Aby uzyskać wysokiej jakości wynik końcowy, automatyzacja procesów przemysłowych wymaga bezbłędnej współpracy wielu różnych komponentów.Tematem artykułu są czujniki położenia, skromny, ale istotny element automatyki przemysłowej.Czujniki położenia w zakładach produkcyjnych i przetwórczych zapewniają realizację kluczowych zadań zgodnie z planem, co pomaga w monitorowaniu i zarządzaniu procesami produkcyjnymi. Mówiąc ściślej, ich głównym zadaniem jest odnajdywanie „celów” czyli poruszających się rzeczy i raportowanie o ich obecności lub brak.Zawory pneumatyczne mają różnorodne zastosowania, ponieważ mogą przesyłać sygnały do ​​systemu, nakazując mu wykonanie zaprogramowanego działania, gdy cel znajdzie się w zadanej odległości od czujnika położenia.

Czujnik położenia wysyła sygnał informujący system o konieczności zaprzestania wykonywania zaprogramowanej funkcji lub przejścia na inną funkcję, gdy cel odsunie się od czujnika położenia.Chociaż teoretycznie celem może być cokolwiek, w tym artykule dla uproszczenia omówione zostaną wyłącznie cele metaliczne i „główne” metody ich lokalizacji.Mechaniczne wyłączniki krańcowe, indukcyjne czujniki zbliżeniowe, sprężynowe wyłączniki krańcowe i wyłączniki krańcowe to tylko niektóre z tych technologii.Przed zapoznaniem się z wieloma typami czujników położenia pomocne jest zrozumienie standardowego języka używanego przez większość producentów czujników.

• Zasięg wykrywania: odległość między powierzchnią wykrywającą a celem aktywującym przełącznik

• Histereza: odległość pomiędzy punktem zwolnienia a punktem zadziałania wyłącznika

• Powtarzalność: Żywotna zdolność przełącznika do spójnej identyfikacji tego samego celu w tym samym zakresie.

• Czas reakcji: odstęp między wykryciem celu a wygenerowaniem sygnału wyjściowego.

wyłącznik krańcowy, który jest mechaniczny

Urządzenia elektromechaniczne zwane mechanicznymi wyłącznikami krańcowymi wykorzystują bezpośredni kontakt fizyczny z celem w celu wykrycia jego położenia.Mogą wytrzymać obciążenia wysokoprądowe i działać bez źródła zasilania.Przełączniki mechaniczne nie zwracają uwagi na polaryzację ani napięcie, ponieważ wykorzystują styki suche, dzięki czemu są odporne na różne wady elektryczne, takie jak szum elektryczny, zakłócenia częstotliwości radiowej, prąd upływowy i spadek napięcia.Ramię dźwigni, przycisk, korpus, podstawa, główka, styki, zaciski i inne ruchome elementy tych przełączników często wymagają konserwacji.Mechaniczne wyłączniki krańcowe Votto mogą mieć słabą powtarzalność, ponieważ mają bezpośredni fizyczny kontakt z celem.Sam cel, jak również ramię dźwigni, mogą ulec zużyciu w wyniku kontaktu fizycznego.Istnieją również niezabezpieczone otwory, które są podatne na korozję, kurz i wilgoć.Z tego powodu certyfikowane obszary niebezpieczne i uszczelnione styki często mają wysoką cenę.

Ogranicznikowy wyłącznik sprężynowy

Sprężynowy wyłącznik krańcowy to narzędzie elektromechaniczne, które wykorzystuje przyciąganie magnetyczne do określenia lokalizacji celu magnetycznego.Wewnątrz przełącznika znajdują się dwa małe metalowe bolce zamknięte w szklanej rurce.To właśnie jest „element trzciny”.Ze względu na swoją czułość magnetyczną, kontaktron reaguje na cele magnetyczne poprzez aktywację.Ponieważ do działania nie wymagają bezpośredniego kontaktu z obiektem, sprężynowe wyłączniki krańcowe zapewniają wszystkie zalety przełączników mechanicznych, unikając jednocześnie problemów związanych ze zużyciem.

Zwykłych celów żelaznych nie można używać ze sprężynowymi wyłącznikami krańcowymi;konieczne są cele magnetyczne.Kontaktron jest zawodny, ponieważ element kontaktronowy, szklana rurka i małe metalowe występy ulegają zmęczeniu w wyniku zginania.Niski nacisk styku może skutkować drganiami styków i błędnymi sygnałami ze stroika w sytuacjach dużych wibracji.

Czujniki indukcyjne zbliżeniowe

Półprzewodnikowe urządzenie elektroniczne zwane indukcyjnym czujnikiem zbliżeniowym wykorzystuje zmiany pola energetycznego metalowego obiektu do określenia jego położenia.Dotyk fizyczny nie jest wymagany i nie ma żadnych ruchomych części, które mogłyby się zaciąć, zużyć lub uszkodzić, co ogranicza konserwację.Jest również odporny na kurz i brud, ponieważ nie posiada ruchomych części.Indukcyjne czujniki zbliżeniowe można łatwo dostosować do szeregu zastosowań i są dostępne w wielu rozmiarach i wersjach.Indukcyjne czujniki zbliżeniowe nie tolerują obciążeń wysokoprądowych i do działania wymagają zewnętrznego źródła zasilania (prądu).Mogą być również podatne na spadki napięcia, prądy upływowe, zakłócenia częstotliwości radiowej i szumy elektryczne.Ekstremalne wahania temperatury i przenikanie wilgoci mogą czasami mieć niekorzystny wpływ na indukcyjne czujniki zbliżeniowe.

wyłącznik krańcowy

Wykorzystując specjalną technologię hybrydową, wyłączniki krańcowe mogą lokalizować cele żelazne za pomocą pól elektromagnetycznych.Bezdźwigniowe wyłączniki krańcowe są niezwykle niezawodne w trudnych sytuacjach i przy długotrwałym użytkowaniu.Ponieważ nie ma potrzeby fizycznego dotyku ani zewnętrznego zasilania, możliwe są ogromne obciążenia prądowe i nic nie może się zaciąć, zgiąć, rozbić ani zetrzeć.Podobnie jak przełączniki mechaniczne, są one odporne na zakłócenia elektryczne, zakłócenia częstotliwości radiowej, prądy upływowe i spadki napięcia.Nie są również wrażliwe na polaryzację ani napięcie.Kurz, brud, wilgoć, dotyk fizyczny i większość substancji żrących lub chemicznych nie mają wpływu na wyłączniki krańcowe.Większość typów ma szeroki zakres temperatur pracy i jest iskrobezpieczna.Bezdźwigniowy wyłącznik krańcowy idealnie nadaje się do zastosowań wymagających wodoszczelności i przeciwwybuchowości dzięki uszczelnionym połączeniom i solidnej metalowej obudowie.

Czujniki położenia mają kluczowe znaczenie w automatyzacji procesów przemysłowych.Na rynku dostępnych jest wiele technologii czujników położenia, z których każda charakteryzuje się odrębnym zestawem cech wydajnościowych.Aby osiągnąć niezbędną wydajność i niezawodność, należy zwrócić uwagę na wybór odpowiedniego typu czujnika do danego zastosowania.