Prozessüberwachung sichert Produktivität

Maschinendaten können über die Effizienz und Qualität in der Fertigung entscheiden: Um Wartung, Instandhaltung oder Austausch vorausschauend planen zu können, sind Informationen über den Zustand der Sensorik, zur Prozesskette und den Werkstücken essenziell.

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Die permanente Prozessüberwachung gewährleistet die richtige Steuerung und Auslastung der Produktion – und spart Ihnen zudem Kosten. Unsere Sensoren können nicht nur Informationen zur Anlagensteuerung liefern. Die gewonnenen Maschinendaten dienen auch in übergeordneten Systemen als Information: beispielsweise für die Logistik und Beschaffung, geplante Serviceaktivitäten, für die statische Prozessüberwachung oder auch allgemein für die Dokumentation.

Die zur Maschinenüberwachung entwickelten Balluff Prozesssensoren und Systeme können direkt in die Produktionsabläufe eingebaut oder auch nachgerüstet werden. Dabei unterscheidet Balluff zwischen diagnosefähigen Sensoren und Sensoren für die Prozessüberwachung. Erstere informieren über ihren eigenen Zustand, während Sensoren zur Prozessüberwachung darauf ausgelegt sind, Umgebungszustände wie beispielsweise Druck oder Temperatur zu kontrollieren.

Induktive Sensoren mit Selbstdiagnose

Induktive Sensoren werden schon seit vielen Jahren in industriellen Anwendungen eingesetzt. Die Hauptfunktion dieser Sensoren ist die Erfassung metallischer Detektionsobjekte. Im Laufe der Zeit haben die Sensoren sich aber stetig weiterentwickelt und erfüllen vielfältige Diagnoseaufgaben. Je nach Ausführung erkennen die Sensoren Kurzschlüsse in angeschlossenen Kabeln, Beschädigungen an der Sensorspule oder melden, wenn sich der Abstand des Detektionsobjekts in einem kritischen Bereich befindet.

In der Metallbearbeitung kommen vor allem DESINA-Sensoren nach ISO 23570-1 zum Einsatz. Bei diesen induktiven Sensoren wird der Sensorstatus (Selbstdiagnose) über einen zusätzlichen Monitorausgang visualisiert. Dynamic-Sensor-Control-Sensoren, kurz DSC-Sensoren, geben neben Schalt- und Fehlersignalen zusätzlich Warn- beziehungsweise Trendmeldungen aus. Über die Sensorik erfahren Sie in Echtzeit von Qualitätsabweichungen in der Fertigung . Induktive Sensoren mit IO-Link-Technologie liefern darüber hinaus weitere Informationen wie beispielweise Daten zur Sensortemperatur. Weiterer Vorzug aller induktiven Sensoren gegenüber mechanischen Schaltern: Sie sind berührungslos, kurzschlussfest, verschmutzungsresistent und verschleißfrei.

Thermische Durchflusswächter sorgen für thermische Stabilität

Bei industriellen Bearbeitungsprozessen haben Maschinen eine bestimmte Wohlfühltemperatur: Um eine möglichst hohe Produktqualität zu erreichen, müssen die Maschine und ihre Komponenten kontinuierlich über eine definierte, optimale Temperatur verfügen.

Unsere thermischen Durchflusswächter sorgen durch Prozessüberwachung dafür, dass die Temperatur konstant bleibt. Sie kommen bei der Durchflussmessung zum Einsatz, die auf dem kalorimetrischen Prinzip basiert. Dabei wird die Temperatur des Prozessmediums, etwa von Kühlschmiermittel oder Kühlwasser, durch ein kleines, im Sensor integriertes Heizelement minimal erhöht. Je nach Fließgeschwindigkeit und Wärmekapazität des Mediums ergibt sich kurzzeitig eine geringfügige Temperaturänderung. Ein integrierter Temperatursensor liefert die Maschinendaten zur Analyse an eine Auswerteelektronik. Die Werte werden mit einem voreingestellten Sollwert verglichen und über einen Signalausgang gemeldet. So können Durchflusssensoren Sie vor einer Überhitzung der Maschine warnen.

Thermische Durchflusswächter können Sie durch das kompakte Sensorgehäuse einfach integrieren. Ein Sensortyp lässt sich für verschiedene Rohrnenndurchmesser verwenden. Die Sensoren sind verschleißarm und wirtschaftlich, da sie nur einen sehr geringen Druckverlust verursachen. Zudem eignen sie sich für raue Anwendungen mit hohen Betriebsdrücken von bis zu 100 bar.

Thermische Durchflusswächter zur Prozessüberwachung

Medienberührende Temperatursensoren

Cool bleiben heißt die Devise bei Kühlmedien. Bei der Kühlung von Maschinen und deren Komponenten durch einen Kühlkreislauf nimmt die Kühlflüssigkeit Wärme auf. Diese Wärme muss über ein Kühlaggregat abgeführt werden, um die Temperatur der Maschine konstant zu halten. Unsere Temperatursensoren liefen Messwerte zur Regelung des Kühlaggregats. Diese Maschinendaten können zur Prozessüberwachung auch an übergeordnete Systeme gesendet werden. Die Temperaturmessung erfolgt direkt in flüssigen oder gasförmigen Medien. Schnittstellen sind Analogsignale und Schaltpunkte. Die Prozesssensoren stehen Ihnen mit drehbarer Anzeige oder ohne zur Verfügung, sodass Sie diese in verschiedenen Platzverhältnissen optimal installieren können.

Medienberührende Temperatursensoren zur Regelung des Kühlaggregats

Drucksensoren zur Prozessüberwachung in der Hydraulik

Drucksensoren liefern Maschinendaten aus dem Hydrauliksystem. Darüber hinaus können Sie diese auch zur Prozessüberwachung und Fehlererkennung innerhalb des Produktionsprozesses einsetzen. Bei der Prozessüberwachung von hydraulisch gesteuerten Prozessen gibt die Messung des auftretenden Drucks den Zustand innerhalb der Regelkreises wieder. Durch die oftmals hohen Taktraten erhalten Sie innerhalb kürzester Zeit eine große Menge an Maschinendaten und können so Abweichungen vom Normalzustand direkt identifizieren.

Drucksensoren lassen sich zudem auch zur hydrostatischen Füllstandsmessung von Prozessflüssigkeiten verwenden. Sie erkennen sich langsam verändernde Füllstände und ermöglichen so die automatisierte Auslösung und Durchführung von Logistik- und Beschaffungsprozessen. Das entlastet nicht nur die Mitarbeiter, es reduziert auch das Risiko von Fehlbeständen.

Drucksensoren zur Prozessüberwachung

Heartbeat®-Netzgeräte mit Diagnosefunktion

Die Heartbeat®-Netzgeräte von Balluff versorgen Prozesssensoren, Aktoren, Steuerungen und Human Machine Interfaces zuverlässig und effizient mit Spannung. Speziell für herausfordernde Applikationen entwickelt, erfüllen sie hohe Ansprüche an Qualität, Langlebigkeit und Diagnosefähigkeit. Die Netzgeräte erhalten Sie in den Leistungsklassen 60, 120, 240 und 480 Watt. Ihre Ausgangsspannung können Sie regulieren, diese hat eine geringe Restwelligkeit. Die Power-Boost-Funktion ermöglicht eine 150-prozentige Leistungsreserve für Bedarfsspitzen. Unsere Heartbeat®-Netzgeräte sind mit hochwertigen Komponenten ausgestattet, verfügen über eine lange Lebensdauer und eine integrierte Prozessüberwachung.

Eine dreifarbige LED-Statusanzeige informiert Sie laufend über die aktuelle Lastsituation der Maschine oder Anlage. Durch die kontinuierliche, interne Prozessüberwachung des Netzgeräts werden Sie rechtzeitig vor einem Ausfall gewarnt. Zudem gibt die Anzeige die Beanspruchung der internen Geräte und die verbleibende Lebenszeit des Netzgerätes an. Die Lebensdauer des Geräts können Sie so bestmöglich ausschöpfen. Bei Netzgeräten mit IO-Link-Schnittstelle kann der aktuelle Stromverbrauch für die Prozessüberwachung angegeben werden. So lässt sich auch ein langsamer Anstieg des Stromverbrauchs erkennen, der beispielsweise aufgrund von Verschleißerscheinungen auftritt.

Die sehr schmale Bauform der Heartbeat®-Netzgeräte mit IP20-Gehäuse ermöglicht Ihnen den einfachen und ressourcensparenden Schaltschrankbau. IP67-Varianten für die Versorgung von Modulen in dezentralen Strukturen erhalten Sie ebenfalls.

Heartbeat®-Netzgeräte für die anspruchsvolle Automatisierungslösung

Heartbeat®-Netzgeräte mit IO-Link-Schnittstelle

Werkzeugidentifikation mit RFID

Ein wichtiger Bestandteil der Prozessüberwachung ist RFID. Die Werkzeugidentifikation mit dieser berührungslosen Technologie ist heute in der Produktion nicht mehr wegzudenken. RFID macht es möglich, werkzeugrelevante Maschinendaten, also spezifische Informationen über das jeweilige Werkzeug, berührungslos auf einem Datenträger zu speichern, der mit dem Werkzeughalter fest verbunden ist. So ist in jedem Prozessschritt eine eindeutige Zuordnung des Werkzeugs gesichert.

Die industriellen RFID-Systeme BIS C in LF oder BIS M in HF von Balluff liefern der CNC-Steuerung in Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren immer die korrekten Werkzeugdaten. Die Parameter werden beim Be- und Entladen des Werkzeugs kontinuierlich aufgezeichnet. Dadurch wird der weitere Einsatz des Werkzeugs zuverlässig geregelt. Zudem ermöglicht es Ihnen die Maschinenüberwachung mit RFID, die Standzeiten eingesetzter Bearbeitungswerkzeuge anzugeben und diese zu optimieren. Das ist insbesondere bei der Serienfertigung mit mittleren Losgrößen von Vorteil. Mehr und mehr wird die Werkzeugidentifikation heute auch für Logistik- und Beschaffungszwecke genutzt.

Für viele Zerspanungsbetriebe sind die Bearbeitungswerkzeuge relevante Bestandteile des Asset-Managements. Die moderne Fertigung verlangt maximale Transparenz in der Prozessüberwachung. Nur so sind die hohen Anforderungen an Flexibilität und Qualität zu erfüllen und die Kosten möglichst gering zu halten. Deswegen ist RFID bei der Werkstückverfolgung eine Schlüsseltechnologie.

Industrial RFID-System BIS M (13,56 MHz)

Industrial RFID-System BIS C (70/455 kHz)

Applikationsbeispiele Monitoring

  • Volle Datentransparenz zu jeder Zeit

    Werkstücke in der Montage positionieren

    Smarte Diagnose steigert Zuverlässigkeit

    Informationen zu erzeugen, zu transportieren und zu verarbeiten ist im Umfeld von Industrie 4.0 unverzichtbar. Intelligente Sensoren vor Ort werden so immer wichtiger. Unsere optoelektronischen Multifunktionssensoren erfassen reale Betriebszustände, sammeln und verarbeiten Informationen. Und über IO-Link liefern sie weit mehr Daten als nur das reine Schaltsignal.

    Der Multifunktionssensor BOS 21M ADCAP mit Rotlicht ist ideal, um Ihre Werkstücke bei der Montage optimal zu positionieren. Für die jeweils beste Funktionalität können Sie via IO-Link zwischen vier verschiedenen Sensormodi komfortabel umschalten. Damit nutzen Sie die jeweils beste und zuverlässigste Erkennungsmethode für Ihre Aufgabe.

    Gleichzeitig übermittelt der Sensor auch Diagnosedaten. So ermöglicht Ihnen die Auswertung des bereitgestellten Lichtremissionswerts, die zunehmende Verschmutzung des Sensors zu erkennen. Damit können Sie die Wartungs- und Reinigungspläne so gestalten, dass die Sensoren immer rechtzeitig gereinigt werden, bevor es zu Ausfällen kommen kann. Darüber hinaus wissen Sie dadurch auch, ob die Sensoren nach einer Reinigung noch immer optimal justiert sind.

    Doch der BOS 21M ADCAP kann noch mehr: So überwacht er Leuchtstärke und Helligkeit des LED-Sendelichtstrahls kontinuierlich, sodass Sensor-Fehlschaltungen nahezu ausgeschlossen sind. Weiterhin erlaubt es die eingebaute Zählfunktion mit verschiedenen Zähl- und Rücksetzmodi, die Stückzahl ohne zusätzlichen Programmieraufwand in der Steuerung zu kontrollieren.

    Falls Ihre Erkennungsaufgaben anspruchsvoller sind, bieten wir Ihnen unseren optoelektronischen High-Precision-Laser BOS 21M HPL mit zahlreichen Zusatzfunktionen. Dank verschiedener Erkennungs- und Auswertemodi lassen sich mit diesem High-Performer auch komplizierte Objekte und kleinste Details ganz exakt detektieren.

  • Ein hochwertiges Tool zur dynamischen Presskraft-Überwachung

    Mit Hilfe unserer Drucksensoren BSP ermitteln Sie Presskräfte auf einfache Weise über den anstehenden Hydraulikdruck.

    Damit erhalten Sie als Anwender hydraulischer Pressen ein hochwertiges Tool zur dynamischen Überwachung dieser Kräfte.

    Die Besonderheiten

    • ideal für Anwender hydraulischer Pressen
    • hochwertiges Tool zur dynamischen Überwachung von Presskräften
    Dynamischen Presskraft-Überwachung

  • Mold-ID – Werkzeuge optimal auslasten

    Mit der automatischen Dokumentation des Werkzeugeinsatzes via RFID können Sie ungeplante Stillstandzeiten reduzieren. Ein separater Schusszähler zeichnet Ihnen alle Produktionszyklen auf. Alle Daten sind auf einem Datenträger entweder direkt am Werkzeug oder an der Multikupplung verfügbar. So sehen Sie den Werkzeugzustand unmittelbar an der Maschine und haben den Lebenszyklus des aktuellen Werkzeugs jederzeit im Blick.

    Die Besonderheiten

    • über den Werkzeugzustand immer informiert
    • mobiles Auslesen der Daten mit Smartphone oder RFID-Handheld
    Werkzeuge optimal auslasten mit Mold-ID

  • Füllstandserfassung in Lagertanks

    Nach dem Gärprozess reift das Jungbier noch eine gewisse Zeit in Lagertanks, bevor es abgefüllt werden kann. Balluff Drucksensoren BSP erfassen zuverlässig den Füllstand im Tank.

    Die Besonderheiten

    • Edelstahlgehäuse, in IP69K, FDA-konform
    • Überwachung des hydrostatischen Drucks auch mit Positionierung in geringer Entfernung zum Tank möglich
    • mit IO-Link verfügbar
    • hygienegerechter Prozessanschluss erhältlich
    Füllstandserfassung in Lagertanks

We monitor your machines

Entdecken Sie hier die Möglichkeiten, die Ihnen die Prozessüberwachung mittels Maschinendaten via Ethernet TCP/IP an übergeordnete IT-Systeme bietet. Für Ihre Fragen nutzen Sie bitte unser Formular.