En este vídeo de 5 minutos descubrirás cómo los sensores inteligentes de fuerza de HBK, basados en IO-Link, mejoran la fiabilidad al integrar el sensor, la electrónica y la interfaz en una única cadena de medición calibrada. La transmisión digital de datos reduce la sensibilidad a las interferencias electromagnéticas (EMC), mientras que la monitorización integrada controla continuamente la temperatura y los límites mecánicos, detectando sobrecargas y eventos críticos a una velocidad de hasta 40.000 mediciones por segundo, a menudo antes de que se produzcan fallos.
Descubra todo el potencial de nuestros sensores inteligentes basados en galgas extensométricas con la interfaz IO-Link en nuestro documento técnico de los expertos clave de HBK.
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Los amplificadores IO-Link integrados ofrecen simplicidad, precisión y eficiencia de costos.
Al combinar la detección, el procesamiento de señales y la comunicación en una sola unidad, estos sensores eliminan la configuración manual compleja y los riesgos inherentes de error humano asociados con configuraciones independientes.
Mejore su automatización con los sensores IO-Link de HBK. Preciso, conectado y listo para la Industria 4.0 - para un mejor control, una integración más rápida y un tiempo de inactividad reducido.
Para procesos de ajuste a presión, unión o control de fuerza, los sensores de fuerza IO-Link de HBK ofrecen mediciones rápidas y confiables con muestreo de 40 kHz, detección de picos y alertas de límite integradas.
Obtenga el máximo rendimiento, información del proceso y flexibilidad de integración, todo en una solución compacta.
Los sensores de par IO-Link de HBK proporcionan mediciones dinámicas y en tiempo real de par, velocidad, ángulo y temperatura, ideales para bancos de pruebas, sistemas de transmisión y ensamblaje automatizado.
Con cálculo de potencia integrado y monitoreo activo de límites, garantizan estabilidad y precisión, incluso a altas RPM.
Diseñadas para pesaje, dosificación y verificación de alta precisión, las células de carga IO-Link de HBK cuentan con filtrado avanzado, calibración integrada y algoritmos inteligentes.
Garantizan resultados consistentes y precisos con una puesta en marcha más rápida y diagnósticos simplificados.
Desde el sensor hasta el sistema, los sensores inteligentes HBK IO-Link ofrecen una integración rápida y lista para usar, lo que permite datos en tiempo real, una puesta en marcha simplificada y una escalabilidad sin problemas en su paisaje de automatización.
Los sensores inteligentes HBK IO-Link van más allá de la medición. Combinan el elemento de detección, amplificador, procesamiento de señales,
comunicación IO-Link y lógica de aplicación integrada en una unidad poderosa, lista para ofrecer información en tiempo real directamente desde la fuente.
Los sensores HBK IO-Link se conectan sin problemas desde el nivel de campo hasta sus sistemas de TI. Nuestra arquitectura lista para usar, desde el sensor hasta el Maestro IO-Link, y luego a través de Ethernet Industrial o protocolos IIoT, simplifica la integración y acelera el despliegue.
Ya sea que esté actualizando líneas existentes o construyendo nuevas, IO-Link hace que su sistema de automatización sea más inteligente, más rápido y preparado para el futuro.
Explore esta serie de artículos liderados por expertos para entender cómo los sensores de fuerza, torque y carga IO-Link pueden simplificar la integración, aumentar la eficiencia y mejorar el control del sistema.
El nuevo módulo amplificador integrado ofrece numerosas características que mejoran significativamente la calidad de su medición de fuerza:
Puedes linealizar utilizando puntos de interpolación o funciones de linealización cúbica. La programación se realiza de tal manera que los resultados de certificados de calibración estandarizados (ISO 376, DKDR3-3) se pueden ingresar muy fácilmente. Por supuesto, también puedes realizar la linealización utilizando tu propia medición de referencia. Es posible trabajar con puntos de referencia para este propósito.
La frecuencia de corte de los filtros se puede ingresar fácilmente escribiendo la frecuencia de corte como un valor numérico en el software. Estos son filtros digitales de sexto orden.
Los interruptores de valor límite están programados de acuerdo con las especificaciones del Perfil de Sensor Inteligente IO-Link. Además del valor umbral, puedes definir una histéresis si tu proceso lo requiere. El llamado ‘modo ventana’ también está disponible. Aquí, un interruptor de valor límite se activa cuando el valor medido está dentro de un rango definido por ti, por ejemplo, entre 1 kN y 1.8 kN.
Ambos interruptores pueden ser negados.
Siempre hay una única salida digital IO-Link disponible para que los resultados se obtengan rápidamente en la salida de conmutación digital. Los interruptores de salida se activan a un máximo de 0.35 ms al superar un valor umbral o se desactivan si el umbral no se alcanza. Puedes desactivar la transmisión de la comunicación IO-Link y utilizar la línea que queda disponible como una segunda salida digital (Modo SIO). El transductor de fuerza se convierte entonces en un interruptor de fuerza con dos puntos de conmutación.
Durante la producción, se almacenan en el amplificador todas las propiedades esenciales del sensor:
La electrónica compara constantemente los valores de fuerza y temperatura con los límites y reporta cualquier sobrepaso para que se puedan tomar las acciones adecuadas.
Todas las funciones estadísticas se determinan a una tasa de medición de 40 kS/s. Esto es particularmente útil para los valores min/max.
Nuestros sensores IO-Link funcionan a una alta tasa de medición y soportan el rápido estándar IO-Link COM3.
HBK utiliza la tasa de transmisión COM3 y, por lo tanto, la tasa de datos más rápida posible en el mundo IO-Link. Internamente, el módulo amplificador opera a 40 kS/s, de modo que incluso las señales altamente dinámicas se almacenan correctamente en las memorias de valor pico.
Esta pregunta tiene dos aspectos.
En primer lugar, el tiempo de ejecución de la señal en la electrónica HBK tiene una duración máxima de 350 µs. Esto significa que se tarda 0.35 ms para que un evento físico (un cambio de señal) en la entrada del amplificador esté disponible en la salida del módulo amplificador.
Para determinar el tiempo máximo de propagación de la señal, el tiempo de ciclo especificado por el maestro es un parámetro importante. Si asumimos que el maestro trabaja con un tiempo de ciclo de 2 ms, el tiempo de latencia máximo sería de 2.35 ms hasta que la señal esté disponible para ser procesada en el maestro IO-Link.
La salida en las salidas digitales de conmutación está determinada únicamente por la latencia del módulo amplificador: aquí, el tiempo de ejecución es de 0.35 ms. Tenga en cuenta que los filtros extienden el tiempo de ejecución de la señal.
En segundo lugar, el ancho de banda de la cadena de medición depende de la rigidez del sensor, las condiciones de instalación (masas acopladas, rigidez de las entradas de fuerza) y el número de valores medidos/unidad de tiempo. El módulo amplificador es capaz de realizar un tiempo de ciclo de menos de 1 ms. Esto significa que se pueden transmitir 1 kS/s. Una regla general dice que el ancho de banda de la medición corresponde a aproximadamente 1/10 de la tasa de medición, por lo que un ancho de banda de 100 Hz es factible. El tiempo de ciclo es especificado por el maestro IO-Link.
El ancho de banda, que es decisivo para la memoria de valor máximo y mínimo, es significativamente mayor. El módulo tiene una tasa de muestreo interna de 40 kHz. Esto corresponde a un ancho de banda interno de 4 kHz.
¡La interfaz IO-Link se puede integrar en todas las arquitecturas de bus de campo comunes y hace que la puesta en marcha sea muy fácil!
Un maestro IO-Link sirve como un nodo al que se conectan los sensores IO-Link individuales en una conexión punto a punto. Los maestros IO-Link sirven como módulos de gateway para la integración en el nivel de automatización. Los maestros IO-Link están disponibles para todos los protocolos de bus de campo y Ethernet industrial. Esto significa que los transductores de fuerza HBK, las células de carga y los transductores de par, junto con muchos otros sensores o actuadores, ahora también pueden conectarse de manera fácil y eficiente con la interfaz IO-Link en las arquitecturas de sistemas de control de los clientes.
IO-Link utiliza un cable económico y no apantallado para garantizar una transmisión de datos fiable y libre de interferencias (a 24 V) y suministro de energía. Este cable muy flexible no tiene influencia mecánica en la medición, incluso cuando se involucran cargas muy pequeñas. Como no hay apantallamiento, las carcasas de los sensores IO-Link de HBK y del maestro IO-Link están galvanicamente aisladas entre sí.
Sí, los mismos servicios están disponibles para la nueva generación de sensores digitales de fuerza y par IO-Link en el laboratorio acreditado de HBK, como para los sensores analógicos. Por lo tanto, se garantiza la trazabilidad del equipo de medición requerida por la ISO 9001.
HBK tiene un laboratorio de calibración acreditado de acuerdo con la ISO 17025. La calibración en HBK cumple con los requisitos de las normas de calidad relevantes, incluida la ISO 9001. Los sensores digitales se calibran en el mismo equipo que se utiliza para los sensores analógicos. Esto significa que los clientes que han optado por IO-Link como interfaz se benefician de la excepcionalmente alta precisión de las máquinas de calibración de fuerza y par de HBK.
El procedimiento de calibración es ligeramente diferente.
En la etapa inicial, se leen y guardan los datos de linealización almacenados del sensor. Esto se aplica a los coeficientes almacenados de una función de compensación, así como a cualquier punto de interpolación que se haya podido ingresar.
Después de eso, se eliminan todos los coeficientes de linealización o puntos de interpolación y se apaga la función de linealización. El amplificador ahora funciona de manera lineal.
Finalmente, el sensor pasa por una serie de fuerza o par, y se determinan los coeficientes de linealización que se ingresan en el sensor.
La calibración se lleva a cabo de acuerdo con el estándar, según los requisitos del cliente, y de acuerdo con la ISO 376 o DKDR3-3 para fuerza, o DIN 51309 y VDI/VDE 2646 para par. También están disponibles certificados de calibración de fábrica.
El sensor se entrega como una cadena de medición linealizada. El certificado de calibración especifica la incertidumbre de medición del sistema en su conjunto. La curva característica original se calcula a partir de los coeficientes almacenados para que toda la historia del sensor esté disponible para usted.
Ahorro de costos, configuración simple y comunicación hasta el nivel de campo. Mayor fiabilidad operativa – ¡las ventajas de IO-Link hablan por sí mismas!
La ventaja de costo es uno de los mayores beneficios. La tecnología IO-Link ofrece ahorros de costos al eliminar la necesidad de un amplificador en el armario de control. Además, los gastos de cableado se reducen significativamente debido a los cables estándar de IO-Link. Además, se elimina el proceso que consume tiempo de parametrización de la cadena de medición convencional. Con los sensores IO-Link, los valores medidos se emiten directamente en las unidades físicas apropiadas (N, kg, Nm, etc.) sin necesidad de una parametrización que consuma tiempo.
Los beneficios adicionales de IO-Link resultan de una mejor fiabilidad operativa: la transmisión de señal digital es menos sensible que las tecnologías analógicas anteriores, y el sensor monitorea continuamente las cargas y temperaturas aplicadas, emitiendo advertencias antes de que ocurra algún daño.
Por supuesto, es muy útil poder comunicarse desde el nivel de control hasta la interfaz del proceso - el sensor.
Los sensores IO-Link de HBK con interfaz IO-Link logran una precisión muy alta para uso industrial.
Como los sensores tienen una funcionalidad de linealización integrada, los errores de la curva característica se pueden reducir y, por lo tanto, son más pequeños. Con los sensores de fuerza IO-Link, por ejemplo, se puede corregir la diferencia del valor característico de tensión/compresión, lo que resulta en una mayor precisión.
El módulo amplificador IO-Link tiene una baja relación señal/ruido y la transmisión de señal digital previene influencias del cable. En general, estos sensores industriales inteligentes ganan precisión en aplicaciones industriales estándar.
No, aprovechando la interfaz IO-Link, HBK puede integrar algoritmos de proceso inteligentes en sensores de medición de cantidades mecánicas como sensores de fuerza, carga y par. Esto permite una puesta en marcha estandarizada para los clientes, asegurando facilidad y eficiencia.
La tecnología IO-Link tiene sus orígenes en el campo de los sensores de conmutación y, en los últimos años, se ha establecido como el estándar de la industria para sensores digitales. En años más recientes, los sensores de medición y los elementos de control como los actuadores también se han equipado cada vez más con tecnología IO-Link. Basado en microelectrónica de alto rendimiento, ahora es posible integrar los algoritmos específicos de dominio de HBK directamente en la electrónica del sensor:
Esto permite que el sensor opere con amplias capacidades de preprocesamiento de datos de medición y control de procesos. La interfaz IO-Link ahora sirve como una interfaz de comunicación para transmitir estos resultados pre-calculados, el valor añadido de la información (alarmas, eventos) y los datos de valor de medición con una tecnología de interfaz rentable y universalmente aplicable. IO-Link es la interfaz de comunicación perfecta para sensores inteligentes en el campo de cantidades físicas y mecánicas como fuerza, peso y par.
El nuevo módulo amplificador ofrece numerosas características y funciones que mejoran significativamente la eficiencia y el rendimiento de sus aplicaciones de pesaje:
Puedes almacenar un escalado de dos puntos ingresándolo manualmente. También hay un asistente de calibración/enseñanza que se puede utilizar para calibrar utilizando pesos de referencia.
Es posible utilizar hasta cinco filtros en una cascada de filtros. En la etapa inicial, se pueden configurar filtros FIR e IIR para obtener la respuesta transitoria y una señal de medición estable. Para filtrar frecuencias de interferencia periódicas no deseadas, también se pueden agregar hasta cuatro etapas de filtros de peine y/o filtros de media móvil.
Los interruptores de valor límite están programados de acuerdo con las especificaciones del Perfil de Sensor Inteligente IO-Link. Además del valor umbral, puedes definir una histéresis si tu proceso lo requiere. El llamado 'modo ventana' también está disponible. Aquí, se activa un interruptor de límite cuando el valor medido está dentro de un rango definido por ti, por ejemplo, entre 1 kg y 1.8 kg.
Ambos interruptores pueden ser negados.
Las células de carga IO-Link de HBK ofrecen algoritmos integrados de pesaje y llenado.
El algoritmo de llenado permite el control de procesos de llenado simples y complejos. El algoritmo optimiza y controla los tiempos de flujo grueso y fino, así como el tiempo de bloqueo del flujo fino y el tiempo de flujo residual. Con este algoritmo, la célula de carga IO-Link funciona como un controlador de proceso descentralizado, realizando aplicaciones de llenado eficientes y altamente optimizadas.
El algoritmo de pesaje permite mediciones optimizadas y rápidas de todas las aplicaciones industriales comunes de pesaje. Se pueden configurar y comunicar externamente el Pre-Triggering y el Post-Triggering a la célula de carga a través de IO-Link. Combinado con una configuración de filtro optimizada, son posibles mediciones rápidas y altamente precisas.
Siempre hay una salida digital disponible para que los resultados se obtengan rápidamente en la salida de conmutación digital.
Puedes desactivar la transmisión de comunicación IO-Link y activar el modo SIO. La línea que se ha vuelto libre ahora funciona como una segunda salida digital. Ambos sistemas de entrada/salida distribuidos (DIO) se pueden utilizar para el control de procesos de los algoritmos de llenado integrado y de pesaje de verificación, así como de los interruptores de límite.
Durante la producción, se almacenan en el módulo amplificador todas las propiedades esenciales del sensor:
La electrónica compara constantemente los valores de carga con los límites y reporta cualquier sobrepaso para que se puedan tomar las acciones adecuadas.
