Автоматизация производства
Популярное

  •  
    Выбор датчика положения

    Преимущества использования автоматизации в производственном процессе: это и увеличение

    выпуска, и снижение себестоимости, и улучшение качества продукции.

    В наши дни не встретишь такой отрасли производства, где бы не использовались датчики положения и перемещения, которые

    являются связующим звеном между электронной и механической частями приборов. Попробуем

    разобраться в выборе типа датчика положения, подходящего для той или иной задачи.

    К датчикам положения можно отнести любое устройство, предназначенное для

    определения наличия/отсутствия или относительной позиции каких-либо предметов, которые

    могут иметь твердую, сыпучую или жидкую консистенцию.

    При выборе изделия необходимо учитывать ряд функциональных особенностей, присущих

    каждому типу датчиков и конструкторскому подходу производителей к своей

    продукции, терминологии и маркировке.

    По физическому принципу работы датчики положения подразделяются на бесконтактные:

    индуктивные,

    емкостные,

    магнитные,

    оптические (фотоэлектрические),

    ультразвуковые,

    и на контактные, основными из которых являются энкодеры – устройства преобразующие

    угловые повороты или линейные перемещения в последовательность импульсов определенного

    формата.

    Оптические датчики являются наиболее востребованными изделиями и предназначены

    для разнооборазных задач: контроль прозрачных объектов, прозрачных этикеток, слежение за

    кромкой, определение люминисцентных меток и т. п.

    По типу выхода датчики подразделяются на дискретные (выключатели), аналоговые и

    цифровые.

    К разряду выключателей с дискретным выходом относятся устройства, которые имеют только

    два коммутационных состояния – открыт или закрыт.

    Аналоговые и цифровые датчики имеют зависимость выходной величины от расстояния

    до объекта. В качестве выходной величины у аналогового выхода в основном используется

    ток 4 – 20 мА, а также напряжение 0 – 5 Вольт (напряжение 0 – 10 Вольт и ток 0 – 20 мА

    считаются устаревшими). У цифровых датчиков сигнал на выходе кодируется в

    последовательность импульсов определенного формата, например RS 232, RS 422/485,

    HyperFace, ProfyBus и т. д.

    Параметры датчиков, выпускаемых разными производителями, очень близки и при

    выборе поставщика одним из критериев выбора может выступать надежность и долговременная

    стабильность параметров датчика. По совокупности этих признаков наилучший результат у

    датчиков немецкого производителя SICK и отечественного МЕГА-К.

    Основную долю продукции известных производителей составляют выключатели, поэтому с целью

    правильного и однозначного толкования рассмотрим их функции выхода, одинаковые для всех

    типов независимо от физического принципа работы.

    У всех бесконтактных выключателей есть исходное состояние, т. е. когда объект отсутствует

    в зоне чувствительности датчика. Данное состояние определяет функциональный тип

    выключателя, который может встречаться в следующих вариациях:

    нормально открытый (NO), замыкающий, нормально разомкнутый

    Нормально закрытый (NC), размыкающий, нормально замкнутый

    Переключающий (NO and NC, Q and Q', complementary, antivalent)

    инвертируемый (NO or NC, Q or Q', reversible, invertable). В отличии от

    переключающего типа, где физически 2 контакта, в данном случае физически 1 контакт,

    который может использоваться в режиме или замыкающего или размыкающего.

    NANUR, специальный выход для взрывоопасных зон. Физически представляет собой токовый

    выход с верхним и нижним уровнем сигнала, который обрабатывается специальным блоком

    иcкрозащиты, который также выполняет функции питания/преобразования. Смысл данного

    выхода в недопущении образования искры в опасной зоне при обрыве соединительного провода

    датчика.

    Необходимо отметить, что у ведущего немецкого производителя датчиков положения SICK

    термины NO и NC относятся к индуктивным, емкостным и магнитным типам датчиков, а Q и

    Q относятся к оптическим и ультразвуковым датчикам. Причем существуют различные

    вариации в зависимости от типа фотоэлектрического датчика (барьерный, рефлекторный,

    диффузный), которые будут рассмотрены далее.

    Помимо выключателей с дискретным выходом оба производителя выпускают датчики с

    аналоговым выходом. В настоящее время наибольшее распространение получил токовый выход

    4-20 мА. В отличии от выхода 0-10 В он является в значительной степени более

    помехоустойчивым и не зависит от падения напряжения (т. е. от длины соединительного

    кабеля). Однако, токовый выход более сложен в последующей обработке. Поэтому для

    перевода его в напряжение 2-10 В можно подключить в цепь выхода подстроечный резистор

    500 Ом, а выход резистора замкнуть на массу. Напряжение 2-10 В снимается с зажимов

    резистора. (Для получения напряжение 0-10 В необходимо, чтобы токовый выход был 0-20 мА,

    однако он тоже сейчас устарел).

    Цифровым выходом оснащаются высокотехнологичные датчики расстояния, измерители

    угловых перемещений (энкодеры), лазерные сканеры, системы промышленного зрения и

    т. п., которые преобразуют соответствующую изменяющуюся физическую величину в

    последовательность импульсов определенного формата. Цифровой выход полезен для

    производственных линий высокой степени автоматизации и интеграции. Подобные изделия

    выпускаются только немецким производителем SICK.

    Каталог "Электронщик" - поставка промышленным предприятиям широкого спектра оборудования, средств автоматизации, электронных компонентов.


     
     
    процессов | системы | выключатели | линии | оборудование