Sensoren und elektrische Grundlagen

Sensoren melden der Steuerung, was an der Maschine geschieht. Binäre Sensoren kennen nur zwei Zustände: Ein induktiver Näherungsschalter erkennt Metall ohne Berührung, etwa als Endlagen- oder Referenzschalter einer Achse. Der Bemessungsschaltabstand gilt für eine Stahlplatte; sicher schaltet der Sensor bis zum gesicherten Schaltabstand von 81 % davon. Andere Metalle wie Aluminium oder Messing werden über einen Reduktionsfaktor kleiner als 1 berücksichtigt. Schließer schalten bei erkanntem Objekt durch, Öffner trennen.

Analoge Sensoren liefern ein stetiges Signal, zum Beispiel ein Drucksensor im Spannkreis oder ein Pt100 an der Spindel. Üblich sind 0 bis 10 V und 4 bis 20 mA. Beim Stromsignal erkennt die Steuerung einen Drahtbruch, weil der Messanfang bei 4 mA liegt; außerdem ist Strom unempfindlich gegen Spannungsfall auf langen Leitungen. Die Umrechnung erfolgt über die lineare Kennlinie zwischen Messbereichsanfang und -ende.

Wegmesssysteme bestimmen die Achsposition. Drehgeber am Motor messen indirekt über die Gewindespindel, Glasmaßstäbe direkt am Schlitten. Inkrementelle Systeme brauchen nach dem Einschalten eine Referenzpunktfahrt, absolute nicht. Die Auflösung eines Drehgebers ergibt sich aus Steigung, Strichzahl und Auswertung. Signalleitungen werden geschirmt und getrennt von Motorleitungen verlegt, weil Frequenzumrichter Störungen einkoppeln.