Kolbenposition erkennen

Zylinder­schalter & Reedkontakte

Wie erkennt der Sensor den Kolben? Reedkontakt oder elektronisch, T-Nut oder C-Nut, richtig einstellen, Hysterese und typische Fehler – mit Einstell-Übung am Zylinder.

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Sensor eingefahrenSensor ausgefahrenMagnetring am Kolben
01 · Verstehen

So erkennt der Sensor den Kolben

Im Kolben steckt ein Magnetring. Das Zylinderrohr ist aus Aluminium oder Edelstahl – das Magnetfeld geht hindurch. Ein Sensor in der Nut außen am Zylinder merkt, wenn der Magnet unter ihm steht. So meldet die SPS: Zylinder ist eingefahren oder ausgefahren.

Merke: Der Zylinder muss mit Magnetkolben bestellt sein. Ohne Magnet schaltet kein Zylinderschalter – egal wie man ihn verschiebt.

02 · Verstehen

Reedkontakt oder elektronisch?

Die zwei Bauarten von Zylinderschaltern
ReedkontaktElektronischer Sensor (magnetoresistiv / Hall)
Aufbauzwei Metallzungen in einem Glasröhrchen; der Magnet zieht sie zusammenHalbleiter-Sensor, keine bewegten Teile
Anschlussmeist 2-Draht, schaltet wie ein Kontaktmeist 3-Draht PNP (oder NPN), braucht Versorgung
Verschleißmechanisch – begrenzte Schaltspieleverschleißfrei
Prellenja, kurzes Flattern beim Schaltennein, sauberes Signal
Empfindlich gegenzu hohen Strom, induktive und kapazitive Lasten, lange Leitungen, StößeVerpolung (meist geschützt), starke fremde Magnetfelder
Vorteileinfach, oft für AC und DC, keine Versorgung nötigschnell, langlebig, unempfindlich gegen Vibration

Viele Reedschalter haben eine LED eingebaut. Dadurch fallen im eingeschalteten Zustand einige Volt am Schalter ab – bei Reihenschaltung mehrerer Schalter wird die Spannung knapp.

T-Nut

Bei Profilzylindern: Sensor von oben einlegen (Einschub von oben) und festschrauben.

C-Nut

Rundere Nutform anderer Hersteller – Sensor muss zur Nut passen.

Mit Halter

Bei Rund- oder Zugankerzylindern ohne Nut: Halter mit Schelle oder am Zuganker.

03 · Anwenden

Den Sensor richtig einstellen

  1. 1 · Sicher machen

    Einrichtbetrieb, niemand im Bewegungsbereich. Wenn möglich ohne Last.

  2. 2 · In die Endlage fahren

    Zylinder in die Endlage bringen, die gemeldet werden soll (z. B. ausgefahren).

  3. 3 · Sensor einschieben

    Sensor von außen (von der Deckelseite her) in die Nut setzen und langsam Richtung Kolbenmagnet schieben, bis die LED angeht.

  4. 4 · Etwas weiter schieben

    Ein bis zwei Millimeter weiter in den Schaltbereich hinein – nicht genau auf den Einschaltpunkt. Dort flackert das Signal sonst bei Vibration.

  5. 5 · Festziehen

    Befestigungsschraube nur so fest wie in der Anleitung angegeben – Sensoren sind empfindlich.

  6. 6 · Prüfen

    Mehrmals ein- und ausfahren: LED muss in der Endlage sicher an sein und darf erst kurz vor der Endlage (wenige Millimeter) angehen, nicht schon deutlich davor.

Hysterese: Der Einschaltpunkt und der Ausschaltpunkt liegen ein Stück auseinander. Das verhindert Flattern, bedeutet aber auch: Der Sensor schaltet beim Wegfahren des Kolbens erst ein Stück später aus, als er beim Heranfahren eingeschaltet hat.

Zwischenposition: Fährt der Kolben nur vorbei, ist das Signal sehr kurz. Die SPS muss es in ihrer Zykluszeit sehen – Beispiel: Schaltbereich 6 mm, Kolben fährt 0,5 m/s → Signal nur 12 ms lang.

Sicher arbeiten: Ein Sensor, der schon vor der Endlage meldet, kann eine Folgebewegung zu früh freigeben – Kollision oder Quetschgefahr.

04 · Anwenden

Fehlerbilder am Zylinderschalter

Typische Fehler und Abhilfe
FehlerbildMögliche UrsacheWas tun
LED geht nie ankein Magnetkolben, falscher Sensor für die Nut, Sensor defekt, keine Versorgung (3-Draht)Zylindertyp prüfen, Versorgung messen, Sensor tauschen
LED flackert in der EndlageSensor am Rand des Schaltbereichs, Vibrationetwas weiter in den Schaltbereich schieben, Schraube prüfen
Meldet schon vor der Endlagezu weit Richtung Zylindermitte eingestelltneu einstellen wie oben
Reed bleibt immer anKontakte verklebt durch zu hohen Strom oder kapazitive LastSchalter tauschen, Last und Schutzbeschaltung prüfen
Falsche Meldungen bei mehreren ZylindernZylinder zu dicht nebeneinander, Magnete beeinflussen sich; Stahlteile in der NäheMindestabstand laut Datenblatt, andere Anordnung
Störungen beim Schweißen in der Nähestarke Magnetfelder beeinflussen den Sensorschweißfeldfeste Sensoren verwenden
Ausprobieren

Den Sensor in der Nut einstellen

Der Zylinder hat 100 mm Hub. Schiebe den Sensor so, dass er die Endlage ausgefahren sicher meldet – und nicht schon vorher.

Sensor und Zylinder
Üben

Dein Wissen anwenden

Sechs Aufgaben: erst verstehen, dann entscheiden und rechnen. Nach jeder Lösung führt dich ein Link zum passenden Kapitel.

Alle Zahlen auf dieser Seite sind Richtwerte zum Lernen. Verbindlich sind Zeichnung, Datenblatt des Herstellers, Betriebsanweisung und die Unterweisung in deinem Betrieb.