Автоматизація виробництва

find
Вибір датчика положення

Переваги використання автоматизації у виробничому процесі: це і збільшення

випуску, і зниження собівартості, і поліпшення якості продукції.

В наші дні не зустрінеш такої галузі виробництва, де б не використовувалися датчики положення і переміщення, які

є сполучною ланкою між електронною і механічною частямі приладів. Спробуємо

знатися на виборі типу датчика положення, відповідного для того або іншого завдання.

До датчиків положення можна віднести будь-який пристрій, призначений для

визначення наявності/відсутності або відносної позиції яких-небудь предметів, які

можуть мати тверду, сипку або рідку консистенцію.

При виборі виробу необхідно враховувати ряд функціональних особливостей, властивих

кожному типу датчиків і конструкторському підходу виробників до своєї

продукції, термінології і маркіровці.

За фізичним принципом роботи датчики положення підрозділяються на безконтактні:

індуктивні,

ємкісні,

магнітні,

оптичні (фотоелектричні),

ультразвукові,

і на контактних, основними з яких є енкодери – пристрої перетворюючі

кутові повороти або лінійні переміщення в послідовність імпульсів певного

формату.

Оптичні датчики є найбільш затребуваними виробами і призначені

для разнооборазних завдань: контроль прозорих об'єктів, прозорих етикеток, стеження за

кромкою, визначення люмінісцентних влучний і тому подібне

За типом виходу датчики підрозділяються на дискретні (вимикачі), аналогові і

цифрові.

До розряду вимикачів з дискретним виходом відносяться пристрої, які мають тільки

два комутаційні стани – відкритий або закритий.

Аналогові і цифрові датчики мають залежність вихідної величини від відстані

до об'єкту. Як вихідна величина у аналогового виходу в основному використовується

струм 4 – 20 ма, а також напруга 0 – 5 Вольт (напруга 0 – 10 Вольт і струм 0 – 20 ма

вважаються за застарілих). У цифрових датчиків сигнал на виході кодується в

послідовність імпульсів певного формату, наприклад RS 232, RS 422/485,

Hyperface, Profybus і так далі

Параметри датчиків, що випускаються різними виробниками, дуже близькі і при

виборі постачальника одним з критеріїв вибору може виступати надійність і довготривала

стабільність параметрів датчика. По сукупності цих ознак якнайкращий результат у

датчиків німецького виробника SICK і вітчизняного МЕГА-К.

Основну частку продукції відомих виробників складають вимикачі, тому з метою

правильного і однозначного тлумачення розглянемо їх функції виходу, однакові для всіх

типів незалежно від фізичного принципу роботи.

У всіх безконтактних вимикачів є початковий стан, тобто коли об'єкт відсутній

в зоні чутливості датчика. Даний стан визначає функціональний тип

вимикача, який може зустрічатися в наступних варіаціях:

нормально відкритий (NO), замикаючий, нормально розімкнений

Нормально закритий (NC), розмикаючий, нормально замкнутий

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

що інвертується (NO or NC, Q or Q', reversible, invertable). У відмінності від

перемикального типу, де фізично 2 контакти, в даному випадку фізично 1 контакт,

який може використовуватися в режимі або що замикає або розмикає.

NANUR, спеціальний вихід для вибухонебезпечних зон. Фізично є струмовий

вихід з верхнім і нижнім рівнем сигналу, який обробляється спеціальним блоком

іськрозащити, який також виконує функції живлення/перетворення. Сенс даного

виходу в недопущенні утворення іскри в небезпечній зоні при обриві сполучного дроту

датчика.

Необхідно відзначити, що у ведучого німецького виробника датчиків положення SICK

терміни NO і NC відносяться до індуктивних, ємкісних і магнітних типів датчиків, а Q і

Q відносяться до оптичних і ультразвукових датчиків. Причому існують різні

варіації залежно від типу фотоелектричного датчика (бар'єрний, рефлекторний,

дифузний), які будуть розглянуті далі.

Окрім вимикачів з дискретним виходом обох виробників випускають датчики з

аналоговим виходом. В даний час найбільшого поширення набув струмовий вихід

4-20 ма. У відмінності від виходу 0-10 У він є в значній мірі більш

перешкодостійким і не залежить від падіння напруги (тобто від довжини сполучного

кабелю). Проте, струмовий вихід складніший в подальшій обробці. Тому для

перекладу його в напругу 2-10 В можна підключити в ланцюг виходу подстроєчний резистор

500 Ом, а вихід резистора замкнути на масу. Напруга 2-10 В знімається із затисків

резистора. (Для отримання напруга 0-10 В необхідно, щоб струмовий вихід був 0-20 ма,

проте він теж зараз застарілий).

Цифровим виходом оснащуються високотехнологічні датчики відстані, вимірники

кутових переміщень (енкодери), лазерні сканери, системи промислового зору і

т. п., які перетворять відповідну фізичну величину, що змінюється, в

послідовність імпульсів певного формату. Цифровий вихід корисний для

виробничих ліній високого ступеня автоматизації і інтеграції. Подібні вироби

випускаються тільки німецьким виробником SICK.

Каталог "Електронщик" - постачання промисловим підприємствам широкого спектру устаткування, засобів автоматизації, електронних компонентів.


 

  • автоматизаця | безпека | захист | лінії | виробництво