For at producere et slutresultat af høj kvalitet kræver automatisering af industrielle processer, at adskillige forskellige komponenter fungerer fejlfrit sammen. Positionssensorer, et beskedent, men afgørende element i industriel automatisering, er emnet for denne artikel. Positionssensorer i produktions- og forarbejdningsfaciliteter sikrer, at afgørende opgaver udføres som planlagt, hvilket hjælper med overvågning og styring af produktionsprocesser. Mere præcist er deres primære opgave at finde "mål" eller bevægelige ting og rapportere om deres tilstedeværelse eller fravær. Pneumatiske ventiler har en række anvendelser, fordi de kan sende signaler til systemet, der beder det om at udføre en forprogrammeret handling, når et mål er inden for en forudindstillet afstand fra positionssensoren.
Positionssensoren leverer et signal, der fortæller systemet, at det skal stoppe med at udføre den forprogrammerede funktion eller skifte til en anden funktion, når målet bevæger sig væk fra positionssensoren. Selvom målet teoretisk set kan være hvad som helst, vil denne artikel udelukkende undersøge metalliske mål og de "almindelige" metoder til at lokalisere dem for enkelhedens skyld. Mekaniske grænseafbrydere, induktive nærhedssensorer, fjedergrænseafbrydere og grænseafbrydere er nogle af disse teknologier. Det er nyttigt at forstå standardsprog, der anvendes af de fleste sensorproducenter, før man gennemgår de mange typer positionssensorer.
• Tasteafstand: afstanden mellem tastefladen og det kontaktaktiverende mål
• Hysterese: afstanden mellem udløsningspunktet og kontaktens aktiveringspunkt
• Repeterbarhed: Kontaktens levetidskapacitet til konsekvent at identificere det samme mål inden for samme område.
• Reaktionstid: intervallet mellem måldetektion og generering af udgangssignal.
grænseafbryder, der er mekanisk
Elektromekaniske enheder kaldet mekaniske grænseafbrydere bruger direkte fysisk kontakt med et mål til at registrere målets position. De kan understøtte høje strømbelastninger og fungere uden en strømkilde. Mekaniske afbrydere er ligeglade med polaritet eller spænding, fordi de bruger tørre kontakter, hvilket gør dem modstandsdygtige over for forskellige elektriske fejl såsom elektrisk støj, radiofrekvensinterferens, lækstrøm og spændingsfald. Håndtagets arm, knap, hus, base, hoved, kontakter, terminaler og andre bevægelige elementer på disse afbrydere kræver ofte vedligeholdelse. Votto mekaniske grænseafbrydere kan have dårlig repeterbarhed, da de er i direkte fysisk kontakt med målet. Selve målet såvel som håndtagets arm kan blive slidt ved fysisk kontakt. Der er også ubeskyttede åbninger, der er modtagelige for korrosion, støv og fugt. På grund af dette problem er certificerede farlige områder og forseglede kontakter ofte dyre.
En fjedergrænsekontakt er et elektromekanisk værktøj, der bruger magnetisk tiltrækning til at bestemme placeringen af et magnetisk mål. To små metalben indesluttet i et glasrør er placeret inde i kontakten. Dette er et "reed-element". På grund af sin magnetiske følsomhed reagerer reed-elementet på magnetiske mål ved at aktivere. Da de ikke kræver direkte kontakt med målet for at fungere, giver fjedergrænsekontakter alle fordelene ved mekaniske kontakter, samtidig med at de undgår slidproblemer.
Normale jernholdige mål kan ikke anvendes med fjederendestopkontakter; magnetiske mål er nødvendige. Reed-kontakten er upålidelig, fordi reed-elementet, glasrøret og de små metalben bliver trætte ved bøjning. Lavt kontakttryk kan resultere i vibrationer i kontakterne og fejlagtige signaler fra reed-kontakten i situationer med høj vibration.
En solid-state elektronisk enhed kaldet en induktiv nærhedssensor bruger ændringer i energifeltet på en metallisk genstand til at bestemme, hvor den er. Fysisk berøring er ikke påkrævet, og der er ingen bevægelige dele, der kan sætte sig fast, slides eller beskadiges, hvilket reducerer vedligeholdelsen. Den er også modstandsdygtig over for støv og snavs, fordi den ikke har nogen bevægelige dele. Induktive nærhedssensorer er meget tilpasningsdygtige til en række anvendelser og fås i en række størrelser og designs. Induktive nærhedssensorer kan ikke tolerere høje strømbelastninger og kræver en ekstern strømkilde (elektricitet) for at fungere. De kan også være sårbare over for spændingsfald, lækstrømme, radiofrekvensinterferens og elektrisk støj. Ekstreme temperatursvingninger og fugtindtrængning kan lejlighedsvis være dårligt for induktive nærhedssensorer.
grænseafbryder
Ved hjælp af en speciel hybridteknologi kan endestopkontakter lokalisere jernholdige mål via elektromagnetiske felter. Håndtagsløse endestopkontakter er utroligt pålidelige i udfordrende situationer og ved langvarig brug. Da der ikke er behov for fysisk berøring eller ekstern strøm, er store strømbelastninger mulige, og intet kan sætte sig fast, bøje, splintre eller slibe. Ligesom mekaniske afbrydere er de upåvirkelige af elektrisk støj, radiofrekvensinterferens, lækstrømme og spændingsfald. De er heller ikke polaritets- eller spændingsfølsomme. Støv, snavs, fugt, fysisk berøring og de fleste ætsende stoffer eller kemikalier har ingen effekt på endestopkontakter. De fleste typer har et bredt driftstemperaturområde og er iboende sikre. Den håndtagsløse endestopkontakt er perfekt til applikationer, der kræver vandtæthed og eksplosionssikring på grund af dens forseglede forbindelser og solide metalkabinet.
Positionssensorer er afgørende for automatisering af industrielle processer. Der findes adskillige positionssensorteknologier på markedet, hver med et særligt sæt af ydeevneegenskaber. For at opnå den nødvendige ydeevne og pålidelighed skal man være omhyggelig med at vælge den rigtige type sensor til applikationen.
Opslagstidspunkt: 2. juni 2023
