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Visualização do lóbulo do radar do sensor de radar industrial MWC25
Elementos desafiadores.

Medição de distância e velocidade livre de interferência. Mesmo com chuva, nevoeiro, vento ou poeira.

Sensores do radar industriais com interface CAN

  • Faixa de detecção de mais de 25 metros

    Graças à avançada tecnologia do radar FMCW, os sensores de radar da Pepperl+Fuchs detectam distâncias, bem como velocidades e direções de movimento de objetos-alvo, a uma distância de mais de 25 metros.

  • Confiável em todas as condições

    Mesmo nas condições mais adversas, os sensores industriais do radar fornecem resultados de medição confiáveis. Isso é garantido por uma combinação de princípio operacional de baixa interferência, tecnologia CAN robusta, alto grau de proteção (IP68/69) e faixa de temperatura estendida.

  • Penetra facilmente em alvos de interferência

    Os sensores de radar praticamente não conhecem limites: as ondas eletromagnéticas que emitem penetram sem esforço na maioria dos materiais, possibilitando a supressão fácil de alvos interferentes com menor refletividade do que o objeto alvo real.

  • Pronto para máquinas móveis

    Com taxas de amostragem de até 200 Hz, os sensores de radar da Pepperl+Fuchs detectam velocidades de movimento na faixa de -80 a +80 m/s. Em conjunto com valores de EMC comparáveis a E1, interfaces CANopen e J1939 e conectores típicos de veículos, eles são ideais para uso em máquinas móveis.

Família de produtos de sensores de radar industriais

Tecnologia de radarÚnica em muitos aspectos

Em comparação com outros princípios de operação sensorial, as ondas de radar oferecem vantagens únicas:

  • Elas são pouco suscetíveis à interferência e se propagam próximo à velocidade da luz
  • Elas são refletidas por todos os materiais até certo ponto
  • Elas são capazes de penetrar na maioria dos materiais até certo ponto

Os sensores de radar FMCW (onda contínua modulada em frequência) da Pepperl+Fuchs aproveitam precisamente essas propriedades e as disponibilizam em uma solução que atende aos mais altos requisitos industriais: três modos de medição diferentes, longo alcance, alta velocidade de detecção e a capacidade de detectar praticamente qualquer alvo são apenas algumas das características desses sensores.

Além disso, há uma seleção de opções de conexão que, em conjunto com uma interface CAN, permite uma integração de aplicativos simples e concebível. Isso significa que uma enorme variedade de aplicações exigentes pode ser resolvida com apenas um tipo de sensor.

Vantagens do Princípio FMCW

Familiarize-se agora com os princípios subjacentes e as possibilidades resultantes para você.

Visualização da seção transversal do radar (RCS) para os sensores de radar industriais da Pepperl+Fuchs

Características de mediçãoUma questão de seção transversal do radar

O fator decisivo para a detecção de objetos por sensores de radar é sua refletividade ou a chamada seção transversal do radar (RCS). É especificado na unidade de medida metro quadrado e descreve a extensão da reflexão de uma onda de radar que é refletida de volta a partir de um objeto na direção do sensor.

A curva de resposta mostrada aqui é um exemplo da ampla faixa na qual os sensores de radar da Pepperl+Fuchs detectam de forma confiável um refletor de canto com uma seção transversal de radar de 70 m² usada como referência.

Alcances de detecção menores são proporcionados por objetos com RCS mais baixo ou pelo uso de refletores de canto menores (aqui, 0,5 m² como exemplo).

Propriedades de reflexão

Para saber mais sobre as propriedades de reflexão e o uso de refletores de canto, basta navegar pelos cartões de informações.

Visualização de diferentes materiais que os sensores de radar industriais são capazes de detectar

Princípio de detecção universal

Uma das principais vantagens desse princípio de detecção física é que a tecnologia de radar permite a detecção de praticamente todos os materiais e, portanto, não se limita a objetos específicos. No entanto, o possível intervalo de detecção e o intervalo de medição dependem das propriedades refletoras do objeto-alvo.

Visualização da detecção de objetos com um sensor de radar industrial

Dependência do material

Dependendo do material, as ondas de radar são refletidas de volta para o sensor de radar em diferentes graus e, portanto, são detectadas com diferentes níveis de qualidade. Esse grau de reflexão também é influenciado pela espessura, tamanho e forma do objeto-alvo. Uma superfície plana de metal proporciona uma reflexão perfeita e é, portanto, muito adequada como objeto-alvo. Por outro lado, objetos menos reflexivos podem ser facilmente penetrados pela onda do radar, permitindo a supressão de objetos interferentes.

Visualização da dependência angular das reflexões de ondas de radar

Dependência do ângulo

O número de ondas refletidas de volta para o sensor de radar depende, principalmente, do alinhamento angular entre o sensor e o objeto-alvo. Se não for possível garantir em uma aplicação que o sensor está suficientemente bem alinhado com o objeto-alvo, os chamados refletores de canto podem ser usados.

Refletores de canto para estabilização e aprimoramento de aplicações de sensores de radar

Refletores de canto

Se um refletor de canto feito de metal for fixado em um objeto de pouca reflexão ou em um objeto que não esteja alinhado de forma ideal com o sensor de radar, sua área de reflexão efetiva aumentará consideravelmente. Ao mesmo tempo, os refletores de canto também são usados como referência para determinar as seções transversais do radar, as curvas de resposta e os alcances máximos dos sensores de radar.

Visualização dos modos de medição de sensores de radar industriais

Modos de mediçãoMáxima funcionalidade em apenas um sensor

 1 Distância mais próxima2 Melhor reflexão3 Velocidade mais alta
Dependendo da aplicação, os sensores de radar industriais FMCW da Pepperl+Fuchs podem ser operados em três procedimentos de medição diferentes. O respectivo procedimento é convenientemente configurado via PACTware, sem a necessidade de ferramentas de parametrização adicionais.No modo "distância mais próxima", o objeto mais próximo do sensor é detectado, independentemente do material. Este modo é ideal para evitar colisões, ou seja, com máquinas de construção móveis. Quaisquer objetos que estejam dentro do alcance de extensão ou raio de ação do veículo e da lança são detectados de forma confiável.No modo "melhor reflexão", o sensor detecta o objeto com as melhores propriedades de reflexão. Isso significa que objetos interferentes podem ser simplesmente ignorados, mesmo que estejam diretamente entre o sensor e o objeto alvo real. Por exemplo, é possível "ver através" da camada externa de um tanque para detectar o nível de preenchimento interno.No modo "velocidade mais rápida", por outro lado, o sensor de radar detecta o objeto que se move mais rapidamente em direção a ou afastando-se do sensor. Este procedimento de medição auxilia efetivamente no monitoramento da trajetória do AGV, por exemplo.

Integração

O valor utilitário dos componentes de automação aumenta e diminui com a capacidade de integração. Nossos sensores de radar FMCW consideram isso em muitos aspectos: desde a estrutura do projeto e a conexão elétrica até a transmissão do sinal, parametrização e segurança funcional. Consideramos todos os aspectos para oferecer uma solução que entusiasmará você assim que for integrada à sua aplicação.

Montagem

Os sensores FMCW da Pepperl+Fuchs são projetados com o comprovado design VariKont-L2. Isso não apenas garante um formato compacto para os sensores, mas também abre espaço para liberdade adicional. Um cabeçote de sensor giratório e rotatório permite que o radome seja alinhado de forma ideal na respectiva instalação. Uma montagem metálica robusta com duas conexões por parafuso serve como receptáculo para o cabeçote do sensor e evita problemas causados por condições ambientais adversas e vibrações da máquina.

Diferentes tipos de conexão para sensores de radar industriais, incluindo DT e AMP Superseal

Tipos de conexão

Selecione o tipo de conexão apropriado do nosso portfólio, dependendo do tipo de aplicação. Para uso em máquinas móveis, estão disponíveis variantes de sensores equipadas com cabos fixos com conectores particularmente robustos e típicos do veículo, como DEUTSCH ou AMP Superseal. Alternativamente, os sensores de radar estão disponíveis com uma conexão M12 típica para aplicações de automação ou também com cabos fixos com extremidades abertas.

Logotipos CANopen e SAE J1939

Comunicação

Para transmitir valores medidos e comandos de parametrização, os sensores de radar da Pepperl+Fuchs utilizam uma interface CANopen integrada (compatível com CiA-301) ou J1939. Isso facilita muito a integração dos sensores às infraestruturas de barramento CAN existentes (por exemplo, em máquinas móveis), sem a necessidade de uma nova fiação individual que consome muito tempo. Além disso, o diagnóstico é possível através da interface CAN, permitindo que os sensores de radar também sejam utilizados em aplicações relevantes para a segurança em conjunto com um CLP à prova de falhas, alcançando um nível de segurança de PL c Cat. 2 com apenas um sensor.

Logotipo PACTware

Parametrização

A parametrização dos sensores de radar também é feita de forma prática por meio da conhecida ferramenta de configuração PACTware. Aqui, estão disponíveis um DTM COM para configurar a comunicação CAN (por exemplo, ID do nó e taxa de transmissão) e um DTM de dispositivo de radar para definir os parâmetros reais do sensor, como procedimentos de medição ou valores de filtro. Vários objetos na faixa de detecção medida pelos sensores de radar também podem ser visualizados diretamente por meio de uma análise de reflexão integrada no PACTware.

Aplicações Equipamentos móveis

Sensores de radar auxiliando na construção de estradas

Otimização de processos na construção rodoviária

Na construção rodoviária, um tandem de vibroacabadora e alimentadora é frequentemente usado para colocar o pavimento. Enquanto as duas máquinas se movem lentamente, o alimentador alimenta continuamente a vibroacabadora com material como asfalto. Como as duas máquinas são controladas manualmente, há sempre o risco de que a distância entre as máquinas seja alterada além da tolerância máxima ou que a pista de uma máquina se desloque ligeiramente em relação à outra.

A precisão dessa operação pode ser significativamente aumentada pelo uso inteligente da tecnologia de radar. O alimentador é equipado com um par de sensores de radar robustos da Pepperl+Fuchs, que são direcionados a dois refletores de canto na vibroacabadora e registram as alterações na distância. Isso permite não apenas manter a distância ideal entre as duas máquinas, mas também coordenar com precisão a pista, pois os sensores e refletores são montados em pares.

Radar sensor mounted in outrigger of mobile crane

Distance Measurement in Outrigger of Mobile Crane

Radar sensors from Pepperl+Fuchs effectively support the precise control of mobile crane outriggers. The radar beam of a radar sensor mounted inside the telescopic crossbeam is directed at a corner reflector positioned at the tip. If the telescopic crossbeam moves forwards or backwards when the outrigger is extended or retracted, the sensor measures this change in distance and transmits the values to the crane's control system as a basis for further adjustment processes.

Through vehicle-typical connectors such as AMP Superseal or DEUTSCH and the CANopen or J1939 interfaces the sensors can be easily integrated into the on-board network. Even dirt such as hydraulic oil residues inside the outrigger do not impair the performance of the radar sensors.

Máquinas agrícolas

Sensores de radar utilizados para medição de velocidade sobre o solo em máquinas agrícolas

Velocidade precisa em relação ao solo para proteção otimizada das culturas

Integrados em máquinas agrícolas, os sensores de radar industriais medem com precisão o movimento real dos veículos em relação ao solo (velocidade sobre o solo). Superfícies irregulares são detectadas com segurança e possíveis objetos interferentes, como plantas, são simplesmente suprimidos pela penetração da onda do radar. Isso permite o controle preciso de equipamentos agrícolas, como pulverizadores de campo, colheitadeiras e semeadeiras.

A eficiência do processo é aumentada, sobreposições e lacunas são minimizadas e o uso de sementes, fertilizantes e defensivos agrícolas é otimizado. Graças à interface CANopen ou J1939 e aos conectores específicos do veículo, os sensores podem ser perfeitamente integrados às redes de barramento existentes no veículo.

Sensores de radar detectando o nível de preenchimento do tanque de fertilizante

Medição de nível em pulverizadores de campo

Sensores de radar industriais também podem desempenhar um papel decisivo na medição de nível em tanques de pulverização. Aqui, a tecnologia de radar permite o monitoramento preciso do nível de preenchimento através da parede plástica do tanque (dependendo da espessura da parede) sem a necessidade de intervenção física no tanque. Isso também possibilita a reestruturação, o que aumenta significativamente a flexibilidade.

Além disso, permite o monitoramento contínuo e confiável do nível de preenchimento para garantir a utilização da quantidade correta de defensivo agrícola, maximizando o uso eficiente de recursos e evitando sobredosagem e desperdício, enquanto o alerta precoce de níveis baixos otimiza as operações.

Intralogística

Sensores de radar protegendo empilhadeiras contra colisões em intralogística

Redução da velocidade máxima em empilhadeiras

A velocidade é um fator decisivo no manuseio de materiais. Isso também se aplica ao uso de empilhadeiras nas instalações da empresa. Embora a alta velocidade ainda seja vantajosa em ambientes externos e a área ao redor seja geralmente fácil de ver, uma certa restrição é necessária em fábricas e armazéns por motivos de segurança.

Para ajudar o pessoal, um sensor de radar alinhado verticalmente que detecta o teto do salão ou as travessas metálicas abaixo dele pode determinar imediatamente se a empilhadeira chegou a uma área interna. Se esse for o caso, a velocidade máxima possível é automaticamente limitada a um nível tolerável e só é novamente liberada quando a empilhadeira sai do corredor. Devido à forte refletividade das barras transversais de metal, a instalação de um refletor de canto não é necessária aqui. Graças ao alto alcance dos sensores, essa aplicação também pode ser implementada com tetos de salão correspondentemente altos.

Sensores de radar protegem grandes AGVs contra colisões

Prevenção de colisões em AGV

O uso seguro de AGVs para serviços pesados em meios líquidos ou gasosos impõe exigências especiais à tecnologia de sensor. As dimensões dos veículos e a grande área de monitoramento associada devem ser levadas em conta, bem como as influências climáticas em áreas externas. Devido ao seu longo intervalo de medição, os sensores de radar da Pepperl+Fuchs oferecem uma solução eficiente que permite a proteção confiável dos movimentos de direção. O monitoramento dos flancos do veículo longo também é possível sem problemas devido ao longo alcance dos sensores.

As influências meteorológicas em ambientes externos não afetam a precisão da medição graças à tecnologia de radar, que não é muito suscetível a interferências. A interferência mútua entre os sensores do radar montados nas proximidades uns dos outros também é descartada pela modulação de frequência usada.

Vídeos de aplicação

Equipamentos móveis

Este vídeo apresenta uma visão geral sobre o uso de sensores de radar em equipamentos móveis.

Intralogística

Assista a este vídeo para saber mais sobre como os sensores de radar da Pepperl+Fuchs podem auxiliar no manuseio de materiais.

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