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Visualisierung der Radarkeule eines MWC25-Radarsensors
Den Elementen trotzen.

Störungsfreie Distanz- und Geschwindigkeitsmessung. Selbst bei Regen, Nebel, Wind oder Staub.

Industrielle Radarsensoren mit CAN-Schnittstelle

  • Mehr als 25 Meter Erfassungsbereich

    Dank hochentwickelter FMCW-Radartechnologie erfassen Radarsensoren von Pepperl+Fuchs sowohl Distanzen als auch Geschwindigkeiten und die Bewegungsrichtungen von Zielobjekten – und das auf mehr als 25 Meter Entfernung.

  • Unter allen Bedingungen zuverlässig

    Selbst unter widrigsten Bedingungen liefern industrielle Radarsensoren zuverlässige Messergebnisse. Dafür sorgt eine Kombination aus störungsarmem Wirkprinzip, robuster CAN-Technologie, hoher Schutzart (IP68/69) und erweitertem Temperaturbereich.

  • Störziele einfach durchdringen

    Radarsensoren kennen kaum Grenzen: Die von ihnen ausgesendeten elektromagnetischen Wellen dringen mühelos durch die meisten Materialien hindurch und erlauben es so, Störziele mit geringerer Reflexion als das eigentliche Zielobjekt einfach zu unterdrücken.

  • Bereit für mobile Maschinen

    Mit Abtastraten von bis zu 200 Hz erfassen Radarsensoren von Pepperl+Fuchs Bewegungsgeschwindigkeiten im Bereich von -80…+80 m/s. In Verbindung mit E1-vergleichbaren EMV-Werten, CANopen- oder J1939-Schnittstelle und fahrzeugtypischen Steckverbindern sind sie somit ideal für den Einsatz an mobilen Maschinen geeignet.

Produktfamilie industrielle Radarsensoren

RadartechnologieEinzigartig – in vielerlei Hinsicht

Im Vergleich mit anderen sensorischen Funktionsprinzipien bieten Radarwellen einzigartige Vorteile:

  • Sie sind kaum anfällig für Störeinflüsse und breiten sich mit annähernder Lichtgeschwindigkeit aus
  • Sie werden von allen Materialien bis zu einem bestimmten Maße reflektiert
  • Sie sind in der Lage, die meisten Stoffe bis zu einem gewissen Grad zu durchdringen

Genau diese Eigenarten machen sich FMCW-Radarsensoren (Frequency Modulated Continuous Wave bzw. frequenzmoduliertes Dauerstrichradar) von Pepperl+Fuchs zunutze und stellen sie in Form einer Lösung zur Verfügung, die höchsten industriellen Ansprüchen genügt: Drei verschiedene Messbetriebsarten, hohe Reichweiten, schnelle Erfassungsgeschwindigkeiten und die Fähigkeit, nahezu jedes Ziel zu detektieren sind nur eine Dimension dieser Sensoren.

Hinzu kommt eine Auswahl an Anschlussoptionen, die in Verbindung mit einer CAN-Schnittstelle eine denkbar einfache Applikationsintegration erlaubt. So kann eine enorme Vielfalt an anspruchsvollen Anwendungen mit nur einem Sensortyp gelöst werden

Vorteile des FMCW-Prinzips

Machen Sie sich jetzt mit den zugrundliegenden Prinzipien und den daraus für Sie entstehenden Möglichkeiten vertraut.

Visualisierung des Radarquerschnitts (RCS) der industriellen Radarsensoren von Pepperl+Fuchs

MesseigenschaftenEine Frage des Radarquerschnitts

Entscheidend für die Detektion von Objekten durch Radarsensoren ist deren Reflexionsfähigkeit bzw. der sogenannte Radarquerschnitt (kurz RCS für radar cross section). Er wird in der Maßeinheit Quadratmeter angegeben und bezeichnet das Ausmaß der Reflexion einer Radarwelle, die durch ein Objekt in Richtung des Sensors zurückgestrahlt wird.

Die hier dargestellte Ansprechkurve zeigt exemplarisch, in welch weitem Bereich die Radarsensoren von Pepperl+Fuchs einen als Referenz genutzten Winkelreflektor mit einem Radarquerschnitt von 70 m² verlässlich detektieren.

Kleinere Erfassungsbereiche ergeben sich durch Objekte mit einem geringeren RCS oder durch die Verwendung kleinerer Winkelreflektoren (hier beispielhaft 0,5 m²).

Reflexionseigenschaften

Navigieren Sie einfach durch die Infokarten, um mehr über Reflexionseigenschaften und den Einsatz von Winkelreflektoren zu erfahren.

Darstellung der verschiedenen Materialien, die industrielle Radarsensoren erfassen können

Universelles Wirkprinzip

Als zentraler Vorteil dieses physikalischen Wirkprinzips ermöglicht Radar die Detektion fast aller Materialien und ist somit nicht auf bestimmte Objekte beschränkt. Der mögliche Erfassungsbereich und die Messreichweite sind jedoch abhängig von den Reflexionseigenschaften des Zielobjekts.

Darstellung der Objekterfassung durch einen industriellen Radarsensor

Materialabhängigkeit

Materialabhängig werden die Radarwellen unterschiedlich gut zum Radarsensor zurückreflektiert und somit besser oder schlechter erkannt. Dieser Reflexionsgrad wird auch durch die Stärke, Größe und Form des Zielobjekts beeinflusst. Eine plane Metallfläche bietet eine perfekte Reflexion und eignet sich somit sehr gut als Zielobjekt. Umgekehrt können weniger stark reflektive Objekte durch die Radarwelle einfach durchdrungen und so Störobjekte ausgeblendet werden.

Darstellung der Winkelabhängigkeit von Radarreflexionen

Winkelabhängigkeit

Materialabhängig werden die Radarwellen unterschiedlich gut zum Radarsensor zurückreflektiert und somit besser oder schlechter erkannt. Dieser Reflexionsgrad wird auch durch die Stärke, Größe und Form des Zielobjekts beeinflusst. Eine plane Metallfläche bietet eine perfekte Reflexion und eignet sich somit sehr gut als Zielobjekt. Umgekehrt können weniger stark reflektive Objekte durch die Radarwelle einfach durchdrungen und so Störobjekte ausgeblendet werden.

Winkelreflektoren zur Stabilisierung und Optimierung von Radarapplikationen

Winkelreflektoren

Bringt man einen metallenen Winkelreflektor an einem schwach reflektiven oder nicht ideal zum Radarsensor ausgerichteten Objekt an, vergrößert man dessen effektive Reflexionsfläche deutlich. Gleichzeitig werden Winkelreflektoren auch als Referenz genutzt, um Radarquerschnitte, Ansprechkurven und Maximalreichweiten von Radarsensoren zu ermitteln.

Visualisierung der Messbetriebsarten von industriellen Radarsensoren

MessbetriebsartenMaximale Funktionsvielfalt in nur einem Sensor

 1 Erstes Objekt2 Beste Reflexion3 Schnellstes Objekt
Je nach Anwendung können die industriellen FMCW-Radarsensoren von Pepperl+Fuchs in drei unterschiedlichen Messbetriebsarten eingesetzt werden. Die Einrichtung der jeweiligen Betriebsart erfolgt dabei bequem über PACTware, ohne dass zusätzliche Parametrierwerkzeuge nötig wären.Im Modus „erstes Objekt“ wird materialunabhängig das Objekt erkannt, das sich am nächsten zum Sensor befindet. Dieser Modus eignet sich beispielsweise ideal zur Kollisionsvermeidung an mobilen Baumaschinen. Jegliche Objekte, die sich im Ausfahrbereich oder Aktionsradius von Fahrzeug und Auslegern befinden, werden verlässlich detektiert.Im Modus „beste Reflexion“ erfasst der Sensor das Objekt mit den besten Reflexionseigenschaften. Dadurch können Störobjekte ganz einfach ignoriert werden, selbst wenn Sie sich direkt zwischen Sensor und eigentlichem Zielobjekt befinden. So wird etwa das „Durchschauen“ der Außenhaut eines Tanks möglich, um den Füllstand im Inneren zu erfassen.Im Modus „schnellstes Objekt“ detektiert der Radarsensor hingegen das Objekt, welches sich am schnellsten auf den Sensor zu- oder von ihm wegbewegt. Diese Messbetriebsart unterstützt beispielweise effektiv bei der Fahrtwegüberwachung von FTS.

Integration

Der Nutzwert von Automatisierungskomponenten steht und fällt mit der Integrierbarkeit. FMCW-Radarsensoren von Pepperl+Fuchs tragen diesem Gedanken Rechnung: Vom konstruktiven Aufbau über den elektrischen Anschluss hin zur Signalübertragung, Parametrierung und Funktionssicherheit haben wir alle Aspekte bedacht, um Ihnen eine Lösung zu bieten, die bereits bei der Einbindung in die Anwendung begeistert.

Darstellung der Rotationsfähigkeit eines VariKont-Sensorkopfs

Montage

FMCW-Sensoren von Pepperl+Fuchs sind in der bewährten VariKont-L2-Bauform ausgelegt. Diese sorgt nicht nur für einen kompakten Formfaktor der Sensoren, sondern eröffnet zusätzliche Freiheiten. Durch einen dreh- und schwenkbaren Sensorkopf kann das Radom in der jeweiligen Einbausituation ideal ausgerichtet werden. Eine robuste Metallhalterung mit zwei Schraubverbindungen dient als Aufnahme für den Sensorkopf und beugt Problemen durch raue Umgebungsbedingungen und Maschinenvibrationen vor.

Verschiedene Anschlusstypen von Radarsensoren wie DEUTSCH oder AMP Superseal

Anschlussarten

Wählen Sie je nach Art der Anwendung den passenden Anschlusstyp aus unserem Portfolio aus. Für den Einsatz an mobilen Maschinen stehen Sensorvarianten zur Verfügung, die mit Festkabeln mit besonders robusten, fahrzeugtypischen Steckern wie DEUTSCH oder AMP Superseal ausgestattet sind. Alternativ können die Radarsensoren mit einem für Automationsanwendungen typischen M12-Anschluss oder auch mit Festkabel mit offenen Enden bezogen werden.

Logos von CANopen und SAE J1939

Kommunikation

Zur Übertragung von Messwerten und Parametrierbefehlen nutzen die Radarsensoren entweder eine integrierte, CiA-301-konforme CANopen- oder eine J1939-Schnittstelle. Somit lassen sich die Sensoren denkbar einfach in existierende CAN-Bus-Infrastrukturen (etwa an mobilen Maschinen) einbinden, ohne dass aufwendige neue Einzelverdrahtungen nötig wären. Zudem ist über die CAN-Schnittstellen eine Diagnose möglich, sodass die Radarsensoren im Zusammenspiel mit einer fehlersicheren SPS auch in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden können, wobei mit nur einem Sensor ein Sicherheitslevel von PL c Kat. 2 erreicht wird.

Logo von PACTware

Parametrierung

Die Parametrierung der Radarsensoren erfolgt ebenfalls bequem über das bekannte Konfigurationstool PACTware. Hier steht ein COM DTM zur Konfiguration der CAN-Kommunikation (z. B. Node ID und Baud-Rate) sowie ein Radar Device DTM zur Einstellung der eigentlichen Sensorparameter wie Messbetriebsarten oder Filterwerten zur Verfügung. Verschiedene durch die Radarsensoren im Erfassungsbereich gemessenen Objekte können zudem direkt über eine in PACTware integrierte Reflexionsanalyse visualisiert werden.

Anwendungen Mobile Equipment

Radarsensoren unterstützen beim Aufbringen des Fahrbahnbelags im Straßenbau

Prozessoptimierung im Straßenbau

Zur Aufbringung des Fahrbahnbelags kommt im Straßenbau häufig ein Tandem aus Straßenfertiger und Beschicker zum Einsatz. Während sich beide Maschinen langsam fortbewegen, führt der Beschicker dem Fertiger durchgängig Material wie etwa Asphalt zu. Beide Maschinen werden manuell gesteuert, sodass jederzeit die Gefahr gegeben ist, dass sich der Abstand zwischen den Maschinen über die maximale Toleranz verändert, oder sich die Spur der einen Maschine im Verhältnis zur anderen leicht verschiebt.

Die Präzision dieses Vorgangs kann durch den intelligenten Einsatz von Radartechnologie deutlich gesteigert werden. Der Beschicker wird mit einem Paar robuster Radarsensoren von Pepperl+Fuchs ausgestattet, die auf zwei am Fertiger montierte Winkelreflektoren gerichtet sind und Distanzveränderungen registrieren. Dies ermöglicht nicht nur die Einhaltung des Idealabstands zwischen den beiden Maschinen, sondern durch die paarweise Montage der Sensoren und Reflektoren auch eine exakt aufeinander abgestimmte Spur.

Radarsensoren überwachen den Ausleger eines mobilen Krans

Distanzmessung im Mobilkranausleger

Radarsensoren von Pepperl+Fuchs bieten eine wirkungsvolle Unterstützung bei der präzisen Steuerung von Mobilkranauslegern. Die Radarkeule eines innerhalb des Hauptarms montierten Radarsensors wird dabei auf einen in der Spitze des hydraulischen Teleskopglieds positionierten Winkelreflektor gerichtet. Bewegt sich das Teleskopglied nun beim Aus- oder Einfahren des Auslegers vor- oder rückwärts, registriert der Sensor diese Distanzveränderung und übergibt diese Werte als Basis für weitere Stellvorgänge an die Steuerung des Krans.

Dank fahrzeugtypischer Stecker wie AMP Superseal bzw. DEUTSCH und der CANopen- bzw. J1939-Schnittstelle geht die Integration der Sensoren in das Bordnetz mühelos vonstatten. Auch Verschmutzungen wie etwa Hydrauliköl-Rückstände im Inneren des Kranarms beeinflussen die Leistung der Radarsensoren nicht.

Landmaschinen

Radarsensoren bei der Speed-over-Ground-Messung an Landmaschine

Präzise Bodengeschwindigkeit für optimierten Pflanzenschutz

Integriert in Landmaschinen messen industrielle Radarsensoren präzise die tatsächliche Bewegung von Fahrzeugen relativ zum Boden (Speed over Ground). Die rauen Untergründe werden zuverlässig erfasst und mögliche Störobjekte wie Pflanzen durch die Durchdringung der Radarwelle einfach ausgeblendet. Dies ermöglicht die exakte Steuerung von Arbeitsgeräten wie Feldspritzen, Ernte- und Sämaschinen.

Die Effizienz des Vorgangs wird gesteigert, Überlappungen und Lücken minimiert und der Einsatz von Saatgut, Dünger und Pflanzenschutzmitteln optimiert. Dank CANopen- oder J1939-Schnittstelle und fahrzeugtypischen Steckern lassen sich die Sensoren nahtlose in bestehende Fahrzeug-Busnetzwerke integrieren.

Radarsensoren bei der Erfassung des Füllstands eines Pflanzenschutzmitteltanks

Präzise Füllstandsmessung in Feldspritzen

Auch bei der Füllstandsmessung an Spritzmitteltanks können industrielle Radarsensoren eine entscheidende Rolle spielen. Dank der Radartechnologie können sie den Füllstand durch die Kunststoff-Tankwandung hindurch, abhängig von der Stärke der Wandung, präzise überwachen, ohne dass physische Eingriffe in den Tank erforderlich sind. So wird selbst eine nachträgliche Integration möglich, was die Flexibilität deutlich erhöht.

Dies ermöglicht eine kontinuierliche und zuverlässige Überwachung des Füllstands, um sicherzustellen, dass die richtige Menge an Spritzmitteln verwendet wird. So wird die effiziente Nutzung der Ressourcen maximiert, Überdosierungen und Verschwendung vermieden, während gleichzeitig eine frühzeitige Warnung bei niedrigem Füllstand die Betriebsabläufe optimiert.

Intralogistik

Radarsensoren schützen Gabelstapler vor Kollisionen bei der Tordurchfahrt

Höchstgeschwindigkeitsreduktion am Gabelstapler

Geschwindigkeit ist ein entscheidender Faktor im Material Handling. Dies gilt auch für den Einsatz von Gabelstaplern auf Unternehmensgeländen. Ist hohe Geschwindigkeit in Außenbereichen noch von Vorteil und die Umgebung meist gut einsehbar, so ist in Fabrik- und Lagerhallen aus Sicherheitsgründen jedoch eine gewisse Beschränkung nötig.

Um das Personal von dieser Verantwortung zu befreien, kann über einen vertikal ausgerichteten Radarsensor, der die Hallendecke bzw. metallene Querverstrebungen unterhalb dieser detektiert, sofort festgestellt werden, wenn der Stapler einen Innenbereich erreicht hat. Ist dies der Fall, wird die mögliche Höchstgeschwindigkeit automatisch auf ein tolerables Maß begrenzt und erst bei Ausfahrt aus der Halle wieder freigegeben. Durch die starke Reflektivität der metallenen Querstreben ist die Installation eines Winkelreflektors hier nicht vonnöten. Dank der hohen Reichweite der Sensoren kann diese Anwendung zudem auch bei entsprechend hohen Hallendecken realisiert werden.

Radarsensoren schützen große FTF in Außenbereichen vor Kollisionen

Kollisionsvermeidung an FTF

Ein sicherer Einsatz von Schwerlast-FTF für flüssige oder gasförmige Medien zieht besondere Anforderungen an die Sensorik nach sich. Die Dimensionen der Fahrzeuge und der damit verbundene große Überwachungsbereich müssen ebenso beachtet werden wie auch Witterungseinflüsse in Außenbereichen. Durch ihre große Reichweite bieten Radarsensoren von Pepperl+Fuchs hier eine effiziente Lösung, die eine verlässliche Absicherung von Fahrtbewegungen erlaubt. Auch eine Überwachung der Flanken des langen Fahrzeugs ist dank der hohen Reichweite der Sensoren problemlos möglich.

Witterungseinflüsse in Außenbereichen beeinträchtigen dank der gegenüber Interferenzen wenig empfindlichen Radartechnologie die Messgenauigkeit nicht. Eine gegenseitige Beeinflussung der in räumlicher Nähe zueinander montierten Radarsensoren ist durch die verwendete Frequenzmodulation ebenfalls ausgeschlossen.

Anwendungsvideos

Mobile Equipment

In diesem Video erhalten Sie Einblicke in den Einsatz von Radarsensoren an mobilen Maschinen.

Intralogistik

Erfahren Sie in diesem Video mehr darüber, wie Radarsensoren von Pepperl+Fuchs Sie in der Intralogistik unterstützen.

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