Lange Zeit galten mechanische Druckschalter als Stand der Technik bei der Steuerung von Fertigungsprozessen. Heute scheinen moderne Drucksensoren die Antwort auf das Bedürfnis nach Prozessdatensammlung und Prozesssteuerung zu sein, indem sie kontinuierlich Daten über den Prozessdruck bereitstellen. Doch warum sind elektronische Druckschalter so populär geworden, obwohl bereits ein analoges Ausgangssignal von einem Drucksensor innerhalb der Steuereinheit zu einem Schaltausgang verarbeitet werden kann?
Ein Drucksensor stellt dem Anwender zwar alle benötigten Informationen zur Verfügung, jedoch muss man mit hohen Kosten rechnen, um eine SPS oder eine Kontrolleinheit mit analogen Signalen von jedem Messpunkt zu versorgen und dann digitale Schaltsignale in der Steuerung zu erzeugen. Sehr häufig sind bei einfachen Kontrollsystemen jedoch nur ein oder zwei logische Schritte vonnöten.
Die Kosten, um ein analoges Drucksignal mit einer elektronischen Steuereinheit (z. B. einer SPS) zu verbinden und zu betreiben, sind wesentlich höher als vergleichsweise bei einem direkten Schaltausgang. Ein Nutzer kann viele Schaltkontakteingänge in ein System für den Preis eines analogen Eingangs integrieren, wodurch eine viel größere Anzahl von Schaltpunkten bzw. Messpunkten zum gleichen Preis überwacht und kontrolliert werden kann.
Warum aber sind elektronische Druckschalter so beliebt? Die Flexibilität und Zuverlässigkeit von elektronischen Druckschaltern ist wesentlich größer, als die der älteren mechanischen Druckschalter. Je nach Produkt, stellen elektronische Schalter oft ein oder zwei Schaltausgangssignale und ein analoges Signal bereit, gleichzeitig mit nur einem Druckanschluss. Daher „vereint“ ein elektronischer Druckschalter einen Drucksensor für die fortwährende Datensammlung und ein bis zwei mechanische Schalter zur Steuerung von Grenzwerten innerhalb des Prozesses. Die Anzahl der zu installierenden Messpunkten und verwendeten Geräten zu reduzieren, bietet dem Nutzer somit einen großen Kostenvorteil.
Elektronische Druckschalter vereinfachen die Prozesssteuerung und bieten daher in den folgenden Anwendungen Vorteile gegenüber mechanischen Druckschaltern:
- Ersetzen von mechanischen Druckschaltern, die in eine Druckleitung eingebaut sind, um mehr Kontrolle über die Schaltvorgänge zu erhalten; ermöglichen einer lokalen Programmierbarkeit und einer LED-Anzeige zur Visualisierung des anliegenden Druckes, um dem Betreiber Informationen bereitzustellen oder bei der Fehlerbehebung zu helfen.
- Bei Anwendungen mit häufigen Schaltwechseln und Vibrationen halten elektronische Druckschalter den Schaltpunkt wesentlich zuverlässiger aufrecht als mechanische Schalter, ohne starke Materialermüdung und mechanische Abnutzung.
- Situationen, die das individuelle Programmieren von Schaltvorgängen erfordern, z. B. das Programmieren eines Rückschaltpunktes, welcher das Schaltsignal deaktiviert, sobald der Druck einen vorgeschriebenen Wert für eine bestimmte Zeit übersteigt.
- Immer dort, wo eine lokale Anzeige benötigt wird, kann ein elektronischer Druckschalter ein mechanisches Messgerät und einen mechanischen Schalter ersetzen, da die Anzeige dem Nutzer ermöglicht, vor Ort den Druckverlauf an der Maschine zu überwachen.
- Verhindern von Systemschwingungen bzw. Aufschwingungen, da durch die einstellbare Hysterese des Schaltpunktes der Nutzer über mehr Steuerungsmöglichkeiten verfügt, z. B. bei schnellen, aufeinanderfolgenden Lastwechsel, da Schalt- und Rückschaltpunkt eines mechanischen Durcksensors nicht mit Dämpfung programmiert sind.
- Wahlweise kann der Nutzer per IO-Link die Schalter über das Signalkabel umprogrammieren, um die Schaltpunkte eines Systems zu ändern, wodurch die Flexibilität des Systems erhöht und die Programmierung erleichtert wird.
Ein analoges Druckmessumformersignal stellt die wichtigsten Prozessinformationen bereit, es ist jedoch zu teuer, wenn zahlreiche Druckwerte überwacht und gesteuert werden müssen, da analoge Eingänge und digitale Ausgänge an der Steuerung benötigt werden. Elektronische Druckschalter erfüllen die Anforderungen nach intelligenten, kostengünstigen Prozessinformationen und einfacher Prozesssteuerung und erfreuen sich daher weiterhin steigender Beliebtheit.
Hinweis
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