Czujniki elektroniczne w ofercie Schneider Electric
| Prezentacje firmowe ArtykułyKażdy system automatyki wyposażony w sterowniki PLC wymaga zastosowania dodatkowych elementów w postaci czujników. Dostarczają one danych wejściowych o parametrach sterowanego obiektu czy stanie procesu i stanowią niezbędną część całego systemu. W artykule omówiono wybrany asortyment czujników, które dostępne są w ofercie Schneider Electric.
CZUJNIKI INDUKCYJNE
To jedne z najpopularniejszych w przemyśle czujników, reagujące na obiekt metalowy, który znajdzie się w ich strefie działania. Oferta firmy obejmuje wersje ogólnego zastosowania oraz rozwiązania specjalizowane (aplikacyjne). Pierwszy z rodzajów, czyli czujniki ogólnego zastosowania, to elementy wykonywane w obudowie cylindrycznej z długim (do 51mm) i krótkim (32mm) gwintem. Są one metalowe (niklowany mosiądz/stal nierdzewna) lub mogą być plastikowe. W zależności od wybranej gamy dostępne są wykonania o średnicy od Ø4mm do Ø30mm, z czołem zabudowanym oraz niezabudowanym i w polaryzacji PNP, NPN, PNP+NPN z wyjściem NC lub NO. Występują również wersje z wyjściami komplementarnymi, tj. NC+NO.
Przykładem czujnika metalowego o średnicy Ø12mm, z czołem zabudowany o strefie wykrywania 4mm oraz stopniu ochrony IP69K (DIN40050) jest XS612B1PAL2. Czujnik ma zabezpieczenie przed skutkami przeciążeń, zwarć oraz odwrotną polaryzacją. Częstotliwość przełączania wyjścia wynosi 2,5kHz. Ma on polaryzację PNP z funkcją NO na wyjściu i dwumetrowy kabel.
Warto wspomnieć również o wykonaniach prostopadłościennych występujących w wersjach uniwersalnych XS8E,C,D. Czujniki te można skonfigurować do pracy z czołem zabudowanym lub niezabudowanym w otoczeniu metalowym. Dodatkową zaletą jest możliwość zaprogramowania strefy działania w celu eliminacji wpływu tła (patrz fot. 2). Od lipca 2009 roku do sprzedaży wprowadzona została nowa seria podstawowych czujników indukcyjnych cylindrycznych typu Basic (fot. 1). Zastąpiła ona wykonania XS1D,XS2D, a jej główną zaletą jest atrakcyjna cena w odniesieniu do innych czujników konkurencyjnych firm.
ROZWIĄZANIA DO NIETYPOWYCH ZASTOSOWAŃ
Przykładem takich produktów są czujniki z wyjściem analogowym XS1M*AB1 i XS4P*AB1, czujniki kontroli prędkości obrotowej XSAV, XS9*11R, elementy umożliwiające wykrywanie części żelaznych i nieżelaznych na tej samej odległości (XS1M*KP,XS7C40) oraz rozwiązania dedykowane do przemysłu spożywczego XS2*SA.
WERSJE POJEMNOŚCIOWE
Czujniki pojemnościowe umożliwiają wykrywanie obiektów metalowych oraz niemetalowych (np. szkła, drewna, plastiku, płynów, ceramiki). Seria oferowanych przez Schneider Electric czujników tego typu obejmuje wersje cylindryczne (plastikowe XT2*A* oraz metalowe XT1) o średnicach Ø12, 18, 30 i 34 mm. Czujniki występują również w wersji prostopadłościennej XT7C40 (fot. 3.) o wymiarach 40×40mm. Wszystkie czujniki mają potencjometr umożliwiający regulację czułości i reagują na materiał, z którego wykonany jest dany obiekt. Czujniki przetestowane zostały na wpływ zakłóceń elektromagnetycznych zgodnie z IEC 60947-5-2.
CZUJNIKI FOTOELEKTRYCZNE
Najczęściej wykorzystywanymi systemami detekcji fotoelektrycznej są: odbiciowy (bezpośrednie odbicie wiązki świetlnej od wykrywanego obiektu), refleksyjny (wykrywany obiekt przecina wiązkę świetlną odbijaną od odbłyśnika), refleksyjny spolaryzowany (możliwość wykrycia elementów lśniących i półprzezroczystych) oraz system bariery nadajnik- odbiornik (charakteryzuje się m.in. największą strefą wykrywania). W ofercie firmy dostępne są trzy podstawowe serie czujników fotoelektrycznych: uniwersalna, optymalna i aplikacyjna. Każda z nich charakteryzuje się indywidualnymi właściwościami, pozwalającymi na użycie czujnika w konkretnych zastosowaniach i środowisku pracy.
Czujniki „uniwersalne” umożliwiają pracę we wszystkich wyżej wymienionych systemach detekcji fotoelektrycznej. Tajemnica tkwi w opatentowanym przez Schneider Electric systemie Osiconcept®, który umożliwia dowolną konfigurację trybu pracy, zmianę czułości czy odwrócenie wyjścia czujnika np. z NO na NC. Wszystko to odbywa się z użyciem tylko jednego przycisku znajdującego się na obudowie.
Czujniki występują w wersjach cylindrycznych Ø18mm (XUB0A,B - fot. 4) oraz kompaktowych (XUM0A, XUK0A, XUX0A - fot. 5). W tych ostatnich (oprócz wersji miniaturowej) istnieje możliwość zmiany polaryzacji z PNP na NPN z wykorzystaniem mikroprzełącznika. Przykładem jest czujnik kompaktowy XUX0ARCTT16, którego strefa działania uzależniona jest od trybu pracy, w jakim został skonfi- gurowany (np. bariera - 40 metrów). Podstawową korzyścią dla klienta końcowego jest tutaj posiadanie jednego czujnika do wielu zastosowań, co jest znaczące w przypadku utrzymania ruchu w zakładach przemysłowych, a dla ewentualnego dystrybutora oszczędność miejsca składowania.
Czujniki „optymalne” dedykowane są do konkretnego zastosowania bez możliwości zmiany konfiguracji pracy. Wyjątkiem jest regulacja czułości z wykorzystaniem potencjometru. Oferta, podobnie jak w przypadku czujników uniwersalnych, obejmuje wersje cylindryczne i kompaktowe. Występują oddzielne pozycje katalogowe przewidziane do pracy np. w systemie odbiciowym (XUB4B) czy w systemie refl eksyjnym spolaryzowanym (XUB9). Czujniki optymalne mają niezmienną konfigurację polaryzacji i funkcji wyjścia.
Czujniki „aplikacyjne” to rozwiązania o specyficznych właściwościach, które zastosowane mogą być wszędzie tam, gdzie rozwiązania standardowe nie zdają egzaminu lub wymagana jest bardziej zaawansowana technologia. Wśród tej grupy produktów znajdują się m.in. czujniki znaczników kolorowych, luminescencji, czujniki kontrastowe, koloru, czujniki do wykrywania materiałów przeźroczystych, poziomu cieczy (działające w głębokiej podczerwieni), czujniki laserowe z wyjściem analogowym czy ultradźwiękowe widełkowe.
Poniżej wymieniono kilka przykładów czujników wraz z opisem ich cech i możliwości zastosowania.
CZUJNIKI KONTRASTU I KOLORU
XUR1KSMM12 (fot. 6) to czujnik pozwalający na wykrywanie znaczników kolorowych na tle lśniącym, matowym oraz silnie odbijającym światło. Czujnik umożliwia również wykrycie zmiany kontrastu tego samego koloru. Działa on w technologii odbiciowej, ma automatyczną regulację czułości. Programowanie charakteru obiektu i tła jest bardzo intuicyjne, odbywa się z wykorzystaniem dwóch przycisków znajdujących się na obudowie. Cechą znamienną czujnika jest możliwość zmiany polaryzacji z PNP na NPN, nastawienia opóźnienia czasowego oraz zmiany strefy wykrywania (7 do 18mm) z wykorzystaniem dedykowanych soczewek. Element znaleźć może zastosowanie m.in. w maszynach drukarskich, zgrzewarkach, etykieciarkach, systemach napełniających czy maszynach obróbki termicznej.
Z kolei XURC3- PPML2 (fot. 7) ma trzy niezależne wyjścia z możliwością przypisania odpowiedniego koloru. Programowanie odbywa się przez wciśnięcie przycisku „set” po umieszczeniu czujnika nad wykrywanym przedmiotem. Czujnik dodatkowo ma funkcję tolerancji koloru, regulację czułości na strukturę powierzchni, możliwość ustawienia opóźnienia czasowego (40ms). Częstotliwość przełączania wyjścia wynosi 1,2kHz. Czujnik może być użyty m.in. do sortowania produktów, monitorowania powierzchni kolorowej. Jeżeli aplikacja wymaga monitorowania większej liczby kolorów, możemy zastosować czujnik XUYLCLAR26CSP, który umożliwia identyfikację do 26 kolorów.
CZUJNIKI DO WYKRYWANIA MATERIAŁÓW PRZEŹROCZYSTYCH
Oferta obejmuje dwa wykonania: cylindryczne Ø18 XUBT (stal nierdzewna, plastik) kompaktowe XUKT. Obie wersje mają możliwość zmiany konfiguracji funkcji wyjścia np. z NO na NC. Mają one także zabezpieczenie przed skutkami przeciążeń i zwarć. Obie wersje są typu refleksyjnego spolaryzowanego i umożliwiają wykrywanie przeźroczystych folii, szkła, butelek, itp. Wersja XUKT ma automatyczną kompensację zabrudzenia oraz możliwość ustawienia opóźnienia czasowego przy załączaniu i wyłączaniu.
CZUJNIKI WIDEŁKOWE - NOWOŚĆ W OFERCIE
Nowością w ofercie firmy są czujniki widełkowe. Występują one w wykonaniach standardowych (podczerwień) oraz laserowych (możliwość wykrycia obiektu rzędu 0,05 mm). Strefa działania (szerokość szczeliny) wynosi od 2 do 120mm (fot. 9). Czujniki z tej serii mają wyjście PNP/NPN i możliwość przeprogramowania z NO na NC oraz regulacji czułości.
Jeśli zachodzi potrzeba wykrywania etykiet przezroczystych na przezroczystym tle, możemy zastosować czujnik widełkowy ultradźwiękowy XUVU06 (fot. 8). Działa on na zasadzie pomiaru grubości, istnieje również możliwość programowania wyjścia i regulacji czułości.
RAMKI FOTOELEKTRYCZNE
W sprzedaży dostępne są też czujniki w postaci ramek fotoelektrycznych XUVF o wymiarach od 30×30 do 200×250mm. Czujniki takie mają dwa potencjometry - do regulacji czułości (dostosowanie czujnika do obiektu o różnych gabarytach) oraz opóźnienia wyłączenia (do 5 sekund). Tego typu rozwiązania znaleźć mogą zastosowanie np. na liniach montażowych i produkcyjnych przy zliczaniu elementów (fot. 10.)
Wojciech Lasota
Schneider Electric