Применения модуля для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221

1. Измерение крутящего момента на приводе наполнителя с системой контроля и управления
Задача
Крутящий момент на приводе наполнителя должен быть измерен и данные измерений должны быть переданы по интерфейсу Profibus на центральный PLC - контроллер. Эта процедура необходима для того, чтобы избежать возможного повреждения механизма. Также, по требованиям безопасности, все настройки прибора должны быть переданы по интерфейсу Profibus и сохранены перед началом каждой технологической операцией.
Специфичные требования
Чтобы гарантировать качественные показатели в реальном времени, мониторинг крутящего момента, должен проводиться еще до оценки данных контроллером PLC.

Решение
Для регистрации статического  крутящего момента была использована модель 8627 датчика крутящего момента. Реальный крутящий момент отслеживается модулем для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221 с частотой дискретизации 1000 измерений в секунду. Впоследствии, эти измеренные значения сохраняются центральным устройством Profibus. Чтобы защитить механизм при превышении допустимого предела, организован аварийный выходной сигнал. Протокол Profibus DPV1, в случае возможной потери данных, позволяет легко передать данные конфигурации, хранимые централизованно, по интерфейсу Profibus.

2. Измерение натяжения в линии по производству бумаги
Задача
Установка актуратора измерения для контроля и визуализации параметров конвейерной линии по производству бумаги. Для диалоговой визуализации и интеграции в универсальной окружающей среде Fieldbus контроллера PLC Siemens должен быть осуществлен посредством карты Fieldbus (Profibus DP). Визуализация должна включать всю прогрессию измеренных значений и предельные значения (макс/мин).
Специфичные требования
При проходе бумажной ленты по конвейеру недопустимы складки или возможные разрывы бумажного полотна. При обнаружении нарушения режима двигатель должен немедленно быть выключен, чтобы предотвратить последующий брак в процессе производства.

Решение
Для  силы применен датчик силы балочного типа модели 8511 и для мониторинга процесса применен модуль для датчиков с интерфейсом модели 9221. Балочный датчик силы с измерительным диапазоном 10 Н используется как чувствительный элемент актуратора для оптимального деликатного контроля качества бумажного полотна. Отсутствие осложнений при включении в существующую сеть управления Profibus, подтверждает целесообразность применения модуль для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221. Легкая интеграция в сеть с выбранной скоростью двоичной передачи до 12 MBaud, а так же очень малое время реакции на превышение значением силы максимальных и минимальных пределов, (например эффект морщин при заедании бумажного полотна) предопределяют интеграцию этого модуля в состав линии.

3. Измерение уровня наполнения и мониторинг уровня
Задача
Доверие хорошо, контроль лучше. Поэтому контроль за уровнем наполнения в завершенной системе должен осуществляться 24 часа в сутки. Задача мониторинга считается выполненной, когда данные измерений переданы по шине Profibus на персональный компьютер со скоростью передачи 1,5 MBaud и заархивированы.
Специфичные требования
Требуется простота установки, а так же точная и долговременная надежная регистрация измеренных значений. Необходимо гарантировать, что даже в грубых условиях окружающей среды электроника будет защищена от воздействия влажности. Одновременно с текущим контролем,  должны быть доступны расширенные функциональные возможности диагностики и он-лайн регулирования на значительном удалении.

Решение
Для измерения давления, применен датчик дифференциального датчик давления модели 8310 . Этот датчик передает сигнал 24 часа в сутки в режиме он-лайн на водозащищенный инструментальный модуль для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221-IP65. Интерфейс, поддерживающий самые высокие требования по точности измерений, позволяет осуществлять запись и контролировать данные измерений соответственно. Далее, модуль передает измеренные значения, полученные со скоростью 1,5 MBaud, на кабинет управления по шине Profibus. Модуль поддерживает протокол Profibus DPV1, позволяя проводить централизованные изменения критерия мониторинга, которые могут быть выполнены во время производственного процесса удобно и легко. Данные калибровки и конфигурации (нулевое защищенное напряжение) сохраняются в памяти EEPROM, что позволяет избежать необходимости перепрограммирования модуля, в случае перебоев с питанием.

4. Измерение веса с системой контроля и управления
Задача
Должен быть определен общий вес наполняемой емкости и при достижении требуемого веса должен быть активирован механизм останова наполнения. Данные измерений веса наполняемой емкости и время должны быть переданы с соответствующей разрядностью на центральный контроллер PLC (шаг 7), для выполнения последующих задач автоматизации.
Специфичные требования
С каждой новой операцией наполнения, тара емкости не должна учитываться при измерении общего веса. Таким образом, значение тары должна учитываться и сохраняться отдельно. Вес должен быть измерен одновременно посредством 4 датчиков силы собранных в параллель.

Решение
Четыре включенных параллельно, стандартизованных датчика веса связаны с эффективным модулем для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221-IP65, который также обеспечивает питание датчиков. Датчики веса защищены от внешних нежелательных воздействий, таких как боковые силы. Модуль классифицирует различные степени заполнения, и выдает пороговые сигналы GW1 и GW2, определяемые пользователем, на выходах A1 / A2 / A3. модулем для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221-IP65 воспроизводит необходимые сигналы переключения, точно регулируя дозирование наполнителя. Дистанционная операция тарировки осуществляется модулем с контроллера PLC. Собранные данные измерения (например, общий вес, вес тары и статус оценки), с другой стороны, измеренные значения передаются модулем на центральный контроллер PLC для архивирования.

5. Измерение механических величин на полностью автоматизированном стенде для испытания автомобильных кресел
Задача
На полностью автоматизированном испытательном стенде, автомобильные кресла должны быть проверены на соответствие заданным параметрам. Следующие особенности должны быть проверены и зарегистрированы:
• установка угла наклона спинки сидения
• Крутящий момент поворота установочной ручки
• Общий вес кресла (с и без манекена)
• Определение конечного положения
Для качественной оценки соответствия автомобильного кресла требуемым стандартам, данные измерений должны быть зарегистрированы, переданы и заархивированы совместно, как результат испытаний с уровнем шины Profibus.
Специфичные требования
Все данные испытаний должны быть переданы и сохранены одновременно для получения соответствующей информации для сравнительной оценки результатов этого теста. Функция тарировки   установленных датчиков требуется для оценки режимов с установленным манекеном.

Решение
Для регистрации всех механических параметров использованы следующие датчики:
• установка угла наклона спинки сидения  > датчик угла поворота модель 8820
• крутящий момент поворота ручки > датчик крутящего момента    модель 8651
• общий вес кресла > 2 датчика силы                                                  модель 8526
• определение конечного положения > датчик перемещения           модель 8719
Все сигналы датчиков регистрируются индивидуальными модулями для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221. Модули преобразуют сигналы датчиков в сигнал по напряжению и производят оценку этих сигналов. Передача данных измерений производится параллельно по шине Profibus. Активация функции тарировки для относительной оценки добавления дополнительной нагрузки, которая может быть смоделирована установкой манекена, производиться непосредственно через простую коммуникацию с PLC по шине Profibus.

6. Измерение жесткости кузова автомобиля
Задача
Моделирование аварии транспортного средства с падением в воду. При этом должна быть определена и зарегистрирована для протоколирования жесткость кузова транспортного средства.
Специфичные требования
Система измерения должна соответствовать условиям с поворотом на 360 ° с погружением в водную среду. Все данные измерений необходимо передать на контроллер PLC. Электронное измерительное оборудование должно быть защищено от воздействия пыли и воды.

Решение
Чтобы сделать запись фактических значений жесткости кузова, устанавливаются 7 датчиков давления модели 8103-2 с номинальным диапазоном 2 бара. При необходимости применяются водозащищенные кабели. Значения давления оцениваются 7-ю модулями для датчиков с интерфейсом Profibus модели 9221-IP65 и подготавливаются для сохранения. Далее, взвешенные значения для каждой точки испытаний передаются по шине Profibus с выбираемой скоростью передачи до 12 Mbaud.