Lai sasniegtu augstas kvalitātes gala rezultātu, rūpniecisko procesu automatizācijai ir nepieciešamas daudzas dažādas komponentes, kas nevainojami darbojas kopā. Šī raksta tēma ir pozīcijas sensori, kas ir pieticīgs, bet svarīgs elements rūpnieciskajā automatizācijā. Pozīcijas sensori ražošanas un pārstrādes iekārtās nodrošina, ka svarīgi uzdevumi tiek izpildīti, kā plānots, kas palīdz uzraudzīt un pārvaldīt ražošanas procesus. Precīzāk sakot, to galvenais uzdevums ir atrast "mērķus" vai kustīgas lietas un ziņot par to klātbūtni vai neesamību. Pneimatiskajiem vārstiem ir dažādi pielietojumi, jo tie var pārraidīt signālus sistēmai, liekot tai veikt iepriekš ieprogrammētu darbību, kad mērķis atrodas iepriekš noteiktā attālumā no pozīcijas sensora.
Pozīcijas sensors nodod signālu, kas sistēmai liek pārtraukt iepriekš ieprogrammētās funkcijas izpildi vai pārslēgties uz citu funkciju, kad mērķis attālinās no pozīcijas sensora. Lai gan teorētiski mērķis var būt jebkas, šajā rakstā vienkāršības labad tiks aplūkoti tikai metāliski mērķi un to atrašanās vietas noteikšanas “galvenās” metodes. Mehāniskie robežslēdži, induktīvie tuvuma sensori, atsperes robežslēdži un robežslēdži ir dažas no šīm tehnoloģijām. Pirms daudzo pozīcijas sensoru veidu pārskatīšanas ir noderīgi izprast standarta valodu, ko izmanto lielākā daļa sensoru ražotāju.
• Uztveršanas diapazons: attālums starp uztveršanas virsmu un slēdža aktivizēšanas mērķi
• Histerēze: attālums starp atbrīvošanas punktu un slēdža iedarbināšanas punktu
• Atkārtojamība: slēdža kalpošanas laika spēja konsekventi identificēt vienu un to pašu mērķi vienā un tajā pašā diapazonā.
• Reakcijas laiks: intervāls starp mērķa noteikšanu un izejas signāla ģenerēšanu.
mehānisks ierobežojuma slēdzis
Elektromehāniskās ierīces, ko sauc par mehāniskajiem gala slēdžiem, izmanto tiešu fizisku kontaktu ar mērķi, lai noteiktu mērķa pozīciju. Tie var izturēt lielas strāvas slodzes un darboties bez barošanas avota. Mehāniskajiem slēdžiem nerūp polaritāte vai spriegums, jo tie izmanto sausos kontaktus, padarot tos izturīgus pret dažādiem elektriskiem defektiem, piemēram, elektrisko troksni, radiofrekvenču traucējumiem, noplūdes strāvu un sprieguma kritumu. Šo slēdžu sviras rokai, pogai, korpusam, pamatnei, galvai, kontaktiem, spailēm un citiem kustīgajiem elementiem bieži nepieciešama apkope. Votto mehāniskajiem gala slēdžiem var būt slikta atkārtojamība, jo tie atrodas tiešā fiziskā saskarē ar mērķi. Gan pats mērķis, gan sviras roka var nodilt fiziska kontakta rezultātā. Ir arī neaizsargātas atveres, kas ir uzņēmīgas pret koroziju, putekļiem un mitrumu. Šīs problēmas dēļ sertificētas bīstamās zonas un noslēgti kontakti bieži vien ir dārgi.
Atsperes gala slēdzis ir elektromehānisks instruments, kas izmanto magnētisko pievilkšanās spēku, lai noteiktu magnētiskā mērķa atrašanās vietu. Slēdža iekšpusē atrodas divi mazi metāla zariņi, kas ievietoti stikla caurulē. Tas ir "niedru elements". Pateicoties tā magnētiskajai jutībai, niedru elements reaģē uz magnētiskajiem mērķiem, aktivizējoties. Tā kā to darbībai nav nepieciešams tiešs kontakts ar mērķi, atsperes gala slēdži nodrošina visas mehānisko slēdžu priekšrocības, vienlaikus izvairoties no nodiluma problēmām.
Parastus dzelzs mērķus nevar izmantot ar atsperes gala slēdžiem; ir nepieciešami magnētiskie mērķi. Niedru slēdzis nav uzticams, jo niedru elements, stikla caurule un mazie metāla zari nogurst, saliecoties. Zems kontakta spiediens var izraisīt kontaktu vibrāciju un kļūdainus signālus no niedrēm augstas vibrācijas situācijās.
Cietvielu elektroniska ierīce, ko sauc par induktīvo tuvuma sensoru, izmanto metāla objekta enerģijas lauka izmaiņas, lai noteiktu tā atrašanās vietu. Fiziska pieskaršanās nav nepieciešama, un nav kustīgu daļu, kas varētu iesprūst, nolietoties vai sabojāties, kas samazina apkopes nepieciešamību. Tas ir arī izturīgs pret putekļiem un netīrumiem, jo tam nav kustīgu daļu. Induktīvie tuvuma sensori ir ļoti pielāgojami dažādiem pielietojumiem un ir pieejami dažādos izmēros un dizainos. Induktīvie tuvuma sensori nevar izturēt lielas strāvas slodzes un to darbībai ir nepieciešams ārējs barošanas avots (elektrība). Tie var būt arī neaizsargāti pret sprieguma kritumiem, noplūdes strāvām, radiofrekvenču traucējumiem un elektrisko troksni. Ekstrēmas temperatūras svārstības un mitruma iekļūšana dažkārt var kaitēt induktīvajiem tuvuma sensoriem.
ierobežojuma slēdzis
Izmantojot īpašu hibrīda tehnoloģiju, robežslēdži var noteikt dzelzs mērķus, izmantojot elektromagnētiskos laukus. Bezsviru robežslēdži ir neticami uzticami sarežģītās situācijās un ilgstošā lietošanā. Tā kā nav nepieciešama fiziska pieskaršanās vai ārēja barošana, ir iespējamas lielas strāvas slodzes, un nekas nevar iesprūst, saliekties, saplīst vai saberzties. Līdzīgi kā mehāniskie slēdži, tie ir necaurlaidīgi pret elektrisko troksni, radiofrekvenču traucējumiem, noplūdes strāvām un sprieguma kritumiem. Tie arī nav jutīgi ne pret polaritāti, ne pret spriegumu. Putekļi, netīrumi, mitrums, fiziska pieskaršanās un lielākā daļa kodīgu vielu vai ķīmisku vielu neietekmē robežslēdžus. Lielākajai daļai tipu ir plašs darba temperatūras diapazons, un tie ir iekšēji droši. Bezsviru robežslēdži ir ideāli piemēroti lietojumiem, kuriem nepieciešama ūdensnecaurlaidība un sprādziendrošība, pateicoties to noslēgtajiem savienojumiem un cietajam metāla korpusam.
Pozīcijas sensori ir ļoti svarīgi rūpniecisko procesu automatizācijai. Tirgū ir pieejamas daudzas pozīcijas sensoru tehnoloģijas, katrai no tām ir atšķirīgas veiktspējas īpašības. Lai sasniegtu nepieciešamo veiktspēju un uzticamību, rūpīgi jāizvēlas pareizais sensora veids konkrētajam lietojumam.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 2. jūnijs
