{"id":1843,"date":"2026-09-22T07:46:32","date_gmt":"2026-09-22T07:46:32","guid":{"rendered":"https:\/\/benlongkj.com\/?p=1843"},"modified":"2026-09-22T07:46:35","modified_gmt":"2026-09-22T07:46:35","slug":"industrial-automation-sensors","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/benlongkj.com\/de\/blog\/industrial-automation-sensors\/","title":{"rendered":"Wie man Industrieautomationssensoren f\u00fcr die Fertigung ausw\u00e4hlt"},"content":{"rendered":"

Alle automatischen Maschinen sind auf die Informationen angewiesen, mit denen sie arbeiten. Eine Servopresse arbeitet mit einem unvollkommenen Bauteil, ein Roboter arbeitet nur mit sichtbaren Objekten, und ein Kalibrierstand misst die Temperatur seiner Umgebung. Die Wahl industrielle Automatisierungssensoren<\/strong> ist daher kein Posten, der am Ende eines Projekts ausgef\u00fcllt wird; sie entscheidet dar\u00fcber, ob die Maschine Fehler erkennt oder sie ausliefert. Diese Richtlinie richtet sich insbesondere an die Personen, die f\u00fcr die Entwicklung der Sensorliste f\u00fcr das Projekt verantwortlich sind, sowie an die Person, die sie kaufen, Lieferantenangebote vergleichen und einige zus\u00e4tzliche Sensoren bereithalten muss.<\/p>\n

Dieser Leitfaden basiert auf unserer Erfahrung bei der Auswahl von Sensortypen f\u00fcr automatische Montagelinien und Pr\u00fcfst\u00e4nde f\u00fcr Leistungsschalter und andere Niederspannungsger\u00e4te. In unserer Praxis haben wir unter den sechs Sensorgattungen ausgew\u00e4hlt: Drucksensoren, Temperatursensoren, fotoelektrische Sensoren, Vision-Sensoren, N\u00e4herungssensoren und lineare Wegsensoren, die von f\u00fchrenden Unternehmen wie Omron, Keyence, Honeywell, Panasonic und SIMBATOUCH hergestellt werden.<\/p>\n

Um Sensoren f\u00fcr die Fertigung auszuw\u00e4hlen<\/strong>, beginnen Sie mit der Aufgabe, nicht mit dem Katalog: Definieren Sie, was erkannt oder gemessen werden muss, das Zielmaterial und die Distanz, die Genauigkeit und Reaktionszeit, die der Prozess ben\u00f6tigt, sowie die Umgebung, in der der Sensor eingesetzt wird. Stimmen Sie dann das Ausgangssignal auf Ihre SPS ab (PNP oder NPN, 4\u201320 mA oder IO-Link), best\u00e4tigen Sie die IP-Schutzart und die Montage und standardisieren Sie auf eine kleine Anzahl von Marken und Teilenummern. Die meisten Sensorausf\u00e4lle in der Produktion resultieren aus einer falschen Spezifikation oder einer schlechten Installation, nicht aus einem defekten Sensor.<\/span><\/p><\/blockquote>\n

\"\"<\/h2>\n

Die sechs Sensorgattungen hinter den meisten Montage- und Pr\u00fcfmaschinen<\/h2>\n

Es gibt Dutzende von Sensortypen, die in der industriellen Automatisierung verwendet werden<\/strong>, aber ein gew\u00f6hnliches F\u00f6rdersystem oder ein Pr\u00fcfstand verwendet nur sechs Sensorgattungen. Die folgende Tabelle zeigt die Funktionen jedes Sensors in einer realen Maschine sowie die wichtigen Spezifikationen f\u00fcr die St\u00fcckliste (BOM).<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Sensorgattung<\/th>\nFunktion an der Maschine<\/th>\nWichtige Spezifikation zur Definition<\/th>\nTypischer Ausgang<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Druck \/ Kraft<\/td>\n\u00dcberwacht Luftversorgung, Presskraft, Klemmkraft; W\u00e4gezellen in Servopressen<\/td>\nMessbereich, Genauigkeit (% FS), \u00dcberlastf\u00e4higkeit<\/td>\n4\u201320 mA, 0\u201310 V, Schaltausgang<\/td>\n<\/tr>\n
Temperatur<\/td>\nUmgebungs-Kompensation an Kalibrierst\u00e4nden; Schwei\u00df- und Heizungssteuerung<\/td>\nSensortyp (RTD, Thermoelement), Messbereich, Genauigkeit<\/td>\nRTD\/TC Eingang, 4\u201320 mA<\/td>\n<\/tr>\n
Fotoelektrisch<\/td>\nBauteilanwesenheit, Z\u00e4hlung, Position; Sicherheitslichtvorh\u00e4nge<\/td>\nErfassungsmodus, Distanz, Fleckgr\u00f6\u00dfe, Reaktionszeit<\/td>\nPNP\/NPN, IO-Link<\/td>\n<\/tr>\n
Vision<\/td>\nFehlende, falsch eingesetzte oder verdrehte Teile; Lesen von Codes und Markierungen<\/td>\nSichtfeld, Aufl\u00f6sung, Pr\u00fcfzeit, Beleuchtung<\/td>\nEthernet, digitale Ein-\/Ausg\u00e4nge<\/td>\n<\/tr>\n
N\u00e4herung<\/td>\nZylinderendlagen, Metallteil-Erkennung, Vorrichtungsbest\u00e4tigung<\/td>\nErfassungsdistanz, abgeschirmt oder ungeschirmt, Geh\u00e4usegr\u00f6\u00dfe<\/td>\nPNP\/NPN, IO-Link<\/td>\n<\/tr>\n
Linear \/ Weg<\/td>\nEinf\u00fcgetiefe, Hubposition, H\u00f6he und Ebenheit<\/td>\nMessbereich, Aufl\u00f6sung, Linearit\u00e4t<\/td>\n4\u201320 mA, 0\u201310 V, RS-485, IO-Link<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Druck- und Kraftsensoren<\/h3>\n

Die Druckmessung bei der Montage von elektrischen Komponenten hat zwei verschiedene Anwendungen. Die erste ist pneumatisch: Die Mehrheit der Maschinen arbeitet mit einer Luftversorgung von 0,6 MPa; ein Druckschalter oder -sender stoppt die Maschine, bevor die Niederdruckklemme ein Teil bewegen l\u00e4sst. Die zweite bezieht sich auf die Kraftmessung beim Pressen, Nieten und Einsetzen. Bei Benlongs MCB-Magnetkern-Automatikmontagemaschine<\/a>, setzt eine Servopresse Spulen und Stifte mit programmierbaren 10\u2013200 N mit Kraftgenauigkeit von \u00b15% und Tiefengenauigkeit von \u00b10,05 mm<\/span>, ein, und eine Kraft-Weg-Kurve sortiert jedes Teil aus, das vom erlernten Profil abweicht. W\u00e4gezellen und Miniaturkraftsensoren von SIMBATOUCH und Honeywell sind typische Wahlm\u00f6glichkeiten f\u00fcr diese Aufgabe.<\/p>\n

Temperatursensoren<\/h3>\n

Temperatur ist besonders wichtig, wenn die Physik von der Temperatur abh\u00e4ngt. Ein bimetallischer Leistungsschalter steuert Zahnr\u00e4der basierend auf W\u00e4rme, daher f\u00fchrt ein Kalibrierstand, der die Umgebungstemperatur nicht ber\u00fccksichtigt, zu falschen Messungen von der Fr\u00fch- bis zur Sp\u00e4tschicht. Benlongs Langzeit-Thermokalibrierbank f\u00fcr MCCBs<\/a> erfasst die Umgebungstemperatur bei jedem Test und kann die Akzeptanzfenster automatisch anpassen, mit einer optionalen Kammer, die 25 \u00b0C \u00b13 \u00b0C h\u00e4lt. F\u00fcr solche Messungen ist es besser, einen RTD (z. B. Pt100) anstelle eines Thermoelements zu verwenden, da dieser bei Raumtemperatur genauer und stabiler ist. Thermoelemente sind effektiver bei Messungen, die hohe Temperaturen an Punkten wie Schwei\u00dfen und Hei\u00dfnieten betreffen.<\/p>\n

Fotoelektrische Sensoren<\/h3>\n

Fotoelektrische Sensoren sind das R\u00fcckgrat der Teileerkennung. Sie k\u00f6nnen in drei Betriebsarten arbeiten: Durchlicht, Reflexionslicht und diffuse Reflexion; zudem k\u00f6nnen selbst in engen R\u00e4umen Fasersensoren anstelle von Standardsensoren verwendet werden. Bei der halbautomatischen Montageanlage f\u00fcr MCB Lichtbogenl\u00f6schkammern<\/a>, \u00fcberpr\u00fcfen optische Sensoren die Plattenanzahl und die Stapelh\u00f6he vor dem Pressvorgang sowie Sicherheitslichtvorh\u00e4nge zum Schutz des Personals im Ladebereich. Die drei f\u00fchrenden Hersteller optischer Sensoren sind Omron, Keyence und Panasonic.<\/p>\n

Vision-Sensoren<\/h3>\n

W\u00e4hrend ein fotoelektrischer Sensor mit Ja oder Nein antwortet, beantwortet ein Vision-Sensor was, wo und ob es korrekt ist. Bei Benlongs MCB-Automatisierungslinie<\/a>, die mit einem Zyklus von 2\u20133,5 Sekunden l\u00e4uft, pr\u00fcfen Kameras an definierten Punkten auf fehlende Blockaden, falsch platzierte Teile und schlechte Passungen. Eine einzelne Spezifikation reicht f\u00fcr die Kameraf\u00e4higkeiten aus, z. B. Bildaufl\u00f6sung, aber die Gesamtbewertung: Bildfeld, maximale Defektgr\u00f6\u00dfe, Beleuchtung sowie die gesamte Inspektionsdauer m\u00fcssen alle den Anforderungen des Betriebszyklus entsprechen. Keyence und Omron produzieren sowohl Vision-Sensoren als auch komplette Maschinen-Vision-Systeme.<\/p>\n

N\u00e4herungssensoren<\/h3>\n

Induktive N\u00e4herungssensoren werden verwendet, um Metall ber\u00fchrungslos zu erkennen. Sie sind die am h\u00e4ufigsten gew\u00e4hlten Sensoren zur Erfassung von Zylinderendpositionen, Index-Drehtischen oder zur \u00dcberpr\u00fcfung der Anwesenheit von Metallteilen in Vorrichtungen. Kapazitive Sensoren erkennen nichtmetallische Objekte wie Kunststoffgeh\u00e4use, sind jedoch st\u00e4rker von Schmutz und Feuchtigkeit beeinflusst. Au\u00dferdem wird die Erfassungsreichweite mit einer Toleranz angegeben: Der spezifizierte Bereich gilt f\u00fcr ein Ziel aus Stahl, w\u00e4hrend andere Metalle wie Messing, Kupfer und Aluminium die Reichweite der Sensoren erheblich verringern, was besonders wichtig bei der Erkennung von Kontakten und Kupferklemmen ist.<\/p>\n

Lineare und Wegsensoren<\/h3>\n

Lineare Sensoren haben die F\u00e4higkeit, Positionen zu messen, anstatt nur deren Anwesenheit zu erkennen. Beispiele f\u00fcr solche Sensoren sind der magnetostriktive Wegaufnehmer, der potenziometrische Wegaufnehmer, der LVDT und der Laser-Wegsensor. In Montageanlagen werden sie verwendet, um die Einstecktiefe, den Presshub, die Bauteilh\u00f6he und Ebenheit zu messen. In Kombination mit einem Kraftsensor erzeugt der lineare Sensor die sogenannte Kraft-Weg-Kennlinie, die die Servopresse zu einem effektiven Werkzeug macht.<\/p>\n

Wie man industrielle Automatisierungssensoren ausw\u00e4hlt: Ein Sieben-Schritte-Prozess<\/h2>\n

Eine solide Methodik erm\u00f6glicht es Ingenieuren, einen Industriesensor<\/strong> schneller auszuw\u00e4hlen und Eink\u00e4ufern, dessen Eigenschaften leichter zu \u00fcberpr\u00fcfen. Diese sieben Schritte sind universell:
\n\u2460. Entscheiden Sie, was erreicht werden soll. Formulieren Sie einen Ein-Satz-Aussage, die das Ziel der Erkennung, Z\u00e4hlung, Messung oder Inspektion im Raum und in der Zeit beschreibt. Wenn es schwerf\u00e4llt, die Idee in Worte zu fassen, sind die Anforderungen an den Sensor noch nicht formalisiert.
\n\u2461. Identifizieren Sie das Ziel. Dies umfasst die Feststellung von Material, Farbe, Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit, Abmessungen und Beweglichkeit. In der Regel verwirren gl\u00e4nzende, transparente und schwarze Ziele optische Sensoren.
\n\u2462. Berechnen Sie die Distanz. Definieren Sie den Arbeitsbereich des Sensors und die erforderliche Wiederholgenauigkeit der Messungen. Denken Sie auch an die kleinste \u00c4nderung, die erkannt werden soll.
\n\u2463. Konzentrieren Sie sich auf die Zeit. Stellen Sie sicher, dass die Ansprechzeit des Sensors mit der Arbeitszeit der Anlage \u00fcbereinstimmt; bei einem Arbeitszyklus von 2 Sekunden f\u00fchrt ein langsamer Sensor zu Verz\u00f6gerungen.
\n\u2464. Bewerten Sie die Umgebungsbedingungen. Ber\u00fccksichtigen Sie Faktoren wie Temperatur, \u00d6lnebel, K\u00fchlmittel, Metallstaub und Vibrationen einschlie\u00dflich elektrischer St\u00f6rungen. W\u00e4hlen Sie eine geeignete IP-Klasse und Geh\u00e4usematerial basierend auf der IP-Schutzart.
\n\u2465. Bestimmen Sie Ihren Ausgangs- und Verbindungstyp. PNP oder NPN sollten zum Eingang passen, und der Analogtyp ist durch den Bereich (4-20 mA oder 0-10 V) gekennzeichnet.
\n\u2466. Bereiten Sie die Wartung vor. Dies umfasst die Bestimmung der Steckertypen, Kabell\u00e4ngen, Verf\u00fcgbarkeit von Ersatzteilen und ob der Austausch ohne erneutes Einlernen erfolgen kann.<\/p>\n

\"\"<\/h3>\n

Ausgangssignale: das Detail, das die meisten Inbetriebnahmeverz\u00f6gerungen verursacht<\/h3>\n

Diskrete Sensoren verwenden entweder PNP- oder NPN-Technologie, und es ist entscheidend, dass der passende Sensor ausgew\u00e4hlt wird, der zum PLC-Eingangsmodul passt. Ein Sensor mit falscher Polarit\u00e4t funktioniert einfach nicht, was einer der h\u00e4ufigsten Gr\u00fcnde f\u00fcr Verz\u00f6gerungen ist, wenn importierte Ger\u00e4te ihr endg\u00fcltiges Ziel erreichen. Analogsensoren hingegen arbeiten durch die \u00dcbertragung kontinuierlicher Messwerte, wobei 4-20 mA gegen\u00fcber Spannungssignalen bei langen Kabelstrecken bevorzugt wird, aufgrund ihrer Wirksamkeit gegen elektrische St\u00f6rungen und der einfachen Erkennung von Kabelunterbrechungen. IO-Link<\/a>, standardisiert als IEC 61131-9, beh\u00e4lt die vertraute Drei-Draht-Verbindung bei, f\u00fcgt jedoch eine bidirektionale Kommunikation hinzu, sodass die SPS Sensordiagnosen auslesen und Einstellungen automatisch auf eine Ersatz-Einheit herunterladen kann.<\/p>\n

Sensor-Spezifikations-Checkliste f\u00fcr Ingenieure und Eink\u00e4ufer<\/h2>\n

Die meisten Beschaffungsprobleme beginnen mit einer unvollst\u00e4ndigen Zeile auf der Sensorliste. Bevor eine Liste von Automatisierungssensoren<\/strong> an den Einkauf geht, sollte jede Zeile die folgenden Fragen beantworten:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Feld<\/th>\nWas zu schreiben ist<\/th>\nWarum das wichtig ist<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Funktion und Standort<\/td>\nStationsnummer und Aufgabe, z. B. \u201cST05 Lichtbogenplattenz\u00e4hlung\u201d<\/td>\nVerkn\u00fcpft das Teil mit der Maschinendokumentation und Ersatzteilliste<\/td>\n<\/tr>\n
Sensortyp und Modus<\/td>\nz. B. diffuse Lichtschranke, M12 induktiv abgeschirmt<\/td>\nVerhindert Ersatzteile, die passen, aber nicht funktionieren<\/td>\n<\/tr>\n
Reichweite und Genauigkeit<\/td>\nErfassungsabstand oder Messbereich, Wiederholgenauigkeit<\/td>\nDefiniert die Leistung, die der Lieferant erf\u00fcllen muss<\/td>\n<\/tr>\n
Reaktionszeit<\/td>\nMaximalwert in ms<\/td>\nMuss in den Maschinenzyklus passen<\/td>\n<\/tr>\n
Ausgabe<\/td>\nPNP\/NPN, NO\/NC, 4\u201320 mA, IO-Link<\/td>\nMuss zur SPS-Eingangskarte passen<\/td>\n<\/tr>\n
Versorgungsspannung<\/td>\n\u00dcblicherweise 12\u201324 V DC<\/td>\nVermeidet besch\u00e4digte Sensoren beim Start<\/td>\n<\/tr>\n
Anschluss<\/td>\nM8\/M12-Stecker oder Kabel, Kabell\u00e4nge<\/td>\nBeeinflusst Wartungszeit und Ersatzteillager<\/td>\n<\/tr>\n
Umgebung und IP-Schutzart<\/td>\nz. B. IP67, \u00f6lbest\u00e4ndiges Kabel<\/td>\nBestimmt die Lebensdauer<\/td>\n<\/tr>\n
Marke und Teilenummer<\/td>\nGenehmigte Marke plus exaktes Modell<\/td>\nErm\u00f6glicht dem Einkauf einen Vergleich \u201ewie mit wie\u201c<\/td>\n<\/tr>\n
Genehmigte Alternative<\/td>\nZweite Marke und Modell<\/td>\nSch\u00fctzt das Projekt vor Lieferzeitproblemen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Kunden m\u00fcssen zwei kaufm\u00e4nnische Pr\u00fcfungen ber\u00fccksichtigen: \u00dcberpr\u00fcfen, ob die angebotene Komponente echtes Lager eines autorisierten H\u00e4ndlers ist, und die Lieferzeit pro Sensor ermitteln, nicht nur einen Gesamtzeitraum. Zum Beispiel kann ein r\u00fcckst\u00e4ndiger Vision-Sensor die gesamte Produktionslinie, die in der Fabrik getestet wird, zum Stillstand bringen.<\/p>\n

Sensor-Marken, die in Benlong-Automatisierungsprojekten verwendet werden<\/h2>\n

Benlong standardisiert auf eine kurze Liste von Marken, damit Kunden Maschinen mit Teilen erhalten, die sie lokal beschaffen k\u00f6nnen, und Ingenieure Support leisten k\u00f6nnen. Der folgende Vergleich zeigt, wie jede Marke typischerweise bei Montage- und Testger\u00e4ten eingesetzt wird.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Marke<\/th>\nHerkunft<\/th>\nSt\u00e4rkste Sensorlinien<\/th>\nTypische Rolle bei Benlong-Maschinen<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Omron<\/td>\nJapan<\/td>\nLichtschranken, Faser, N\u00e4herung, Vision, Weg, Druck<\/td>\nAllgemeine Erkennung; passt zu den Omron-SPS, die auf vielen Linien verwendet werden<\/td>\n<\/tr>\n
Keyence<\/td>\nJapan<\/td>\nFaser, Laser-Wegmessung, Vision- und Messsysteme<\/td>\nHochpr\u00e4zise Messung und Sichtpr\u00fcfung<\/td>\n<\/tr>\n
Honeywell<\/td>\nVereinigte Staaten<\/td>\nDruck, Kraft, Temperatur, Position und Schalter<\/td>\nDruck- und Kraft\u00fcberwachung, Temperaturmessung<\/td>\n<\/tr>\n
Panasonic<\/td>\nJapan<\/td>\nFaser, kompakte Lichtschranken, Fl\u00e4chensensoren, Lichtvorh\u00e4nge, Druck<\/td>\nKompakte Erkennung in engen Vorrichtungen, Arbeitersicherheit<\/td>\n<\/tr>\n
SIMBATOUCH<\/td>\nChina (Guangzhou)<\/td>\nW\u00e4gezellen, Miniatur-Kraftsensoren, Drehmoment- und Mehrachsen-Kraftsensoren<\/td>\nPress-, Niet- und Einf\u00fcgekraftmessung<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Wenn ein Kunde eine andere Marke angibt, beispielsweise um einen bestehenden Werksstandard zu erf\u00fcllen, kann die Sensorliste w\u00e4hrend der Entwurfsphase angepasst werden. Dies vor dem Bau der Maschine zu tun, verursacht geringe Kosten; Sensoren nach der Abnahme der Fabrik zu wechseln bedeutet Neuverkabelung, Neuprogrammierung und erneute Tests. K\u00e4ufer in M\u00e4rkten wie Indien, die lokale gegen Offshore-Maschinenbauer abw\u00e4gen, finden weitere Informationen zu dieser Entscheidung in unserem Leitfaden zu Herstellern automatischer Montageanlagen in Indien<\/a>.<\/p>\n

Vom Sensorsignal zur Qualit\u00e4tsentscheidung<\/h2>\n

Der Ausgang des Sensors ist nur relevant, wenn er Auswirkungen auf die Aktionen der Maschine hat. Jeder wichtige Sensor in einer richtig konstruierten Linie beeinflusst die vom Ger\u00e4t ausgef\u00fchrten Aktionen: Stopp, Ausschuss, Wiederholung, Anpassung oder Protokollierung. Dies ist der entscheidende Unterschied zwischen Automatisierung, die lediglich Objekte bewegt, und Automatisierung, die Qualit\u00e4tskontrolle durchf\u00fchrt, ein Unterschied, der in unserem Artikel zu Was ist Automatisierung?<\/a>. weiter vertieft wird. Wenn Sie einen Maschinenvorschlag pr\u00fcfen, fragen Sie f\u00fcr jeden Sensor, was passiert, wenn sein Signal falsch ist. Wenn es keine Antwort gibt, ist der Sensor nur Dekoration.<\/p>\n