Fiiberoptilised andurid tööstusautomaatikasüsteemides

Konveieri osa olemasolu kindlakstegemine automatiseeritud liinil, valgustusseadme töö kohta teabe saamine, kompaktse, kuid tõhusa masina haldamine .. Igal pool on vaja protsessi juhtimisel minimaalselt vigu ja rikke korral tekib, on oluline teada rikke põhjust, et vead ei korduks tulevikus, sest kaasaegsed tehnoloogilised protsessid ei talu halba kvaliteeti. Siin tulevad appi andurid.

Andureid on mitut tüüpi: magnetilised, induktiivsed, fotoelektrilised, mahtuvuslikud - igal neist on oma eelised ja puudused. Fotogalvaanika on üks mitmekülgsemaid. Siin on laser- ja infrapuna, ühekiire ja peegeldav. Kuid me vaatame optilisi andureid, kuna neil on kõige laiemad konfiguratsioonivõimalused ja need sobivad ideaalselt isegi kõige raskemini ligipääsetavatesse kohtadesse.

Optiline optiline andur on jagatud paariks seadmeks: optiline fotogalvaaniline võimendi ja optilise peaga optiline kaabel. Kaabel läbib võimendi valgust.

Põhimõte on lihtne.Emitter ja vastuvõtja töötavad koos: vastuvõtja tuvastab emitteri poolt kiiratava valguslaine. Tehnoloogiliselt viiakse see protsess läbi erineval viisil: valguslaine nurga jälgimine, valguse hulga mõõtmine või valguslaine tagasipöördumisaja mõõtmine, et mõõta kaugust objektini.

Optiline allikas ja vastuvõtja võivad asuda lihtsalt peas (hajutatud või peegeldavad üksused) või teha need eraldi - kaks pead (üksik kiir). Fiiberoptilise anduri pea sisaldab elektroonikat, samas kui vastuvõtja on elektroonikaga ühendatud otse optilise kiu kaudu. Vastuvõetud ja edastatud lained liiguvad läbi kiudu sarnaselt optiliste võrkude kiire andmeedastusega.

Selle eraldamise eeliseks on see, et vastuvõtja paigaldatakse mõõdetavale objektile. Fiiberoptiline kaabel on juhitud ja ühendatud võimendiga, mis on paigutatud spetsiaalsesse juhtkappi, mis kaitseb võimendit tootmistehase sageli karmi väliskeskkonna eest. Valikute valik on mitmekesine. Võimendid on lihtsad ja keerukad, eriti multifunktsionaalsed, võimelised sooritama loogika- ja lülitustoiminguid.

Kiudoptiliste sensorvõimendite põhikomplektis on minimaalselt elektroonilisi komponente ja funktsionaalsust ning kõige keerukamad on plug-and-play, kusjuures elektroonika on täielikult kohandatud. Mõned andurite elektroonikaseadmed on võimelised käsitlema rohkem kui 10 sisendkiudu. Muidugi on ka näidustus. Näidikud näitavad, kas andur töötab korralikult. Sellel on ka muid funktsioone.

Kontrolleri liidese määrab väljundvorming.Siin pakutakse nii anduri seadistamist kui ka võimendi lähtestamist. Väljundid on tavaliselt avatud, tavaliselt suletud, kollektor, emitter, push. Ühendused tehakse mitmesoonelise kaabliga. Programmeerimine toimub nuppude või lihtsalt potentsiomeetri abil.

Täiendavat paindlikkust pakuvad sellised andurite valikud nagu: sisse / välja viivitus, impulsi väljundid, katkendlike signaalide kõrvaldamine, — suurema vabaduse saavutamiseks võimendi parameetrite täpsustamisel ja reguleerimisel sõltuvalt tootmisprotsessi individuaalsetest nõuetest. Viivitused võimaldavad tööorgani reaktsiooni edasi lükata, katkestavad signaalid on märgiks töötingimuste rikkumisest. Kõik on isikupärastatud.

Väljundi oleku LED-indikaator või kuvari olemasolu signaalide ja väljundi olekute kohta on täiustatud valikud, mis võimaldavad saatjat kohapeal diagnoosida ja programmeerida.

Stabiilsemateks mõõtmisteks muutuvas keskkonnas sobib suurendatud diskreetimissageduse ja signaali filtreerimisega andur. Kuigi seade töötab endiselt madalal sagedusel PLC-de jaoks see on kasulik. Sisse/välja viivitused aitavad väljund- ja sisendsignaale sobitada.

Abiplokkide kasutamine avardab programmeerimisvõimalusi, näiteks saate reguleerida mõõteelemendi tundlikkust spetsiaalsete materjalidega nagu klaas töötades või lülituspunktide vahel välja-/sisselülitamise programmid: töödeldava detaili asendi jälgimine ja selle paigutus ruumis.

Kiudoptiliste kaablite ilu seisneb selles, et need edastavad voolu asemel valgust.Võimalikud on erinevate materjalide konfiguratsioonid, erineva pea tundlikkusega.

Hajus fiiberoptiline kaabel koosneb paarist tahkest, millest üks läheb võimendi ja teine ​​anduripea külge. Samal ajal on tundliku peaga ühendatud kaks kaablit — üks valgusallika, teine ​​elektroonika jaoks.

Ühekiireline fiiberoptiline kaabel sisaldab paari identset kaablit, millest igaüks on ühendatud võimendiga ja millel on oma optiline pea. Ühte kaablit kasutatakse valguse edastamiseks ja teist vastuvõtmiseks.

Kiud ise on tavaliselt klaas või plast. Plastik — õhem, odavam, paindlikum. Klaas on tugevam ja võib töötada kõrgematel temperatuuridel. Plasti saab lõigata pikkusega, kuid klaasi lõigatakse alles valmistamise etapis. Kiudümbris – ekstrudeeritud plastikust tugeva roostevabast terasest punutiseni.

Optilise anduri valikul on kõige olulisem valida õige optiline pea. Lõppude lõpuks on just pea tundlikkusega seotud väikeste, seisvate või liikuvate osade tuvastamise täpsus. Millise nurga all asuvad vastuvõtja ja emitter objekti suhtes, milline on lubatud dispersioon. Kas ümmarguse tala tootmiseks on vaja ümmargust kiudu või pikendatud kimpu, et luua horisontaalprojektsioon.

Mis puudutab ümmargusi talasid, siis hajuspeas võivad need olla ühtlaselt hargnenud, kusjuures ühel poolel on kõik väljundkiud ja teisel pool vastuvõtvad kiud. See disain on tavaline, kuid võib põhjustada viivitust teabe lugemisel osast, mis liigub bifurkatsioonijoone suhtes täisnurga all.

Lähte- ja vastuvõtjakiudude ühtlane jaotus annab ühtlasemad kiired. Ühtsed kiired võimaldavad võrdsustada saatvate ja vastuvõtvate lainete mõju ning tuvastamine osutub sõltumata objekti liikumissuunast.

Optilise pea tüüp, kaabli pikkus ja võimendi mõjutavad oluliselt optilist vaatekaugust. Täpset hinnangut on raske anda, kuid tootjad näitavad need andmed. Ühe kiire anduri ulatus on laiem kui hajusanduril. Pikemad kiud, lühem ulatus. Parem võimendi – tugevam signaal, suurem ulatus.

Tööstusautomaatikas kasutatakse üha enam hajutatud I/O-d ning optiliste andurite kaablit on võimalik ühendada ühe kollektoriga.

Optilised võimendid on sageli eraldiseisvad, ühe kanaliga DIN-rööpale kinnitatavad seadmed, mida on lihtne paneelile kinnitada, ja ainsaks puuduseks on ühenduste suunamine üksikutelt võimenditelt.

Kollektor saab rühmitada mitu optilist kanalit ühte juhtimiskeskusesse: kollektorid on varustatud menüüpõhiste näidikutega ja iga kanal on eraldi programmeeritav. Seadistatud kanaleid saab kasutada JA / VÕI loogika abil, mis lihtsustab oluliselt PLC juhtimist.

Optiliste kiudude kasutamine toimib hästi kõrge elektrilise müra tingimustes töötavates süsteemides. Optilised kiud ei võta vastu elektrilist müra ja elektrooniline võimendi on kaitstud korpusega. Väikesed koosteliinid koos konveieritel olevate detailide automaatse tuvastamisega seadme koostamise protsessis on veel üks väga paljulubav ja juba üsna laialt levinud optiliste andurite rakendus.

Erineva orientatsiooniga, erineva suurusega, erineva dispersiooniga pead, et tagada soovitud teravustamistäpsus, olenemata anduri suurusest — kõik see koos juhtimisloogikaga avab tohutult võimalusi. Näiteks üks andur tuvastab detaili olemasolu, kus kokkupanek algab, ja teine ​​kinnitab montaaži lõppu.

Samuti on olenemata rakendusest oluline valida andur ja pea parameetritega, mis sobivad kasutaja poolt vajalikule rakendusele: hajuvuse, kauguse, proovivõtu osas, valikuvõimalus seadistuste ja programmeerimise osas.

Ainus miinus on see, et te ei saa kiudusid liigselt painutada. Vaja on veidi rohkem painutada ja tekib kiudude korvamatu plastiline deformatsioon, läbilaskevõime väheneb või kaob täielikult. Lubatud painderaadius sõltub kiu tüübist ning kiudude suurusest ja hajutatusest kimbus. Neid omadusi tuleks oma rakenduse jaoks anduri valimisel arvestada.