Компоненты и системы промышленной автоматизации Lenord+Bauer

Системные решения Lenord+Bauer для промышленной автоматизации и точного позиционирования

Lenord+Bauer — немецкая компания с историей, берущей начало в 1965 году, которая за время своего развития утвердила позиции на мировом рынке как производитель высоконадежных компонентов и систем для промышленной автоматизации. Специализация компании сфокусирована на двух взаимодополняющих направлениях: создании прецизионных датчиков измерения положения, скорости и угла (Sensorline) и разработке интеллектуальных систем управления движением (Motionline). Такой подход позволяет предлагать не отдельные устройства, а комплексные технические решения для интеграции в автоматизированные технологические процессы. Продукция компании находит применение в отраслях с повышенными требованиями к надежности, точности и устойчивости к внешним воздействиям, таких как энергетика (особенно ветровая и гидроэнергетика), железнодорожный транспорт, тяжелое машиностроение и робототехника.

Магнитные энкодеры: принцип действия и конструктивные преимущества

Основой технологического портфеля Lenord+Bauer являются магнитные энкодеры. Их ключевая конструктивная особенность — отсутствие механических подшипников в измерительной части. Вместо них используется бесконтактный магнитный или индуктивный принцип измерения, что устраняет фактор механического износа и значительно повышает долговечность устройства, а также его устойчивость к ударным нагрузкам и вибрациям.

Измерение осуществляется с помощью специального целевого колеса, изготовленного из закаленной стали. Это колесо, устанавливаемое на вал, выполняет роль магнитной или индуктивной шкалы. Датчик, расположенный с небольшим воздушным зазором, считывает изменения магнитного поля при вращении колеса, преобразуя их в точные электрические сигналы о положении, скорости или направлении вращения.

Семейство магнитных энкодеров MiniCODER и VarioCODER

В линейке продукции выделяются несколько ключевых серий, каждая из которых решает специфические инженерные задачи:

• Серия MiniCODER (например, GEL 244x): Компактные высокоскоростные энкодеры, предназначенные для использования в шпинделях станков, серводвигателях и других высокоскоростных приложениях. Они обеспечивают исключительно высокое разрешение, достигающее 266 240 импульсов на оборот, что гарантирует точность позиционирования на высоких оборотах. Корпусная конструкция обеспечивает степень защиты до IP68.
• Серия VarioCODER (например, GEL SEK): Данные энкодеры построены на индуктивном принципе, а не на классическом магнитном. Это делает их полностью невосприимчивыми к внешним магнитным полям, что критически важно при работе вблизи мощных электродвигателей или силовых трансформаторов. Другое важное преимущество — значительные допуски на монтаж (осевые и радиальные смещения), что упрощает установку и снижает требования к точности сборки узла.

Системы резервирования и функциональной безопасности

Для применений, где отказ датчика может привести к аварийной ситуации, значительным финансовым потерям или риску для безопасности, Lenord+Bauer предлагает решения с резервированием. Эти системы обеспечивают функциональную безопасность в соответствии с международными стандартами.

• Сдвоенные энкодеры: Устройства, такие как серия GEL 2037, в одном корпусе объединяют два полностью независимых измерительных канала (например, абсолютный и инкрементальный). При выходе из строя одного канала система автоматически переключается на резервный.
• Модульные тандемные системы GEL 290: Это более гибкое решение, позволяющее собрать на одном валу до трех независимых измерительных блоков. Инженер может скомбинировать разные типы энкодеров — инкрементальные (GEL 292, GEL 293) для измерения скорости и абсолютные (GEL 235) для определения положения. Такая архитектура позволяет не только дублировать данные, но и предоставлять разнотипные сигналы (SSI, SinCos, цифровые) для различных контуров управления и систем диагностики.

Устройства для критических применений имеют усиленную конструкцию, работают в расширенном температурном диапазоне от -40°C до +85°C и обладают высокой степенью защиты корпуса (IP66/IP67).

Многофункциональные датчики для мониторинга состояния оборудования

В ответ на развитие концепций Промышленного Интернета Вещей и предиктивного обслуживания компания разработала семейство комбинированных датчиков CombiCODER. Эти устройства интегрируют в едином корпусе несколько измерительных функций, что позволяет комплексно контролировать состояние вращающегося узла.

Типичная модель CombiCODER может одновременно измерять:

1. Скорость и угол поворота вала (функция энкодера).
2. Температуру вблизи подшипникового узла с помощью встроенного термопреобразователя (например, Pt100).
3. Вибрацию по трем осям с помощью акселерометра, фиксируя ускорения до 100 м/с².

Преимущество такого подхода — значительное сокращение количества точек монтажа и кабельных соединений, а также получение синхронизированных по времени данных от разных датчиков. Это позволяет точно анализировать взаимосвязь между вибрацией, температурой и режимом работы механизма, своевременно выявляя признаки износа.

Интеллектуальные приводы и контроллеры позиционирования

Помимо датчиков, Lenord+Bauer предлагает готовые мехатронные модули для автоматизации. Ярким примером является система SeGMo (Smart electric gripper module), предназначенная для управления вторичными осями в промышленных установках, например, для позиционирования захватов, заслонок или поворотных механизмов.

Система SeGMo построена по модульному принципу и включает:

• Приводы позиционирования: Полностью интегрированные модули, содержащие двигатель, планетарный редуктор, абсолютный многооборотный энкодер (не требующий батареи) и силовую электронику. Номинальный крутящий момент достигает 15 Н·м.
• Блок управления SeGMo-Box: Контроллер, обеспечивающий управление одним или несколькими приводами по интерфейсам CANopen или PROFINET.
• Дисплей SeGMo-Assist: Устройство для локальной настройки и диагностики привода.

Концепция «подключи и работай» значительно сокращает время проектирования, монтажа и ввода в эксплуатацию.

Отдельного внимания заслуживают специализированные контроллеры компании, разработанные для работы в экстремальных условиях. Более 20 000 таких контроллеров успешно работают в гондолах ветрогенераторов, где они отвечают за точный угол поворота лопастей, постоянно подвергаясь воздействию перепадов температур, вибрации и конденсации влаги.

Таким образом, продуктовый ряд Lenord+Bauer охватывает весь цикл создания системы управления движением: от первичного измерения параметров с помощью надежных датчиков до реализации конечных перемещений с помощью интеллектуальных приводов. Выбор конкретного решения зависит от технических требований применения: необходимого уровня точности, условий эксплуатации, требований к функциональной безопасности и задач интеграции в общую систему автоматизации. Модульность и системный подход компании позволяют инженерам подбирать оптимальные конфигурации для решения как типовых, так и уникальных технологических задач.