitet seit 2000 auf dem Gebiet der Magnetfeldsensorik an Sensorlösungen für Industrie- und Traffic-Anwendungen. Die jüngste Entwicklung des Unternehmens ist der Anfang 2008 vorgestellte Mag­netfeldsensor ISF.B 05. Sensor mit Microcontroller Mit seinem in IP68-gekapselten Gehäuse hat Assit den empfindlichen ISF.B 05 für Einsatzfelder wie Torsteuerungen, Abstandsmessungen, Lebensmittelprüfungen und Fahrzeugdetektion entwickelt. Das Messprinzip ist einfach: Alle Körper aus ferromagnetischen oder metallischen Werkstoffen, wie Fahrzeuge oder Gabelstapler, haben ein eigenes, allerdings sehr schwaches, Magnetfeld. Diese individuellen Magnetfelder überlagern sich dem Erdmagnetfeld und verursachen eine Magnetfeldveränderung. Fluxgate-Sensoren von Assit sind empfindliche Magnetfeldsensoren, die solche Überlagerungen des Erdmagnetfelds erfassen und daraus ein industriell weiter verarbeitbares Signal formen. Je nach Größe der zu detektierenden Teile lassen sich mit ihnen z.B. Gabelstapler oder LKW über mehrere Meter erfassen. Sicherheit hat Vorrang Tore von Schüttgut- oder Müllbunkern dürfen erst öffnen, wenn das abladende Fahrzeug unmittelbar vor dem Tor steht. Die Gefahr für die Menschen wäre ansonsten zu groß. ISF-Sensoren können diesen Bereich zuverlässig überwachen. Anders als Lichtschranken oder Ultraschallsensoren können sie einen LKW verlässlich detektieren und geben die Tore erst frei, wenn das Fahrzeug in einem vorher festgelegten Abstand zur Ladeöffnung steht. Im innerbetrieblichen Transport sind für die Staplerfahrer Stopps vor verschlossenen Toren verlorene Zeit. ISF-Magnetfeldsensoren lösen solche Aufgaben. Im passenden Abstand vor den Toren und über, unter oder neben dem Fahrweg installiert, erkennen sie alle Fahrzeuge und öffnen ihnen den Weg. Bei der Unterfahrbahn-Installation arbeiten die Sensoren sowohl in asphaltierten, betonierten, gepflasterten, armierten oder unbefestigten Fahrbahnen mit gleicher Zuverlässigkeit. Unberechtigt auf den Fahrwegen gehenden Fußgängern versperren sie allerdings den Weg. Sichere Flaschenabfüllung Ein weiteres Einsatzgebiet für ISF-Magnetfeldsensoren ist die Zugangsüberwachung zu Bestückungsboxen von Flaschenabfüllanlagen. In modernen Mineralbrunnen und Brauereien haben diese Anlagen einen enormen Bedarf an Leergut, denn sie können pro Stunde viele tausend Flaschen befüllen. Um das Leergut sicher und ohne Gefährdung für Leib und Leben zur Anlage zu schaffen, sind die Bestückungsboxen im Zugangsbereich mit Magnetfeldsensoren ausgestattet, die sicherstellen, dass nur die dafür vorgesehenen Gabelstapler die Sicherheitstüren zur Anlage automatisch öffnen. In den Bereichen, in denen sich auch Menschen bewegen, bieten andere Sensorsysteme wie Ultraschall oder Lichtschranken keinen ausreichenden Schutz bzw. sind aufgrund von Mehrfachdetektion aufwendig und kostenintensiv. Dagegen lassen sich die Magnetfeldsensoren so einstellen, dass sie die Stapler bis auf einige Zentimeter genau erfassen und die Anlage zum Beladen nur freigeben, wenn die Stapler sich in der vorher definierten Position befinden. So können Menschen sicher vor den Gefahren der komplexen und schnell laufenden Anlage geschützt werden. Komplettsystem im Sensor Die ISF.B 05-Sensoren sind als Stand-Alone-Geräte ausgelegt, die keiner zusätzlichen Auswerteeinheit bedürfen. Über den integrierten, potenzialfreien Ausgang sind sie mit jeder Industriesteuerung kompatibel. Sie starten auch nach einem Spannungsausfall automatisch und sind selbstkalibrierend sowie mit einer permanenten Fehlerüberwachung ausgerüstet. Konfiguriert werden sie über ein Standard-RS485-Bus-Interface. Darüber ist auch der Erfassungsbereich frei wählbar.