Понимание датчиков

Промышленное оборудование и технологическое оборудование не будут работать без работающих датчиков. Неисправный датчик приведет к остановке производства, поскольку он не посылает сигнал контроллеру или не разрешает движение или операцию. Еще хуже датчик, который посылает неправильные сигналы или сигналы в неподходящее время. Подобные «осечки» приводят к авариям и дорогостоящим столкновениям.

Датчики делятся на аналоговые и цифровые. В этом сообщении блога рассматривается использование цифровых датчиков и доступные типы. Он также предлагает некоторые рекомендации по выбору правильного цифрового датчика для конкретных приложений.

Как и где используются датчики

Цифровые датчики используются для сообщения о присутствии, отсутствии, уровне и положении движения чему-то, что будет выполнять действие в ответ. Примеры включают обнаружение контейнера на конвейере, измерение уровня жидкости и распознавание достижения механизмом определенного положения.

Выходной сигнал цифрового датчика обычно поступает в модуль ввода-вывода ПЛК. В некоторых случаях он может подключаться к ПК через аппаратное обеспечение ввода-вывода или, в менее сложных реализациях, напрямую подключаться к реле.

Приложение может быть таким же простым, как включение света, чтобы сообщить оператору, что деталь находится на месте. Более сложный пример — датчики наличия детали в захвате робота, которые сообщают контроллеру, что деталь была захвачена.

Основы электротехники

Большинство промышленных датчиков используют 24 В постоянного тока. (Некоторые отрасли промышленности предпочитают 120 В переменного тока.) Это включает в себя два из трех проводов, идущих от корпуса датчика. Третий - сигнальный провод. Датчики описываются как PNP или NPN, а также с источником или приемником. Независимо от того, заменяете ли вы существующие датчики, добавляете датчики в систему или начинаете с нуля, важно выбрать правильный тип.

<сильный>1. Датчики PNP и NPN

PNP и NPN относятся к тому, как транзисторы внутри датчика включают и выключают сигнал. В датчике PNP сигнал становится высоким (+24 В) при включении, в то время как в датчике NPN он становится низким. Важно использовать правильный тип, поскольку он должен дополнять входной модуль.

При замене датчиков обратите внимание, что европейские и североамериканские производители оборудования обычно предпочитают датчики PNP, в то время как азиатское оборудование часто использует датчики NPN.

<сильный>2. Поиск и прием

Эти термины также относятся к транзисторам в датчике. В датчике PNP сигнал повышается до +24 В, чтобы указать на логическую истину, и он поступает в модуль DI ПЛК. Таким образом, датчик является источником, а модуль цифрового ввода — приемником.

С датчиком NPN он становится приемником, а ПЛК — источником. Таким образом, 0 В от датчика является логической истиной.

<сильный>3. Логика переключения

Датчики могут быть сконфигурированы как нормально открытые (НО) или нормально закрытые (НЗ). Например, фотодатчик на конвейере может выдавать низкий уровень сигнала, когда детали отсутствуют, и переключаться на высокий уровень, когда луч блокируется, или наоборот.

Кроме того, датчики могут быть подключены последовательно или параллельно. Это дает возможность создавать функции И и ИЛИ, что уменьшает количество проводов, идущих к ПЛК, и объем необходимого программирования ПЛК.

Типы цифровых датчиков

• Фотоэлектрический — используйте фотоэлемент для обнаружения луча света. Источник света может находиться на некотором расстоянии, что делает этот тип датчика подходящим для конвейерных приложений.
• Индуктивные – включают в себя катушку, излучающую флуктуирующее электромагнитное поле. Металл, проходящий через поле, создает возмущение, которое побуждает к выходу. Индуктивные датчики предназначены для приложений с очень малым радиусом действия.
• Емкостные – по тому же принципу, что и электрические конденсаторы, они обнаруживают присутствие любого близлежащего материала. Они доступны как для проводящих, так и для непроводящих материалов.

Соображения по выбору цифрового датчика

Основные моменты:

• Целевое положение и расстояние – определяет, должен ли датчик быть контактным или бесконтактным.
• Тип мишени — металлическая или неметаллическая, твердая или жидкая, прозрачная или непрозрачная, отражающая или не отражающая.
• Свободное пространство — многие, но не все датчики доступны в корпусе диаметром 12 мм. Другим требуется больше места.
• Рабочая среда – промывка водой? Взрывобезопасный? Высокий уровень пыли или влаги?
• Подключения — PNP или NPN? 24 В постоянного тока или 120 В переменного тока? НЕТ или НЗ?
• Чувствительность, разрешение, точность и воспроизводимость — эти параметры определяют характеристики, требуемые от датчика.

Получите помощь с датчиками от JH Foster

Лучший датчик обеспечивает воспроизводимую, точную и надежную работу машины или другого устройства, на котором он установлен. И наоборот, неправильный выбор может привести к нестабильной работе, что приведет к нестабильному качеству, частым простоям и даже может создать опасные условия труда.

Специалисты JH Foster могут порекомендовать лучшие датчики для ваших задач. Свяжитесь с нами, чтобы узнать цену.

Джон Генри Фостер недавно приобрел Sensors Incorporated и Sensors Integration. Sensors — национальный лидер в области интеграции промышленных датчиков, систем безопасности и машинного зрения с техническим обслуживанием и поддержкой OEM-производителей, системных интеграторов и конечных пользователей. Хотя обе компании продолжают работать независимо друг от друга, обе компании обладают сильными интеллектуальными ресурсами и обмениваются знаниями.

Изображения предоставлены Banner Engineering and Sensors Incorporated