Die messdatengestützte Produktionssteuerung und -überwachung spielt in modernen Fertigungsumgebungen eine entscheidende Rolle. Integrierte piezoelektrische Sensoren (PESensoren) bieten industriellen Herstellern in vielen Branchen zahlreiche Vorteile: Sie erhalten und sichern die Qualität der Endprodukte, reduzieren Ausfallzeiten und steigern die Effizienz durch weniger Ausschuss. Darüber hinaus unterstützen sie die Prozessoptimierung und die datengestützte Entscheidungsfindung. Hersteller, die PE-Sensoren im industriellen Umfeld einsetzen wollen, benötigen robuste Messketten mit geeigneten Ladungsverstärkern, die das Ladungssignal des Sensors zur weiteren Verarbeitung in ein niederohmiges Spannungssignal umwandeln.
Der neue Ladungsverstärker ICAM-B von Kistler erfüllt nicht nur all diese Anforderungen, sondern kann dank seiner einzigartigen Kombination aus analoger und digitaler Signalverarbeitung noch viel mehr. Der ICAM-B (bzw. 5073B) ist ein universeller, mehrkanaliger Ladungsverstärker mit hoher Bandbreite, einem großen, einstellbaren Messbereich (±20 bis ±1.000.000 pC), integrierten IIoTProtokollen (OPC UA und MQTT) und einer Web-Oberfläche für die Konfiguration und Inbetriebnahme. Der ICAM-B kann überall dort eingesetzt werden, wo mechanische Größen mit piezoelektrischen Sensoren in quasistatischen oder dynamischen Prozessen gemessen werden müssen. Zu den Anwendungsbereichen gehören Mikromechanik, Medizintechnik, Halbleiterfertigung und viele mehr.
Der neue industrielle Ladungsverstärker ICAM-B eignet sich für Anwendungen in der Mikromechanik, der Medizintechnik und der Halbleiterindustrie. (Bild: Kistler Gruppe)
Umfassende Signalaufbereitung und -verarbeitung
Das robuste Metallgehäuse des ICAM-B verfügt je nach Ausführung über ein bis vier Eingangskanäle. Im Vergleich zu seinem Vorgänger (5073A) bietet der neue 5073B ein verbessertes Leistungsmanagement, einen erweiterten Messbereich von ±20 pC sowie eine optimierte Benutzerfreundlichkeit und Konnektivität.
Der ICAM-B verfügt über sechs Analogausgänge, wobei jeder Eingangskanal flexibel auf jeden dieser Ausgänge geroutet werden kann. Der Anwender hat die Wahl zwischen verschiedenen Ausgangssignalwerten, wie z. B. Momentwert, Spitzenwert, QMW (quadratischer Mittelwert) oder Integralwert. Zur erweiterten Signalverarbeitung bietet der ICAM-B programmierbare Offsets sowie wählbare Tiefpass- und schaltbare Hochpassfilter. Die neue Web-Bedienoberfläche ermöglicht nicht nur die individuelle Konfiguration der Kanäle, sondern auch die direkte Anzeige der Messwerte und die Visualisierung des Live-Signals im Zeitverlauf. Das neue Gerät 5073B verfügt über zwei virtuelle Kanäle für Echtzeitberechnungen (z. B. Summe, gewichtete Summe und Subtraktion) verschiedener Eingangssignale.
Prozessregelung und Zustandsüberwachung
Die Zustandsüberwachung verwendet verschiedene Kenngrößen, um den Zustand von Maschinen oder Systemen zu bewerten und zu analysieren. Zu den wichtigsten Parametern für diese Bewertungen gehören QMW und Integralwerte. Der D-Sub-Anschluss des 5073B bietet als digitale Ausgänge konfigurierbare Pins, die ein Signal an Leitsysteme senden, sobald ein benutzerdefinierter Schwellenwert für einen Prozess überschritten wird. Die Maschinenüberwachung auf Basis der definierten Prozessschwellenwerte im ICAM-B kann dazu beitragen, unerwartete Ausfälle zu verhindern, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Lebensdauer von Maschinen zu verlängern.
IIoT-fähig mit mehreren Protokollen und Fernzugriff über Ethernet
Die neue Ethernet-Schnittstelle des ICAM-B ermöglicht Fernzugriff, Fernkonfiguration und - überwachung, Firmware-Updates, Integration in Leitsysteme, Daten-Streaming und eine webbasierte Bedienoberfläche. Der neueste Ladungsverstärker von Kistler verfügt über zwei integrierte IIoT-Protokolle – OPC UA und MQTT –, sodass mehrere Geräte miteinander verbunden und ferngesteuert werden können. Darüber hinaus ist das problemlose Streamen von Daten von der Feldebene zu übergeordneten Systemen und in die Cloud möglich. Die integrierte REST-API erleichtert die Maschinenintegration und ermöglicht die Anbindung an andere Systeme.
Vollständige Abwärtskompatibilität ermöglicht den mühelosen Austausch
Der neue industrielle Ladungsverstärker 5073B ist mit Spannungs- (±10 V) und Stromausgang (4 bis 20 mA) erhältlich. Um die Abwärtskompatibilität zum Vorgängermodell 5073A zu gewährleisten, ist eine optionale RS232-Schnittstelle seitlich am Gehäuse angebracht. Somit können bestehende Geräte bei Bedarf direkt durch das neue Modell ersetzt werden. Im Vergleich zum 5073A bietet der neue 5073B Varianten mit drei verschiedenen Sensor-Anschlusstypen, um die Schutzklassen IP50, IP65 und IP67 für die jeweilige Testumgebung des Kunden zu erfüllen.