Wśród przetworników położenia liniowego największym zainteresowaniem cieszą się czujniki ultradźwiękowe z wyjściem analogowym, napięciowym lub prądowym. Z uwagi na względnie dużą strefę działania (około 6 metrów) i małą wrażliwość na warunki otoczenia świetnie nadają się do określania położenia większych obiektów.
W przypadku gdy obiekt jest niewielki, zastosowanie mają czujniki indukcyjne oraz fotoelektryczne również z wyjściami analogowymi. Zasada działania jest podobna jak dla standardowych czujników zbliżeniowych. W tej rodzinie przetworników oddzielną grupę stanowią wszelkiego rodzaju dalmierze laserowe.
Pozwalają na pomiar znacznych odległości (kilkadziesiąt lub kilkaset metrów) i nierzadko są wyposażone w interfejsy komunikacyjne pozwalające na szybkie przesłanie informacji do układu sterowania. Warto również wspomnieć o nie mniej ważnych urządzeniach, jakimi są liniały magnetyczne i przetworniki linkowe firmy Kübler.
Liniały magnetyczne składają się z listwy magnetycznej z odpowiednio ułożonymi domenami, które oddziałują na współpracujący z nimi czujnik. Czujnik generuje na swoim wyjściu przesunięte w fazie sygnały binarne. Po odpowiedniej obróbce sygnałów przez sterownik lub licznik impulsów Codix mamy pełną informację o kierunku ruchu i wielkości przesunięcia obiektu.
Jest to oczywiście pomiar względny. Pomiar bezwzględny otrzymamy, jeżeli użyjemy przetwornika linkowego. Zasięg tych urządzeń jest ograniczony do kilku metrów, a na wyjściu możemy mieć sygnał analogowy, push-pull lub interfejs komunikacyjny. Cechą szczególną przetworników linkowych jest ich łatwość instalacji.
Po prostu przykręcamy przetwornik do obudowy maszyny, a linkę zaczepiamy do elementu ruchomego. Jeżeli pomyślimy o przetwornikach położenia kątowego, to zazwyczaj na myśli przychodzą nam wszelkiego rodzaju enkodery. W ofercie firmy Impol-1 stanowią pokaźną grupę i wytwarzane są przez takich producentów jak Sick czy Kübler. Enkodery inkrementalne są najtańszą propozycją w tej grupie przetworników.
Zazwyczaj wyposażone są w wyjścia push-pull z poziomem napięcia HTL lub TTL, dając nam informacje o względnym przemieszczeniu obiektu. Enkodery, które "pamiętają" swoje położenie, to enkodery absolutne, jedno- i wieloobrotowe. Różnią się rozdzielczością, sposobem mocowania oraz rodzajem sygnału wyjściowego.
Zazwyczaj jest to sygnał binarny w kodzie BCD lub Gray’a, czasami sygnał analogowy lub interfejs komunikacyjny np. Profibus, CANopen. Opisując enkodery, nie sposób nie wspomnieć o ich specjalnych wersjach do układów bezpieczeństwa. Są to enkodery Sendix SIL. Ich cechą szczególną jest to, że zawsze mają wyjście w standardzie sin/cos.
Taki standard sygnału pozwala na ciągłe monitorowanie poprawności wyrażenia sin2x+cos2x=1. Do momentu, kiedy ta zależność jest prawdziwa, układ pomiarowy pracuje poprawnie. Enkodery absolutne w standardzie SIL oprócz wyjścia sin/cos zawierają również standardowe wyjście lub interfejs z zapisanym aktualnym położeniem.
Do współpracy z enkoderami SIL firma Kübler przygotowała moduł bezpieczeństwa serii Safety-M. Służy on do monitorowania ruchu urządzeń i ich części zgodnie z normą EN 61800-5-2. Pozwala na monitorowanie prędkości i/lub położenia w układach jedno- i wieloosiowych. Modułowa budowa daje możliwość łatwego rozszerzania między innymi o moduły komunikacyjne.
Każdy z modułów Safety-M ma rozbudowany interfejs pozwalający na współpracę z zewnętrznymi urządzeniami bezpieczeństwa, np. kurtynami bezpieczeństwa, układami sterowania dwuręcznego. Zaprojektowane są tak, by spełnić wysokie standardy bezpieczeństwa maszyn zgodnie z dyrektywą maszynową 2006/42/EC. Mogą być stosowane w aplikacjach wymagających kategorii Ple zgodnie z EN13849 oraz SIL3 zgodnie z EN61508.
Grzegorz Nowak
Impol-1
www.impol-1.pl
