Úspěch automatizovaných průmyslových procesů závisí na tom, že mnoho jednotlivých částí bezchybně pracuje na dodání vysoce kvalitního koncového produktu. Tento článek se zaměřuje na poziční senzory, malou, ale důležitou součást ve světě průmyslové automatizace. Ve výrobních a zpracovatelských závodech pomáhají snímače polohy monitorovat a řídit procesy rostlin potvrzením, že kritické činnosti jsou dokončeny podle očekávání. Přesněji řečeno, jejich primární funkcí je detekovat přítomnost nebo nepřítomnost pohyblivého objektu nebo „cíle“. Když se cíl dostane do předem stanovené vzdálenosti od snímače polohy, snímač polohy odešle do systému signál a sděluje potřebu provádět naprogramovanou funkci. Když cíl opustí snímač polohy, snímač polohy pošle signál, který by měl systém přestat provádět tuto předprogramovanou funkci nebo přepnout na novou funkci. Teoreticky může být cílem cokoli, ale pro jednoduchost bude tento článek diskutovat pouze o kovových cílech a technologiích „mainstreamových“, které cítí přítomnost kovových cílů. Tyto technologie zahrnují mechanické limitní spínače, induktivní senzory blízkého, přepínače pružiny a extrémní limitní spínače. Před diskusí o různých typech senzorů pozic pomáhá pochopit běžnou terminologii používanou většinou výrobců senzorů.
Rozsah snímání: Vzdálenost od snímací plochy k cíli, který aktivuje spínač
Hysteresis: Vzdálenost mezi aktivací a uvolňování bodů přepínače
Opakovatelnost: Schopnost přepínače opakovaně detekovat stejný cíl ve stejném rozsahu po celý život spínače
Doba odezvy: Množství času mezi detekcí cíle a generováním výstupního signálu
Mechanické limitní spínače
Mechanické limitní spínače jsou elektromechanická zařízení, která detekují polohu cíle přímým fyzickým kontaktem s cílem. Nevyžadují žádnou energii k provozu a zvládnou vysoké proudové zatížení. Protože mechanické spínače používají suché kontakty, nejsou citlivé na polaritu nebo napětí a jsou imunní vůči mnoha elektrickým nedokonalostem, jako je elektrický šum, interference s frekvencí rádiové frekvence, únik a pokles napětí. Tyto přepínače obvykle zahrnují více pohyblivých částí (rameno páky, tlačítko, tělo, základnu, hlavu, kontakty, terminály atd.), Které mohou vyžadovat údržbu. Vzhledem k tomu, že mechanické limitní přepínače Votel fungují tím, že navázaly fyzický kontakt s cílem, může být jejich opakovatelnost špatná. Fyzický kontakt způsobuje opotřebení na rameni páky a dokonce i samotný cíl. Kromě toho existují neuzavřené otvory, které poskytují špatnou ochranu před vlhkostí, prachem a korozí. Kvůli tomuto problému stojí zapečetěné kontakty a certifikace nebezpečné oblasti obvykle výrazně více.
Přepínače jarních limitu
Přepínač pružiny je elektromechanické zařízení, které detekuje polohu magnetického cíle přitahováním magnetického pole cíle. Uvnitř spínače jsou dva malé kovové hroty, hermeticky utěsněné ve skleněné trubici. Tomu se říká „rákosový prvek“. Prvek rákosí je magneticky citlivý a aktivuje se, když magnetický cíl prochází v těsné blízkosti. Přepínač jarního limitu má téměř všechny výhody mechanického spínače a vyhýbá se problémům s opotřebením a slzím tím, že se spoléhá na fyzický kontakt z cíle, aby se provozoval. S přepínačem mezního limitu nelze použít normální kovový cíl železitého; je nutný magnetický cíl. Rákosový prvek je křehký, skleněná trubice je destrukovatelná a malý kovový hrot podléhá únavě od ohýbání, což způsobuje, že se přepínač rákosu stane nespolehlivým. Vzhledem k nízkému kontaktnímu tlaku mohou aplikace s vysokou vibrací způsobit kontaktní chatování a falešné signály z rákosu.
Induktivní senzory blízkého
Indukční senzor blízkého proximitu je elektronické zařízení v pevném stavu, které detekuje polohu kovového cíle rušením jeho energetického pole. Není vyžadován žádný fyzický kontakt a neexistují žádné pohyblivé části, které by se ucpaly, opotřebovaly nebo se zlomily, což by mělo za následek menší údržbu. Žádné pohyblivé části také neznamenají, že není ovlivněn prachem nebo nečistotami. Indukční senzory blízkost k dispozici ve velkém počtu tvarů a velikostí jsou vysoce přizpůsobitelné pro různé aplikace. Induktivní senzory blízkost vyžadují provoz externího zdroje energie (elektřina) a nedokáže zvládnout vysoké proudové zatížení. Kromě toho mohou být citlivé na elektrický šum, interference s frekvencí, únikový proud a pokles napětí. Induktivní senzory blízkost jsou někdy nepříznivě ovlivněny výkyvy extrémní teploty a vniknutím vlhkosti.
Limitní spínače
Limitní spínače používají jedinečnou hybridní technologii k detekci polohy železných cílů prostřednictvím elektromagnetického pole. Robustní a dlouhodobé, bezpokojové limitní spínače jsou vysoce spolehlivé v drsných prostředích a obtížných aplikacích. Není vyžadován žádný fyzický kontakt ani externí zdroj energie, takže není možné zaseknout, ohýbat, rozbít nebo opotřebovat a zatížení vysokého proudu. Stejně jako mechanické spínače nejsou citlivé na polaritu nebo napětí a nejsou ovlivněny elektrickým šumem, interferencí rádiové frekvence, únikový proud a pokles napětí. Přepínače limitu nejsou ovlivněny prachem, nečistotami, vlhkostí, fyzickým kontaktem nebo většinou koroziv nebo chemikálií. Většina modelů je přirozeně bezpečná a má široký provozní teplotní rozsah. S jejich zapečetěnými kontakty a krytem všech kovů jsou bezpodmínečné přepínače ideální pro aplikaci odolné proti výbuchu a vodotěsné.
Senzory pozic hrají důležitou roli v procesech průmyslové automatizace. K dispozici je několik různých technologií snímače pozic, každá s jedinečnou sadou výkonu. Je třeba dbát na výběr příslušného typu senzoru pro aplikaci, aby bylo dosaženo požadované spolehlivosti a výkonu.