MAGNETTRACK: неоптическая и бесконтактная система измерения перемещений объектов

В большинстве случаев задача позиционирования сейчас решается следующими методами: системы на основе лазерных дальномеров, измерение перемещения с магнитной лентой либо оптической линейкой, системы радиочастотной идентификации, установка энкодеров. Каждое из перечисленных решений имеет существенные ограничения.

В частности:

• Оптические системы (дальномеры, оптические линейки) требуют обслуживания и крайне уязвимы к загрязнениям, которые типичны для сфер машиностроения, металлургии и коксохимического производства.
• Система с магнитной лентой предъявляет высокие требования к прямолинейности движения объекта и не допускает колебаний считывающей головки относительно ленты более чем на ±1 мм. При этом промышленные краны и электровозы могут при движении колебаться с амплитудой в несколько сантиметров во всех плоскостях.
• Радиочастотные системы отслеживания перемещений крайне чувствительны к металлическим радио-отражательным окружающим конструкциям, имеют особые требования к местам установки компонентов и сравнительно высокую стоимость. Такие системы обладают сложностью монтажа и требуют многочисленных чувствительных настроек.

Системы позиционирования на основе энкодеров накапливают ошибку за счёт проскальзывания и износа колёс по набегу. Методы сброса ошибки посредством дискретной логики не работают надёжно. Объект, например, может работать продолжительное время между двумя точками сброса ошибки.

В качестве альтернативы вышеописанным решениям компания Balluff совместно с партнерами представляет систему измерения перемещений Magnettrack. Суть работы данной системы заключается в том, что на перемещаемый объект устанавливается магнитострикционный датчик, который определяет бесконтактным образом положение маркеров относительно своей продольной чувствительной оси,  программа magnettrack в памяти выстраивает положение всех маркеров в системе абсолютных координат и далее легко определяет положение объекта по сигналам положения маркеров относительно преобразователя.

Система обладает высокой вибро- и ударостойкостью, а также защитой от кратковременного перенапряжения и переполюсовки. Magnettrack является абсолютной системой измерения положения, что позволяет восстанавливать координату в случае сброса питания, а адаптивный алгоритм программного модуля обеспечивает автоматическую перенастройку системы в случае внесения изменений в магнитную трассу.

Система обладает следующими основными характеристиками:

• дистанция позиционирования: от 3 до 780 метров и более
• рабочий диапазон удаления преобразователя от маркера: до 85 мм
• допустимая амплитуда колебаний объекта: ±50 мм
• повторяемость в статике: до 0,2 мм
• максимальная скорость движения объекта: до 7 м/с
• точность позиционирования: до 0,2 мм
• температура окружающей среды: -40 до +85/+300 °C
• степень защиты: IP67.

Система Magnettrack состоит из трёх основных компонентов:

• магнитострикционный преобразователь линейных перемещений Balluff BTL
• набор магнитных маркеров, каждый из которых представляет собой один или несколько магнитов в защитном корпусе
• программный модуль Magnettrack, интегрируемый в управляющий контроллер.

В отличие от классического применения принципа магнитострикции для измерения линейных перемещений, при котором один или несколько магнитов перемещаются вдоль неподвижно закреплённого датчика, преобразователь Balluff BTL системы Magnettrack устанавливается непосредственно на движущийся объект и вместе с ним движется вдоль магнитной трассы, состоящей из отдельных магнитных маркеров. Преобразователь считывает положение каждого магнита, над которым проезжает, относительно своей активной зоны и передаёт эти данные в управляющий контроллер, где программный модуль Magnettrack производит вычисление расстояний между соседними магнитами и на основании этих данных строит абсолютную систему координат.

Система Magnettrack является бесконтактной и неоптической, не требует обслуживания, а расчётный срок службы системы составляет пятнадцать лет. Это даёт возможность реализовать полную автоматизацию производственных процессов там, где раньше это казалось невозможным, снизить до минимума количество брака, происходящего из-за некорректного позиционирования, а также сократить затраты на проведение обслуживания и ремонта соответствующих узлов производства. Кроме того, Magnettrack позволяет реализовать системы координатной защиты и антистолкновения, которые возможно использовать при внедрении промышленной безопасности.

В дополнение к решению существующих проблем производственной логистики, система Magnettrack также является основой для перспективных решений в области реализации адресного складского учета. Она позволяет не только обеспечить безаварийное перемещение штабелёров и иного ГПО, но также стать основой полностью автоматизированной системы с построением виртуальной модели расположения товаров на складе.

Система уже установлена и успешно используется на ряде предприятий секторов металлургии, коксохимического производства, складской логистики. Объекты, на которые установлена система, работают на дистанциях от 8 до 700 метров, обеспечивают высокую точность позиционирования даже в тяжелых условиях коксохимического производства в непосредственной близости от коксовых печей под открытым небом в условиях резкого континентального климата. Специалистами отмечена высокая надёжность системы: на более чем сто установленных систем не было зафиксировано ни одного сбоя за все время эксплуатации. Надёжное позиционирование позволило снизить до минимума объем брака продукции в случае производства труб, в том числе большого диаметра (ТБД). Объем производства был увеличен на 2% благодаря сокращению простоев и уменьшению количества бракованной невосстанавливаемой продукции.  Ремонтные расходы были сокращены более чем на 80%; при этом средний срок окупаемости системы составил в среднем не более шести месяцев.

Система Magnettrack на сегодняшний момент является наиболее надёжным решением в сфере позиционирования объектов производства, перемещающихся расстояниях до 700 м и более по рельсовым путям.

Наши специалисты готовы ответить на все интересующие Вас вопросы.

Свяжитесь с нами!

БАЛЛУФФ ООО

Сайт: www.balluff.ru

E-mail: balluff@balluff.ru

Телефон: +7 (495) 960-12-11