SPS programmieren lernen - Online Praxiskurs (Kapitel 1.2) - Sensoren in der Praxis

sps4you

3 Apr 202010:40

Summary

TLDRDieses Video bietet einen Einblick in die Welt der Sensoren im industriellen Umfeld. Es erklärt die Rolle von Sensoren als 'Augen und Ohren' in Automatisierungssystemen und unterscheidet zwischen digitalen und analogen Sensoren. Es führt verschiedene Sensortypen wie optische Sensoren, Näherungsschalter, mechanische Sensoren und visionäre Sensoren ein und zeigt ihre Anwendung in einer Fabriksimulation. Der Fokus liegt auf praktischen Beispielen und der Bedeutung von Sensorik für Industrie 4.0.

Takeaways

🧠 Sensoren sind entscheidend für die Funktion von Industrieanlagen, vergleichbar mit den Augen und Ohren eines Menschen, die Informationen sammeln und an das Gehirn (SPS) übermitteln.
🔢 Es gibt digitale und analoge Sensoren, wobei digitale Sensoren nur zwei Zustände (0 Volt oder 24 Volt) und analoge Sensoren eine Bandbreite von Signalen (z.B. von -10 bis +10) an die SPS senden können.
👀 Optische Sensoren wie Lichtschranken und Lichttasten nutzen das Prinzip des reflektierten Lichts, um Objekte zu erkennen und Signale zu senden.
📶 Naherungsschalter werden häufig in der Industrie eingesetzt und können auf metallische Objekte (induktiv) oder alle Arten von Materialien (kapazitiv) reagieren.
⚙️ Mechanische Sensoren wie Rollenentlastungsschultern und Schalter sind robuste und zuverlässige Komponenten, die physische Interaktionen wie Kollisionen erkennen und verhindern.
🧲 Magnetische Sensoren können verwendet werden, um die Endlage von pneumatischen Zylindern zu erkennen, indem sie auf das Anwesen eines magnetischen Gegenstücks reagieren.
📊 Analoge Sensoren wie Stoffschwanksensoren und Durchflusssensoren senden Signale, die den Zustand oder die Menge eines Mediums (z.B. Flüssigkeit) messen und entsprechend der SPS signalisieren.
👁️ Vision Sensoren sind intelligente Kamerasysteme, die Objekteigenschaften wie QR-Codes erkennen und verarbeiten, was für die Industrie 4.0 von Bedeutung ist.
📡 RFID-Sensoren (Radio Frequency Identification) verwenden elektromagnetische Wellen, um Objekte mit RFID-Tags zu identifizieren und Daten zu lesen oder zu schreiben.
🔄 Die Verwendung von Sensoren in der Industrie ist vielfältig und umfasst nicht nur die Erkennung von Objekten, sondern auch die Steuerung und Überwachung von Prozessen in Echtzeit.

Q & A

Was sind Sensoren im industriellen Umfeld?
-Sensoren sind Geräte, die physikalische Eigenschaften wie Licht, Wärme, Druck oder Näherung messen und diese Informationen an eine Steuerungseinheit wie eine SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) übermitteln.
Wie unterscheiden sich digitale von analogen Sensoren?
-Digitale Sensoren können nur zwei Zustände annehmen (z.B. 0 Volt oder 24 Volt), während analoge Sensoren eine Vielzahl von Signalen übermitteln können, abhängig von der gemessenen Größe (z.B. von -10 bis +10 Volt).
Was ist die Funktion von Lichtschranken in der Industrie?
-Lichtschranken senden ein Lichtsignal aus, das von einem Reflektor reflektiert wird. Der Sensor misst, ob das reflektierte Licht erkannt wurde, was zur Erkennung von Objekten in der Nähe dient.
Wie funktioniert ein optischer Lichttaster?
-Ein optischer Lichttaster misst das vom Objekt reflektierte Licht ohne Reflektor. Er schalten, wenn ein Objekt erkannt wird, unabhängig davon, ob es sich um ein metallisches oder nicht-metallisches Objekt handelt.
Was ist ein Näherungsschalter und wie oft werden sie in der Industrie verwendet?
-Ein Näherungsschalter ist ein Sensor, der Objekte in seiner Nähe erkennen kann, ohne direkten Kontakt. Sie werden extrem häufig in der Industrie eingesetzt, um die Präsenz von Objekten zu erkennen.
Wie unterscheidet man zwischen induktiven und kapazitiven Sensoren?
-Induktive Sensoren schalten auf metallische Objekte, während kapazitive Sensoren auch nicht-metallische Materialien erkennen können. Diese Unterscheidung ist wichtig, um das Material eines vorbeifahrenden Objekts zu identifizieren.
Was sind mechanische Sensoren und wo werden sie in Industrieanlagen eingesetzt?
-Mechanische Sensoren wie Rollen-Entlastungsschulter oder Schalter werden verwendet, um physische Interaktionen zu erkennen und zum Schutz vor Kollisionen oder zum Sicherstellen der korrekten Positionierung von Teilen.
Was ist der Unterschied zwischen digitalen und analogen Lichtschranken und Lichttochtern?
-Digitale Lichtschranken schalten bei Erkennung eines Objekts auf, während analoge Lichttochter basierend auf der Distanz zum Objekt ein Signal von 0 bis 10 Volt senden.
Was sind magnetische Sensoren und wie werden sie verwendet?
-Magnetische Sensoren werden verwendet, um die Endlage von pneumatischen Zylindern zu erkennen. Sie schalten, wenn ein magnetisches Gegenstück in der Kolbenstange das Signal des Sensors auslöst.
Was sind Vision-Sensoren und wie werden sie in Industrie 4.0 Anwendungen eingesetzt?
-Vision-Sensoren sind intelligente Kamerasysteme, die Eigenschaften wie QR-Codes erkennen und verarbeiten können. Sie werden in Industrie 4.0 Anwendungen eingesetzt, um Seriennummern oder andere Produktinformationen zu erfassen.
Was ist RFID und wie wird es in der Industrie verwendet?
-RFID (Radio Frequency Identification) ist eine Technologie zur elektromagnetischen Identifizierung von Objekten mit Hilfe von RFID-Tags. In der Industrie wird es verwendet, um Produkte, Paletten oder Transportbehälter zu identifizieren und Daten wie Seriennummern abzurufen.

Outlines

00:00

🔍 Einführung in Sensoren im Industriellen Umfeld

Dieser Abschnitt des Videos legt den Fokus auf die Funktionsweise von Sensoren in industriellen Anlagen. Der Sprecher vergleicht die Sensoren mit den Augen und Ohren einer Anlage, die verschiedene Zustände erfassen und an die Steuerungs- und Regelungssysteme (SPS) übermitteln. Es wird auf die Unterscheidung zwischen digitalen und analogen Sensoren eingegangen, wobei digitale Sensoren nur zwei Zustände (0 Volt oder 24 Volt) annehmen können, während analoge Sensoren eine Vielzahl von Zuständen übermitteln können. Der Abschnitt führt auch die wichtigsten Sensortypen wie optische Sensoren, Näherungsschalter und mechanische Sensoren ein und erklärt ihre Funktionsweise und Anwendung in der Praxis.

05:03

🛠 Mechanische und Magnetische Sensoren sowie Analoge Sensoren

In diesem Teil des Skripts werden weitere Sensortypen wie mechanische Entlangschalter, magnetische Sensoren und analoge Sensoren erläutert. Mechanische Entlangschalter werden verwendet, um Kollisionen zu vermeiden und stellen eine zuverlässige Schutzeinrichtung dar. Magnetische Sensoren werden zum Beispiel an Pneumatikzylindern angebracht, um deren Endlage zu erkennen. Analoge Sensoren wie der Durchflusssensor oder der 5-Pins-Sensor, der die Füllhöhe in einem Behälter misst, werden ebenfalls beschrieben. Der Abschnitt betont die Bedeutung dieser Sensoren für die Funktionalität und Sicherheit in industriellen Anlagen.

10:14

📷 Vision Sensoren und RFID in der Industrie

Der letzte Abschnitt des Skripts konzentriert sich auf visionäre Sensoren und RFID-Technologie. Visionäre Sensoren, die als intelligente Kamerasysteme fungieren, können verschiedene Eigenschaften erkennen und sind in der Industrie 4.0 zunehmend wichtig. Der Sprecher gibt ein Beispiel, in dem eine Kamera den QR-Code auf einem Teil erfasst und die Seriennummer ableitet. RFID-Sensoren werden für die Identifizierung von Produkten, Paletten oder Transportbehältern verwendet, wobei jedes Teil einen RFID-Tag besitzt, auf dem Daten gespeichert und abgerufen werden können. Der Abschnitt schließt mit einer Demonstration eines Lese-Befehls für ein RFID-Tag, um die Seriennummer auszulesen.

Mindmap

Keywords

💡Sensoren

Sensoren sind Geräte, die physikalische Eigenschaften wie Licht, Wärme, Druck oder Bewegung in elektrische Signale umwandeln. Im Video werden Sensoren als 'die Augen und Ohren' von Industrieanlagen beschrieben, da sie Informationen über die Umgebung erfassen und an die Steuerungssysteme (SPS) übermitteln. Sie sind unerlässlich für die Funktion von Automatisierungssystemen.

💡Digitale Sensoren

Digitale Sensoren sind in der Lage, nur zwei Zustände zu erkennen: An oder Aus. Im Kontext des Videos werden sie mit einem Näherungsschalter verglichen, der entweder 0 Volt (nicht belegt) oder 24 Volt (belegt) liefert. Diese Sensoren sind im industriellen Umfeld häufiger verwendet als analoge Sensoren.

💡Analoge Sensoren

Analoge Sensoren können eine Vielzahl von Signalzuständen an die SPS senden, abhängig von der gemessenen physikalischen Größe. Im Video wird ein Sensor als Beispiel genannt, der Werte zwischen plus zehn und minus zehn Gold-Einheiten wahrnehmen kann. Sie sind vielseitiger und können feinere Messungen als digitale Sensoren vornehmen.

💡Lichtschranke

Eine Lichtschranke ist ein optischer Sensor, der mit einem Lichtstrahl arbeitet. Sie sendet ein Signal, das von einem Reflektor reflektiert wird und von einem Empfänger im Sensor ausgewertet wird. Im Video wird die Lichtschranke als häufig verwendeter Sensor in der Industrie beschrieben, der 1/0 Signale liefert, wenn ein Bauteil erkannt wird.

💡Lichttaster

Ein Lichttaster ist ein optischer Sensor ohne Reflektor, der das vom Objekt reflektierte Licht auswertet. Im Gegensatz zur Lichtschranke schalten Lichttasten immer dann, wenn ein Bauteil erkannt wird. Im Video wird erwähnt, dass Lichttasten sowohl in digitalen als auch in analogen Varianten verfügbar sind.

💡Näherungsschalter

Näherungsschalter sind Sensoren, die verwendet werden, um die Nähe eines Objekts zu erkennen. Im Video werden zwei Arten unterschieden: kapazitive, die auf elektrische Kapazität basieren, und induktive, die auf die Induktion von Metallen basieren. Sie sind im industriellen Umfeld extrem häufig verwendet.

💡Mechanische Sensoren

Mechanische Sensoren wie der Rollen-Entlastungsschulter sind physische Komponenten, die mechanische Interaktionen wie Berührung oder Druck messen. Im Video wird erwähnt, dass sie verwendet werden, um Kollisionen zu vermeiden und als Schutzeinrichtungen in Industrieanlagen.

💡Magnetischer Sensor

Ein magnetischer Sensor ist ein spezieller Sensor, der durch ein magnetisches Gegenstück in der Kolbenstange eines pneumatischen Zylinders aktiviert wird. Im Video wird er als Sensor beschrieben, der eine Signalgebung für die Endlage des Zylinders liefert.

💡Vision Sensor

Ein Vision Sensor ist eine intelligente Kamera, die Eigenschaften wie Objekterkennung durchführen kann. Im Video wird er als hochtechnologisches Gerät beschrieben, das zum Beispiel QR-Codes erfassen und Seriennummern ablesen kann. Diese Sensoren werden in Industrie 4.0 Anwendungen immer beliebter.

💡RFID

RFID steht für Radio Frequency Identification und ist eine Technologie zur elektromagnetischen Identifizierung von Objekten. Im Video wird RFID beschrieben, um Produktpaletten oder Transportbehälter zu identifizieren, wobei jedes Teil einen RFID-Tag hat, auf dem Daten gespeichert und abgerufen werden können.

Highlights

Einführung in Sensoren im industriellen Umfeld

Vergleich der SPS mit Gehirn und Sensoren mit Augen und Ohren

Unterscheidung zwischen digitalen und analogen Sensoren

Digitale Sensoren können nur zwei Zustände annehmen

Analoge Sensoren können viele verschiedene Zustände annehmen

Digitale Sensoren werden häufiger als analoge verwendet

Optische Sensoren erfassen Objekte mit Hilfe eines Lichtstrahls

Lichtschranke als häufig verwendeter Sensor in der Industrie

Lichttaster ohne Reflektor zur Erkennung von Objekten

Näherungsschalter in verschiedenen Ausführungen

Unterschied zwischen induktiven und kapazitiven Sensoren

Mechanische Sensoren zur Erkennung von Kollisionen

Funktionsweise von mechanischen Entlangschaltern

Magnetische Sensoren zur Erkennung der Endlage von Pneumatikzylindern

5-Punkte-Schwenksensor zur Erkennung von Stoffmenge

Durchflusssensor zur Messung des Flussrates von Flüssigkeiten

Vision Sensoren als intelligente Kamerasysteme zur Erkennung von Eigenschaften

RFID-Sensoren zur Identifizierung von Produkten mit elektromagnetischen Wellen

Praktische Anwendung von RFID-Tags in der Produktion

Zusammenfassung der wichtigsten Sensoren im industriellen Umfeld