Versionen Drucksensor,

Die verschiedenen Versionen des Drucksensors decken Messbereiche von 0 bis 1.000 bar ab. Es sind auch kleinere Messbereiche unterhalb von 1 bar verfügbar, sodass der Sensor auch für den Einsatz in der hydrostatischen Füllstandsmessung geeignet ist. - (Bild: Sick)

Messumformer, Schalter, Display, Logik und Industrie-4.0-Konnektivität – dies alles vereint der neue Multifunktions-Drucksensor PBS Plus von Sick zur Überwachung hydraulischer und pneumatischer Systeme sowie weiterer Prozesse in der Produktion. Der wartungsfreie und diagnosefähige Sensor lässt sich durch die Gestaltung der Prozessanschlusstechnik sowie umschaltbare Analog- und Digitalausgänge an unterschiedliche Einsatzszenarien anpassen. Diese Vielseitigkeit verringert die Typenvielfalt und gewährleistet damit eine einfachere Bevorratung.

Eingesetzt werden kann der Sensor überall dort, wo Drücke in hydraulischen oder pneumatischen Systemen und diversen Produktionsprozessen gemessen, gesteuert oder überwacht werden sollen, so unter anderem

  • im Maschinenbau beispielsweise zur Überwachung von Hydraulikkräften in Pressen und umformenden Maschinen sowie generell des Systemdrucks in hydraulischen Antriebs- und Steuerungssystemen,

  • in CNC-Werkzeugmaschinen zur Prüfung von Klemmdrücken beim Fixieren von Werkstücken sowie zur kontinuierlichen Kontrolle des Hydraulikkreislaufs oder des Prozesskreislaufs von Kühl- und Schmiermittelanlagen,

  • in der Verpackungstechnik zur Gewährleistung korrekter Blasdruckwerte beim Extrudieren von PET-Flaschen,

  • in der prozessnahen Automatisierungstechnik zur hydrostatischen Füllstandsmessung.

Verglichen mit seinem Vorgänger, dem Drucksensor PBS, hat der Hersteller die Komponente in allen messtechnischen Disziplinen verbessert. So decken die verschiedenen Versionen des Drucksensors größere Messbereiche von 0 bis 1 000 bar ab – wobei die Verfügbarkeit kleinerer Messbereiche unterhalb von 1 bar jetzt auch den Einsatz in der hydrostatischen Füllstandsmessung ermöglicht.

Zum Autor

Ralf Kühnemund,
(Bild: Sick)

Ralf Kühnemund ist Produktmanager Druck- und Temperatursensoren, Business Unit Industrial Instrumentation bei Sick

In den voll verschweißten, korrosionssicheren Edelstahl-Messzellen setzt der Anbieter für die niedrigen Messebereiche bis 6 bar piezoresistive Sensorzellen ein – die Versionen für höhere Prozessdrücke ab 10   bar nutzen Metall-Dünnfilm-Sensoren. Unabhängig von ihrer jeweiligen Technologie erreichen alle Sensoren der Serie entsprechend der IEC 61298-2 eine signifikante Genauigkeit von ≤ ± 0,5 % sowie eine Nicht-Linearität von ≤ ± 0,25 % der Spanne. Zudem hat sich die Antwortzeit des neuen Drucksensors im Vergleich zum Vorgänger auf ≤ 5 ms halbiert.

Der Analogausgang ist skalierbar: Nicht der sensortechnisch mögliche, sondern der in der Applikation tatsächlich relevante Messbereich kann auf die volle Spanne von 0 bis 10 V oder von 4 bis 20 mA abgebildet werden. Dadurch lassen sich Prozesswerte und Schaltschwellen individueller einstellen.

Standardmäßig haben alle Drucksensoren zudem IO-Link – und damit Industrie-4.0-Konnektivität – an Bord. Abgesehen von der direkten Datenübertragung in ERP- oder Cloudapplikationen, über dieses Kommunikationsprotokoll werden die Prozessdaten jetzt als direkte Messwerte in Bar übertragen; das Umrechnen in einer Steuerung entfällt. Die Einstellung der Sensoren kann ebenfalls über IO-Link erfolgen oder aber über die drei großen Tasten und das in der Ablesefreundlichkeit verbesserte Display an den Geräten.

Was den Sensor flexibel macht

Drucksensor mit IO-Link,
Standardmäßig haben alle Drucksensoren der Produktfamilie IO-Link an Bord. - (Bild: Sick)

Die Produktfamilie konzentriert sich auf vier Standard-Prozessanschlüsse – dafür aber stehen ein halbes Dutzend Adapter zur Verfügung, die flexibel mit der jeweiligen Anschlusstechnik der Sensoren kombiniert werden können. Für Messungen mit pastösen Medien stehen Varianten mit frontbündiger Membran zur Verfügung. Gleichzeitig lässt sich das zweifach drehbare Gehäuse bei der Montage so ausrichten, dass die Tasten jederzeit bedient und das Display gut abgelesen werden kann.

Darüber hinaus verfügt der Sensor über Umschaltfunktionen: am Gerät kann der Anwender beim optionalen Analogausgang zwischen Strom- und Spannungssignal wählen. Auch die zwei Schaltausgänge sind einstellbar – PNP für europäisch oder amerikanisch geprägte Automatisierungsumgebungen oder aber NPN, wie es Maschinenbauer in asiatischen Märkten tendenziell bevorzugen.

Vor allem durch die Konzentration auf wenige wichtige Prozessanschlüsse, die verschiedenen Umschaltfunktionen sowie die durchgängig integrierte IO-Link-Kommunikation reduziert sich die Anzahl möglicher Sensorausführungen um etwa zwei Drittel – in der Praxis sind das mehrere hundert Varianten. Dadurch können selbst Ausführungen für ungewöhnliche Randbedingungen ab Lager geliefert und vor Ort mechanisch und messtechnisch konfiguriert werden.

Diagnosefunktionen integriert

Im Betrieb ist der Sensor wartungsfrei, denn er enthält keine beweglichen Teile, die ermüden könnten. Die Schutzart ist mit IP65 und IP67 spezifiziert – Staub und Spritzwasser können also nicht in den Sensor eindringen. Zudem widersteht die hermetisch dichte Edelstahl-Messzelle auch dem Kontakt mit aggressiven Medien. Bei unerwarteten Druckschlägen ist der Sensor durch eine Überlastsicherheit bis Faktor 2 des Messbereichsendwertes geschützt.

Für die Instandhaltung liefert der Drucksensor über IO-Link eine Reihe von Diagnosedaten. So überwacht er kontinuierlich die Temperatur der Elektronik – die integrierte Logik meldet das Erreichen parametrierter Minimal- oder Maximalwerte. Er kontrolliert die hydraulischen und pneumatischen Systeme auf Druckspitzen. Auch die Spannungsversorgung des Sensors wird unterbrechungsfrei aufgezeichnet. Fehler und Zustände werden an eine Steuerung oder eine ERP-Applikation gesendet.

Anschluesse Sensor,
Mit Schutzart IP65 und IP67 ist der Sensor gegen Staub und Spritzwasser aus dem Einsatz­umfeld geschützt. Die hermetisch dichte Edelstahl-Messzelle widersteht dem Kontakt mit ­aggressiven Medien. - (Bild: Sick)

Auf einen Blick

Im Maschinenbau, Konsumgüterbereich, in der Elektronik-, Solar- und der Automobilindustrie werden Fluidsysteme in Zukunft aufgrund ihrer Flexibilität und Effektivität eine noch größere Rolle spielen. Der PBS Plus ist elektronischer Druckschalter, Druckmessumformer und Display in einem – und für diese Applikationsfelder zur Drucküberwachung in Flüssigkeiten und Gasen konzipiert. Er ist flexibel einsetzbar. Durch die Diagnosefunktionen und IO-Link eignet er sich für zukünftige, prozessnahe Fabrikautomation.

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