Sensores de radar industriales con interfaz CAN
Alcance de detección de más de 25 metros
Gracias a la avanzada tecnología de radar FMCW, los sensores de radar Pepperl+Fuchs detectan distancias, así como velocidades y direcciones de movimiento de objetos objetivo, a una distancia de más de 25 metros.
Confiable en todas las condiciones
Incluso en las condiciones más adversas, los sensores de radar industriales ofrecen resultados de medición confiables. Esto se garantiza mediante una combinación del principio de funcionamiento de baja interferencia, una sólida tecnología CAN, un alto grado de protección (IP68/69) y un rango de temperatura extendido.
Acceda fácilmente a objetivos de interferencia
Los sensores de radar apenas conocen límites: las ondas electromagnéticas que emiten penetran sin esfuerzo en la mayoría de los materiales, lo que permite suprimir fácilmente los objetivos que interfieren en una reflectividad menor que el objeto objetivo real.
Apto para máquinas móviles
Con velocidades de muestreo de hasta 200 Hz, los sensores de radar de Pepperl+Fuchs detectan velocidades de movimiento en el rango de -80 ... +80 m/s. Junto con los valores EMC comparables con E1, las interfaces CANopen y J1939 y los conectores típicos de vehículos, son ideales para su uso en máquinas móviles.
Tecnología de radarÚnica, en muchos aspectos
En comparación con otros principios de funcionamiento sensorial, las ondas de radar ofrecen ventajas únicas:
- apenas son susceptibles a las interferencias y se propagan cerca de la velocidad de la luz;
- todos los materiales las reflejan en cierta medida;
- pueden penetrar la mayoría de los materiales en cierta medida.
Los sensores de radar Pepperl+Fuchs de onda continua modulada por frecuencia (FMCW, del inglés Frequency Modulated Continuous Wave) aprovechan estas propiedades con precisión y las ofrecen en forma de una solución que cumple con los requisitos industriales más altos: tres modos de medición diferentes, alcances largos, velocidades de detección rápidas y la capacidad de detectar prácticamente cualquier objetivo son solo una dimensión de estos sensores.
A esto se agrega una selección de opciones de conexión que, junto con una interfaz CAN, permite una integración de aplicaciones concebiblemente simple. Esto significa que se puede resolver una enorme variedad de aplicaciones exigentes con un solo tipo de sensor.
Ventajas del principio de FMCW
Familiarícese ahora con los principios subyacentes y las posibilidades que conllevan para usted.
Características de mediciónUna cuestión de sección transversal del radar
El factor decisivo para la detección de objetos mediante sensores de radar es su reflectancia o la llamada sección transversal del radar (RCS, del inglés Radar Cross Section). Se especifica en la unidad de medida de metro cuadrado y describe el alcance del reflejo de una onda de radar que se refleja de un objeto en dirección al sensor.
La curva de respuesta que se muestra aquí es un ejemplo del amplio alcance en el que los sensores de radar de Pepperl+Fuchs detectan de manera confiable un reflector de esquina con una sección transversal del radar de 70 m² utilizada como referencia.
Los objetos con una RCS inferior o los reflectores de esquina más pequeños proporcionan alcances de detección más pequeños (aquí 0.5 m², por ejemplo).
Principio de detección universal
Una ventaja clave de este principio de detección física es que la tecnología de radar permite la detección de prácticamente todos los materiales y, por lo tanto, no se limita a objetos específicos. Sin embargo, el alcance de detección posible y el alcance de medición dependen de las propiedades reflectantes del objeto objetivo.
Dependencia del material
Según el material, las ondas del radar se reflejan de vuelta al sensor de radar en diferentes grados y, por lo tanto, se detectan de mejor o peor manera. Este grado de reflexión también se ve influenciado por el espesor, el tamaño y la forma del objeto objetivo. Una superficie plana de metal proporciona un reflejo perfecto y, por lo tanto, es muy adecuada como objeto objetivo. Por el contrario, la onda del radar puede penetrar fácilmente objetos menos reflectantes, lo que permite la supresión de objetos que interfieren.
Dependencia del ángulo
El número de ondas reflejadas de vuelta al sensor de radar depende también de la alineación angular entre el sensor y el objeto objetivo. Si no se puede garantizar en una aplicación que el sensor esté lo suficientemente bien alineado con el objeto objetivo, se pueden utilizar los llamados reflectores de esquina.
Reflectores de esquina
Si un reflector de esquina hecho de metal está conectado a un objeto débilmente reflectante o a un objeto que no está alineado de manera ideal con el sensor de radar, su área de reflexión efectiva aumenta considerablemente. Al mismo tiempo, los reflectores de esquina también se utilizan como referencia para determinar las secciones transversales del radar, las curvas de respuesta y los alcances máximos de los sensores de radar.
Modos de mediciónMáxima funcionalidad en un solo sensor
| 1 Distancia más cercana | 2 Mejor reflexión | 3 Velocidad más rápida | |
| En función de la aplicación, los sensores de radar industriales FMCW de Pepperl+Fuchs pueden funcionar en tres procedimientos de medición diferentes. El procedimiento pertinente se configura oportunamente a través de PACTware sin necesidad de utilizar herramientas de parametrización adicionales. | En el modo “Distancia más cercana”, se detecta el objeto más cercano al sensor independientemente del material. Este modo es ideal para la prevención de colisiones, es decir, con maquinaria de construcción móvil. Cualquier objeto que esté dentro del rango de extensión o del radio de acción del vehículo y de la pluma se detecta de manera confiable. | En el modo “Mejor reflexión”, el sensor detecta el objeto con las mejores propiedades de reflexión. Esto significa que los objetos de interferencia tan solo se pueden ignorar, incluso si están directamente entre el sensor y el objeto objetivo real. Por ejemplo, es posible “ver a través” la capa externa de un tanque para detectar el nivel de llenado en el interior. | Por otro lado, en el modo “Velocidad más rápida”, el sensor de radar detecta el objeto que se mueve más rápido hacia o desde el sensor. Este procedimiento de medición respalda de forma eficaz la monitorización la vía del AGV (del inglés Automated Guided Vehicles, vehículos de guiado automatizado), por ejemplo. |
Montaje
Los sensores de FMCW de Pepperl+Fuchs están diseñados con el diseño VariKont-L2 de comprobada eficacia. Esto no solo garantiza un factor de forma compacto para los sensores, sino que también ofrece libertad adicional. Un cabezal rotatorio y giratorio del sensor permite alinear la cúpula del radar de manera óptima en la instalación respectiva. Un sólido montaje de metal con dos conexiones de tornillo sirve como receptáculo para el cabezal del sensor y evita los problemas causados por condiciones ambientales adversas y las vibraciones de la máquina.
Tipos de conexión
Seleccione el tipo de conexión adecuado de nuestra cartera según el tipo de aplicación. Para su uso en máquinas móviles, hay disponibles variantes de sensores que están equipadas con cables fijos con conectores particularmente resistentes y típicos de vehículos, como DEUTSCH o AMP Superseal. Como alternativa, los sensores de radar están disponibles con una conexión M12 típica para aplicaciones de automatización o también con cables fijos con extremos abiertos.
Comunicación
Para transmitir los valores medidos y los comandos de parametrización, los sensores de radar de Pepperl+Fuchs utilizan una interfaz CANopen (compatible con CiA-301) O J1939 integrada. Esto facilita considerablemente la integración de los sensores en infraestructuras existentes de bus CAN (por ejemplo, en máquinas móviles) sin la necesidad de una lenta instalación de cableado nuevo. Además, es posible realizar diagnósticos a través de la interfaz CAN, de modo que los sensores de radar también se puedan utilizar en aplicaciones de seguridad pertinentes junto con un PLC a prueba de fallas, lo que logra un nivel de seguridad de PL c Cat. 2 con un solo sensor.
Parametrización
La parametrización de los sensores de radar también se realiza convenientemente a través de la conocida herramienta de configuración PACTware. Aquí, hay disponible un DTM COM para configurar la comunicación CAN (por ejemplo, ID de nodo y velocidad de línea de baudios) y un DTM de dispositivo de radar para establecer los parámetros reales del sensor, como procedimientos de medición o valores de filtro. También se pueden visualizar varios objetos en el alcance de detección medido por los sensores de radar directamente a través de un análisis de reflexión integrado en PACTware.
Aplicaciones Equipos móviles
Optimización del proceso en la construcción de carreteras
En la construcción de carreteras, a menudo se utiliza un tándem de adoquín y alimentador para colocar el pavimento. Mientras ambas máquinas se mueven lentamente, se alimenta continuamente a la pavimentadora con material, como asfalto. Dado que ambas máquinas se controlan manualmente, siempre existe el riesgo de que la distancia entre las máquinas cambie más allá de la tolerancia máxima, o que la vía de una máquina se desplace ligeramente con respecto a la otra.
La precisión de esta operación puede aumentar significativamente mediante el uso inteligente de la tecnología de radar. El alimentador se equipa con un par de sólidos sensores de radar de Pepperl+Fuchs, que se orientan hacia los dos reflectores de esquina de la pavimentadora y registran los cambios en la distancia. Esto no solo permite mantener la distancia ideal entre las dos máquinas, sino también una trayectoria perfectamente coordinada gracias al montaje de sensores y reflectores en pares.
Medición de distancia en brazos de grúas móviles
Los sensores de radar de Pepperl+Fuchs respaldan eficazmente el control preciso de los brazos de las grúas móviles. El lóbulo del radar de un sensor de radar montado dentro del brazo principal se orienta hacia un reflector de esquina ubicado en la punta del elemento telescópico hidráulico. Si el elemento telescópico ahora se mueve hacia delante o hacia atrás cuando el brazo se extiende o se retrae, el sensor registra este cambio en la distancia y transmite estos valores al sistema de control de la grúa como la base para operaciones de posicionamiento adicionales.
A través de conectores típicos de vehículos, como AMP Superseal o DEUTSCH, y las interfaces CANopen o J1939, los sensores se pueden integrar fácilmente en la red incorporada. Ni siquiera la suciedad, como los residuos de aceite hidráulico dentro del brazo de la grúa, afecta el rendimiento de los sensores de radar.
Maquinaria agrícola
Velocidad de desplazamiento precisa para optimizar la protección de los cultivos
Los sensores de radar industriales, integrados en la maquinaria agrícola, miden con precisión el movimiento real de los vehículos en relación con el suelo (velocidad sobre el terreno). Las superficies irregulares se detectan de manera confiable y los posibles objetos de interferencia, como las plantas, simplemente se suprimen mediante la penetración de la onda del radar. Esto permite un control preciso de equipos agrícolas, como pulverizadores, cosechadoras y sembradoras.
Se aumenta la eficiencia del proceso, se minimizan superposiciones y espacios y se optimiza el uso de semillas, fertilizantes y agentes de protección de plantas. Debido a la interfaz CANopen o J1939 y a los conectores específicos del vehículo, los sensores pueden integrarse sin problemas en las redes existentes de bus del vehículo.
Medición del nivel en rociadores de campo
Los sensores de radar industriales también pueden cumplir una función decisiva en la medición de nivel en los tanques de rociado. En este caso, la tecnología de radar permite el monitoreo preciso del nivel de llenado a través de la pared plástica del tanque, según el grosor de la pared, sin necesidad de intervención física en el tanque. Esto también hace posible la adaptación, lo que aumenta significativamente la flexibilidad.
Además, esto permite un monitoreo continuo y confiable del nivel de llenado para garantizar que se utilice la cantidad correcta del agente de rociado, lo que maximiza el uso eficiente de los recursos y evita el exceso de dosificación y el desperdicio, mientras que la advertencia temprana de los niveles bajos optimiza las operaciones.
Intralogística
Reducción de velocidad máxima en montacargas
La velocidad es un factor decisivo en la manipulación de materiales. Esto también se aplica al uso de montacargas en las instalaciones de la empresa. Si bien una alta velocidad es ventajosa en exteriores y el área circundante suele ser fácil de ver, es necesaria una cierta restricción dentro de fábricas y almacenes por razones de seguridad.
Para aliviar al personal, un sensor de radar alineado verticalmente, que detecta el techo de la sala o los contraventeamientos en cruz metálicos debajo de este, puede determinar inmediatamente si el montacargas ha llegado a un área interior. Si este es el caso, la velocidad máxima posible se limita automáticamente a un nivel tolerable y solo se vuelve a liberar cuando el montacargas sale de la sala. Debido al intenso reflejo de las barras transversales de metal, no es necesaria la instalación de un reflector de esquina aquí. Gracias al alcance alto de los sensores, esta aplicación también se puede implementar con techos altos.
Prevención de colisiones para AGV
El uso seguro de los AGV de servicio pesado para medios líquidos o gaseosos supone exigencias especiales de tecnología de sensores. Se deben tener en cuenta las dimensiones de los vehículos y la gran área de monitoreo asociada, así como las influencias meteorológicas en áreas exteriores. Debido a su largo alcance de medición, los sensores de radar de Pepperl+Fuchs ofrecen una solución eficiente, que permite una protección confiable de los movimientos de conducción. El monitoreo de los flancos de vehículos largos también es posible sin problemas gracias al largo alcance los sensores.
Las influencias meteorológicas en exteriores no afectan la exactitud de la medición, gracias a la tecnología de radar, que no es muy susceptible a las interferencias. La interferencia mutua entre los sensores de radar montados cerca unos de otros también queda descartada gracias a la modulación de frecuencia utilizada.
Videos de aplicaciones
Equipos móviles
Este video le ofrece una perspectiva sobre el uso de sensores de radar en equipos móviles.
Intralogística
Vea este video para obtener más información sobre cómo los sensores de radar de Pepperl+Fuchs pueden ayudarlo en la manipulación de materiales.
