Enkodery IXARC firmy POSITAL do zastosowań w strefach EX

Problem precyzyjnego pomiaru pozycji kątowej pojawia się w różnych aplikacjach związanych z kontrolą ruchu maszyn lub ich części, przegubów, itp. Dotyczy to również urządzeń dedykowanych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Firma POSITAL, która już od 50 lat zajmuje się tematyką enkoderów absolutnych, posiada w swoim portfolio także rozwiązania do stref Ex. Produkowane w Słubicach (Polska) enkodery absolutne wyróżniają się nie tylko świetnymi parametrami, innowacyjną technologią, ale również różnymi interfejsami cyfrowymi, co znacznie ułatwia dobór odpowiedniego rozwiązania do projektu.

Enkodery absolutne POSITAL dedykowane do stref Ex
Wybrane modele enkoderów z linii IXARC, których budowa została opisana powyżej, dedykowane są do pracy w strefach zagrożonych wybuchem, również w warunkach szczególnie trudnych (dostępne są czujniki w wykonaniu heavy duty). Firma POSITAL proponuje do takich aplikacji trzy serie enkoderów absolutnych:

• seria OCM... – enkodery absolutne przeznaczone do pracy w strefach zagrożonych wybuchem, w kopalniach podziemnych – strefa 1 i 21

• seria OCE... – enkodery absolutne przeznaczone do pracy w strefach zagrożonych wybuchem, na powierzchni – strefa 1 i 21

• seria OCF... – enkodery absolutne przeznaczone do pracy w strefach zagrożonych wybuchem, na powierzchni – strefa 2 i 22

Podstawowe właściwości enkoderów, które są zgodne z normami ATEX oraz IECEx (uwaga: wymienione poniżej parametry zależą od wybranego modelu enkodera):

• Rozdzielczość: 12 bit (4096 pozycji), 13 bit (8192 pozycji), 16 bit (65536 pozycji)

• Liczba obrotów: jednoobrotowe, wieloobrotowe 4 bit (16 obrotów), 8 bit (256 obrotów), wieloobrotowe 12bit (4096 obrotów), wieloobrotowe 14bit (16384 obrotów)

• Dostępne interfejsy: analogowe (0-5 V, 0.5-4.5 V, 0.5-9.5 V, 0-20 mA, 4-20 mA), SSI, DeviceNet, CANopen, Profibus DP, EtherNet/IP, Profinet IO, Powerlink, Modbus TCP/IP, EtherCAT

• Typ kołnierza: synchro, zaciskowy, z otworem

• Materiał obudowy: aluminium, stal nierdzewna V2A (1.4305, 303), stal nierdzewna V4A (1.4404, 316L)

• Stopień ochrony: IP65, IP66/IP67

Tak duża różnorodność enkoderów absolutnych, dedykowanych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem, wyróżnia ofertę firmy POSITAL. Za każdym razem doceniają to projektanci urządzeń, którzy muszą znaleźć rozwiązanie idealnie pasujące do określonej aplikacji. Dotyczy to między innymi sposobu instalacji mechanicznej czujnika. Enkodery firmy POSITAL dostępne są z trzema różnymi typami kołnierza: typu synchro, zaciskowy oraz drążony. Typy kołnierzy zostały przedstawione na zdjęciach wybranych enkoderów – rysunek 1.

Rys. 1. Typy kołnierzy w enkoderach Posital (a – synchro, b – zaciskowy, c – drążony).

Podczas instalacji czujnika ważny jest także sposób jego podłączenia elektrycznego oraz rodzaj interfejsu komunikacyjnego. Konstruktor, który bazuje na czujnikach firmy POSITAL, ma do wyboru interfejsy komunikacyjne, które są najczęściej stosowane w przemyśle.
Proces doboru właściwego do aplikacji enkodera znacznie przyspiesza nowy konfigurator produktów, który jest dostępny na stronie producenta – www.posital.pl. Projektanci urządzeń mogą również liczyć na pomoc i wsparcie techniczne inżynierów pracujących w Polsce. Warto podkreślić, że produkcja opisywanych w artykule enkoderów absolutnych odbywa się w nowoczesnym zakładzie firmy POSITAL w Słubicach.

Różne interfejsy komunikacyjne w enkoderach dedykowanych do stref Ex
W trakcie doboru każdego czujnika dowolnej wielkości fizycznej automatycy zwracają uwagę na rodzaj interfejsu cyfrowego, który umożliwia jego komunikację z układem nadrzędnym, na przykład sterownikiem PLC. Ta sama zasada dotyczy enkoderów absolutnych, również przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Enkodery firmy POSITAL, zgodne z ATEX, wyróżnia szeroka lista interfejsów komunikacyjnych, co jest rzadkością w tego typu urządzeniach.

Połączenie elektryczne enkoderów przy użyciu puszki przyłączeniowej – Connection Cap
Enkodery firmy POSITAL z wybranym interfejsem cyfrowym, które dedykowane są do pracy w strefach Ex, dostępne są w wersji przystosowanej do instalacji elektrycznej przy użyciu dedykowanej puszki przyłączeniowej – tzw. Connection Cap. Rysunek 2 przedstawia modularną budowę enkodera absolutnego z serii OCM... oraz OCE..., z zaznaczeniem puszki przyłączeniowej Connection Cap.

Rys. 2. Enkodery firmy POSITAL z Connection Cap.

Przewody elektryczne (sygnałowe oraz zasilania) wprowadzane są do puszki przyłączeniowej przez dedykowane dławnice, których liczba zależy od modelu i interfejsu enkodera. Wspomniane dławnice mogą być wyprowadzone z boku lub osiowo – jest to dobierane w zależności od miejsca instalacji czujnika. Wewnątrz puszki przyłączeniowej znajduje się listwa złącz śrubowych, które umożliwiają podłączenie odpowiednich przewodów. W wybranych modelach, obok listwy złącz, znajdują się wielopozycyjne przełączniki, które umożliwiają konfigurację podstawowych parametrów enkodera, takich jak prędkość transmisji i/lub adres enkodera w sieci. W tych samych modelach Connection Cap znajduje się także przełącznik dwupozycyjny, który pozwala na załączenie wbudowanego rezystora terminującego – rezystor załączany jest w przypadku enkoderów, które są pierwszymi lub ostatnimi urządzeniami w danej sieci przemysłowej. Dopiero po podłączeniu przewodów elektrycznych i ustawieniu parametrów Connection Cap może być połączony z enkoderem (podłączenie puszki przyłączeniowej z enkoderem musi zawsze odbywać się przy odłączonym zasilaniu). Rzeczone puszki przyłączeniowe dostępne są w różnych wersjach: trzy dławnice wyprowadzone radialnie, dwie dławnice wyprowadzone radialnie oraz dwie dławnice wyprowadzone osiowo (jest to istotne, jeśli mamy ograniczoną przestrzeń montażową).
Rozwiązanie z puszką przyłączeniową jest doceniane w momencie instalacji elektrycznej enkodera. Ułatwia oraz przyspiesza bowiem sam proces, a dodatkowo umożliwia konfigurację podstawowych parametrów bez użycia dodatkowych narzędzi, np. programatora i komputera PC. Zaletą enkoderów z tzw. Connection Cap jest także łatwość ich wymiany w przypadku ewentualnej awarii. Connection Cap w takiej sytuacji jest odkręcany od uszkodzonego czujnika i przykręcany do nowego egzemplarza, bez konieczności ponownej konfiguracji parametrów transmisji danych.

Miejsce instalacji enkoderów z ATEX firmy POSITAL
Enkodery z serii IXARC, zgodne z ATEX, stosowane są do pomiaru pozycji elementów urządzeń i maszyn, które mogą pracować przy produkcji, przetwórstwie i/lub transporcie w przemyśle chemicznym i petrochemicznym, przemyśle wydobywczym, na polach naftowych i gazowych lub w innych miejscach, gdzie może występować strefa zagrożenia wybuchem. Przykładem takich maszyn mogą być różnego typu podnośniki i dźwigi, przy sterowaniu których niezbędna jest aktualna i precyzyjna informacja na temat pozycji wszystkich osi i przegubów urządzenia. W tego typu aplikacjach wykorzystywane są wszystkie atuty enkoderów firmy POSITAL, w tym m.in. wysoka rozdzielczość pomiarów (nawet do 16bit na jeden obrót), ekstremalna dokładność (±0.022⁰), solidne wykonanie (również ze stali nierdzewnej) i wysoki stopień ochrony (do IP67). Warto przypomnieć, że enkodery firmy POSITAL, w zależności od wersji, mogą pracować w strefach Ex, w kopalniach podziemnych (grupa I) oraz na powierzchni (grupa II).

Więcej informacji na temat czujników pozycjonujących firmy Posital, w tym między innymi specyfikacje techniczne, rysunki 3D, skany certyfikatów, znajdą Państwo na stronie www.posital.pl.
Link do konfiguratora enkoderów w wykonaniu Ex: https://www.posital.com/pl/produkty/enkodery-absolutne/konfigurator-en...