Descubra todo o potencial dos nossos sensores inteligentes baseados em extensiomètres com a interface IO-Link no nosso white paper dos principais especialistas da HBK.
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Amplificadores IO-Link integrados oferecem simplicidade, precisão e eficiência de custos.
Ao combinar deteção, processamento de sinais e comunicação numa única unidade, estes sensores eliminam a configuração manual complexa e os riscos inerentes de erro humano associados a configurações autónomas.
Melhore a sua automação com os sensores IO-Link da HBK. Preciso, conectado e pronto para a Indústria 4.0 -para melhor controlo, integração mais rápida e redução do tempo de inatividade.
Para processos de encaixe, junção ou controlados por força, os sensores de força IO-Link da HBK fornecem medições rápidas e fiáveis com amostragem de 40 kHz, deteção de picos e alertas de limite incorporados.
Obtenha desempenho máximo, conhecimento de processos e flexibilidade de integração — tudo numa solução compacta.
Os sensores de binário IO-Link da HBK fornecem medição dinâmica e em tempo real do binário, velocidade, ângulo e temperatura — ideais para bancadas de teste, sistemas de acionamento e montagem automatizada.
Com cálculo integrado de potência e monitorização ativa de limites, garantem estabilidade e precisão, mesmo a altas rotações.
Concebidas para pesagem, dosagem e verificação de alta precisão, as células de carga IO-Link da HBK apresentam filtragem avançada, calibração embutida e algoritmos inteligentes.
Garantem resultados consistentes e precisos, com comissionamento mais rápido e diagnósticos simplificados.
Do sensor ao sistema, os sensores inteligentes HBK IO-Link oferecem integração rápida e plug-and-play — permitindo dados em tempo real, comissionamento simplificado e escalabilidade fluida em todo o seu panorama de automação.
Os sensores inteligentes HBK IO-Link vão além da medição. Combinam o elemento de deteção, amplificador, processamento de sinal,
Comunicação IO-Link e lógica de aplicação integrada numa unidade poderosa — pronta para fornecer insights em tempo real diretamente da fonte.
Os sensores HBK IO-Link ligam-se de forma fluida desde o nível de campo até aos seus sistemas informáticos. A nossa arquitetura plug-and-play — do sensor ao IO-Link Master, e depois via Ethernet Industrial ou protocolos IIoT — simplifica a integração e acelera a implementação.
Quer esteja a atualizar linhas existentes ou a construir novas, a IO-Link torna o seu sistema de automação mais inteligente, rápido e preparado para o futuro.
Explore esta série de artigos liderada por especialistas para compreender como os sensores de força, binário e carga do IO-Link podem simplificar a integração, aumentar a eficiência e melhorar o controlo do sistema.
O novo módulo amplificador integrado oferece inúmeras funcionalidades que melhoram significativamente a qualidade da sua medição de força:
Pode linearizar usando pontos de interpolação ou funções cúbicas de linearização. A programação é feita de forma a que os resultados de certificados de calibração padronizados (ISO 376, DKDR3-3) possam ser introduzidos muito facilmente. Claro que também pode realizar linearização usando a sua própria medição de referência. É possível trabalhar com pontos de referência para este fim.
A frequência de corte dos filtros pode ser facilmente introduzida ao digitar a frequência de corte como valor numérico no software. Estes são filtros digitais de sexta ordem.
Os interruptores de valor limite são programados de acordo com as especificações do Perfil de Sensor Inteligente IO-Link. Para além do valor limiar, pode definir uma histerese se o seu processo assim o exigir. O chamado 'modo janela' também está disponível. Aqui, um interruptor de valor limite é ativado quando o valor medido está dentro de um intervalo definido por si, por exemplo, entre 1 kN e 1,8 kN.
Ambos os interruptores podem ser anulados.
Uma única saída digital IO-Link está sempre disponível para que os resultados possam ser obtidos rapidamente na saída de comutação digital. A saída muda a um máximo de 0,35 ms, subindo depois de um valor limiar ser ultrapassado ou baixa se o limiar estiver abaixo. Pode desativar a transmissão da comunicação IO-Link e usar a linha que fica disponível como segunda saída digital (Modo SIO). O transdutor de força torna-se então um interruptor de força com dois pontos de comutação.
Durante a produção, todas as propriedades essenciais dos sensores são armazenadas no amplificador:
A eletrónica compara constantemente os valores de força e temperatura com os limites e reporta quaisquer ultrapassos para que as ações adequadas possam ser tomadas.
Todas as funções estatísticas são determinadas a uma taxa de medição de 40 kS/s. Isto é particularmente útil para os valores mínimos/máximos.
Os nossos sensores IO-Link funcionam a uma taxa de medição elevada e suportam o padrão rápido IO-Link COM3.
O HBK utiliza a taxa de transmissão COM3 e, por isso, a taxa de dados mais rápida possível no mundo IO-Link. Internamente, o módulo amplificador opera a 40 kS/s, de modo que mesmo sinais altamente dinâmicos são armazenados corretamente nas memórias de valor pico.
Esta questão tem dois aspetos.
Em primeiro lugar, o tempo de execução do sinal na eletrónica HBK tem uma duração máxima de 350 μs. Isto significa que demora 0,35 ms para que um evento físico (uma mudança de sinal) na entrada do amplificador esteja disponível na saída do módulo amplificador.
Para determinar o tempo máximo de propagação do sinal, o tempo de ciclo especificado pelo mestre é um parâmetro importante. Se assumirmos que o mestre funciona com um tempo de ciclo de 2 ms, o tempo máximo de latência seria de 2,35 ms até que o sinal esteja disponível para ser processado no mestre IO-Link.
A saída nas saídas digitais de comutação é determinada apenas pela latência do módulo amplificador: aqui, o tempo de execução é de 0,35 ms. Por favor, note que os filtros prolongam o tempo de execução do sinal.
Em segundo lugar, a largura de banda da cadeia de medição depende da rigidez do sensor, das condições de instalação (massas acopladas, rigidez das entradas de força) e do número de valores medidos/unidade de tempo. O módulo amplificador é capaz de realizar um tempo de ciclo inferior a 1 ms. Isto significa que pode ser transmitido 1 kS/s. Uma regra prática diz que a largura de banda da medição corresponde a cerca de 1/10 da taxa de medição, pelo que uma largura de banda de 100 Hz é viável. O tempo de ciclo é especificado pelo mestre IO-Link.
A largura de banda, que é decisiva para a memória de valor máximo e mínimo, é significativamente maior. O módulo tem uma taxa de amostragem interna de 40 kHz. Isto corresponde a uma largura de banda interna de 4 kHz.
A interface IO-Link pode ser integrada em todas as arquiteturas comuns de fieldbus e torna a comissionamento muito fácil!
Um mestre IO-Link serve como nó ao qual os sensores individuais IO-Link estão ligados numa ligação ponto a ponto. Os mestres IO-Link servem como módulos de entrada para integração ao nível de automação. Os masters IO-Link estão disponíveis para todos os protocolos fieldbus e Ethernet industriais. Isto significa que os transdutores de força HBK, células de carga e transdutores de binário, juntamente com muitos outros sensores ou atuadores, podem agora também ser ligados de forma fácil e eficiente com a interface IO-Link às arquiteturas dos sistemas de controlo dos clientes.
O IO-Link utiliza um cabo económico e sem blindagem para garantir uma transmissão de dados fiável e livre de interferências (a 24 V) e uma fonte de alimentação. Este cabo muito flexível não tem qualquer influência mecânica na medição, mesmo quando estão envolvidas cargas muito pequenas. Como não há blindagem, as carcaças dos sensores HBK IO-Link e do mestre IO-Link estão galvanicamente isoladas uma da outra.
Sim, os mesmos serviços estão disponíveis para a nova geração de sensores digitais de força e binário IO-Link no laboratório acreditado HBK como para os sensores analógicos. A rastreabilidade do equipamento de medição exigida pela ISO 9001 está, portanto, garantida.
A HBK possui um laboratório de calibração acreditado de acordo com a ISO 17025. A calibração na HBK cumpre os requisitos das normas de qualidade relevantes, incluindo a ISO 9001. Os sensores digitais são calibrados com o mesmo equipamento utilizado nos sensores analógicos. Isto significa que os clientes que optaram pelo IO-Link como interface beneficiam da precisão excecionalmente elevada das máquinas de calibração de força e binário HBK.
O procedimento de calibração é ligeiramente diferente.
Na fase inicial, os dados de linearização armazenados pelo sensor são lidos e guardados. Isto aplica-se aos coeficientes armazenados de uma função de compensação, bem como a quaisquer pontos de interpolação que possam ter sido introduzidos.
De seguida, todos os coeficientes de linearização ou pontos de interpolação são eliminados e a função de linearização é desligada. O amplificador agora funciona de forma linear.
Finalmente, o sensor percorre uma série de forças ou binários, e os coeficientes de linearização são determinados e introduzidos no sensor.
A calibração é realizada de acordo com a norma, conforme os requisitos do cliente, e de acordo com a ISO 376 ou DKDR3-3 para força, ou DIN 51309 e VDI/VDE 2646 para binário. Também estão disponíveis certificados de calibração de fábrica.
O sensor é fornecido como uma cadeia de medição linearizada. O certificado de calibração especifica a incerteza de medição de todo o sistema. A curva característica original é calculada a partir dos coeficientes armazenados para que todo o histórico do sensor esteja disponível para si.
Poupança de custos, configuração simples e comunicação até ao nível do terreno. Fiabilidade operacional aumentada – as vantagens do IO-Link falam por si!
A vantagem de custo é um dos maiores benefícios. A tecnologia IO-Link oferece poupanças de custos ao eliminar a necessidade de um amplificador na caixa de controlo. Além disso, os custos de cablagem são significativamente reduzidos devido aos cabos IO-Link padrão. Além disso, o processo demorado de parametrização da cadeia de medição convencional é eliminado. Com sensores IO-Link, os valores medidos são diretamente emitidos nas unidades físicas apropriadas (N, kg, Nm, etc.) sem necessidade de parametrização demorada.
Benefícios adicionais do IO-Link resultam de uma maior fiabilidade operacional: a transmissão digital do sinal é menos sensível do que as tecnologias analógicas anteriores, e o sensor monitoriza continuamente as cargas e temperaturas aplicadas, emitindo avisos antes de ocorrer qualquer dano.
Claro que é muito útil conseguir comunicar desde o nível de controlo até à interface e ao processo – o sensor.
Os sensores HBK IO-Link com interface IO-Link alcançam uma precisão muito elevada para uso industrial.
Como os sensores têm uma funcionalidade integrada de linearização, os erros característicos de curva podem ser reduzidos e, por isso, são menores. Com sensores de força IO-Link, por exemplo, a diferença de valor entre tensão/compressão pode ser corrigida, o que resulta numa maior precisão.
O módulo amplificador IO-Link tem uma baixa relação sinal/ruído e a transmissão digital do sinal impede a influência do cabo. No geral, estes sensores industriais inteligentes ganham precisão em aplicações industriais padrão.
Não, aproveitando a interface IO-Link, a HBK consegue integrar algoritmos de processo inteligentes em sensores mecânicos de medição de quantidades, como sensores de força, carga e binário. Isto permite a comissionamento padronizado para os clientes, garantindo facilidade e eficiência.
A tecnologia IO-Link tem origem no campo dos sensores de comutação e, nos últimos anos, estabeleceu-se como o padrão da indústria para sensores digitais. Nos últimos anos, sensores de medição e elementos de controlo, como atuadores, também têm sido cada vez mais equipados com tecnologia IO-Link. Com base em microeletrónica de alto desempenho, é agora possível integrar diretamente os algoritmos específicos de domínio do HBK na eletrónica de sensores:
Isto permite que o sensor opere com extensas capacidades de pré-processamento de dados de medição e controlo de processos. A interface IO-Link serve agora como uma interface de comunicação para transmitir estes resultados pré-calculados, o valor acrescentado da informação (alarmes, eventos) e os dados de valor de medição com uma tecnologia de interface económica e universalmente aplicável. O IO-Link é a interface de comunicação perfeita para sensores inteligentes no campo das grandezas físicas e mecânicas, como força, peso e binário.
O novo módulo amplificador oferece inúmeras funcionalidades e funcionalidades que melhoram significativamente a eficiência e o desempenho das suas aplicações de pesagem:
Pode armazenar uma escala de dois pontos inserindo-a manualmente. Existe também um assistente de calibração/aprendizagem que pode ser usado para calibrar usando pesos de referência.
É possível usar até cinco filtros numa cascata de filtros. Na fase inicial, podem ser definidos filtros FIR e IIR para obter a resposta transitória e um sinal de medição estável. Para filtrar frequências periódicas indesejadas de interferência, podem também ser adicionados até quatro estágios de filtros de pente e/ou filtros de média móvel.
Os interruptores de valor limite são programados de acordo com as especificações do Perfil de Sensor Inteligente IO-Link. Para além do valor limiar, pode definir uma histerese se o seu processo assim o exigir. O chamado 'modo janela' também está disponível. Aqui, um interruptor de limitação é ativado quando o valor medido está dentro de um intervalo definido por si, por exemplo, entre 1 kg e 1,8 kg.
Ambos os interruptores podem ser anulados.
As células de carga HBK IO-Link oferecem algoritmos integrados de verificação e preenchimento.
O algoritmo de enchimento permite o controlo de processos de preenchimento simples e complexos. O algoritmo otimiza e controla os tempos de fluxo grosso e de fluxo fino, bem como o tempo de bloqueio do fluxo fino e o tempo residual do fluxo. Com este algoritmo, a célula de carga IO-Link funciona como controlador de processos descentralizado, realizando aplicações de enchimento eficientes e altamente otimizadas.
O algoritmo de verificação permite medições otimizadas e rápidas de todas as aplicações industriais comuns de verificação. O pré-disparo e o pós-disparo podem ser definidos e comunicados externamente para a célula de carga via IO-Link. Juntamente com uma configuração otimizada do filtro, são possíveis medições rápidas e altamente precisas.
Está sempre disponível uma única saída digital para que os resultados possam ser rapidamente obtidos na saída de comutação digital.
Pode desativar a transmissão da comunicação IO-Link e ativar o modo SIO. A linha que se tornou livre funciona agora como uma segunda saída digital. Ambos os sistemas distribuídos de entrada/saída (DIOs) podem ser usados para controlo de processos dos algoritmos integrados de enchimento e pesagem de verificação, bem como dos interruptores de limite.
Durante a produção, todas as propriedades essenciais dos sensores são armazenadas no módulo amplificador:
A eletrónica compara constantemente os valores de carga com os limites e reporta quaisquer ultrapassos para que possam ser tomadas as medidas adequadas.