senzori si traductoare pt. aplicatii de automatizare i-nr 2.pdf

2
Conducerea unui proces presupune informaåii cât mai complete æi corecte asupra parametrilor mãrimilor fizice care caracterizeazã acel proces. În cazul unui proces automatizat, conducerea sistemului se face fãrã intervenåia omului, pe baza informaåiilor culese din proces cu ajutorul traductoarelor. Firma Aurocon COMPEC, vã oferã o plajã foarte largã de senzori æi traductoare pentru aplicaåii de automatizare, precum æi accesoriile necesare acestora. Într-o definiåie succintã senzorul este un sistem destinat determinãrii unei sau unor proprietãåi, cuprinzând atât traductorul, care transformã mãrimea de intrare în semnal electric util, cât æi cir- cuite pentru adaptarea æi conversia semnalelor, æi eventual pentru prelucrarea æi evaluarea infor- maåiilor. Existã foarte multe clasificãri ale senzorilor æi traductoarelor: cu sau fãrã contact, absoluåi sau incrementali (în funcåie de mãrimea de intrare), analogici sau digitali (în funcåie de mãrimea de ieæire) etc. Senzorii æi traductoarele sunt elemente tipice ale sistemelor de automatizare. De asemenea sunt utilizaåi æi în cazul cercetãrii, analizelor de laborator - senzorii æi traductoarele fiind incluse în lanåuri de mãsurare complexe, care sunt conduse automat. Alegerea senzorilor æi traductoarelor trebuie fãcutã åinând cont de proprietatea de monitorizat, de domeniul în care variazã aceasta, de dimensiunile ce trebuie respectate sau de geometria sistemului, de condiåii speciale de mediu sau de lucru, de tipul mãrimii de ieæire æi nu în ultimul rând de cost. Firma Aurocon COMPEC vã oferã senzori æi traductoare ce acoperã toate aplicaåiile de automati- zare æi monitorizare. Astfel pot fi identificaåi senzori de proximitate, traductoare de tip Hall, tra- ductoare de deplasare æi vitezã, senzori æi traductoare de foråã, senzori de temperaturã, senzori de umiditate, senzori pentru gaze, senzori de curent, switch-uri optice, senzori de presiune, citi- toare de coduri de bare etc. Senzori de proximitate În sens larg proximitatea se referã la gradul de apropiere dintre douã obiecte, dintre care unul reprezintã sistemul de referinåã. Senzorii de proximitate sunt senzori de investigare, a cãror par- ticularitãåi constau în distanåele mici de acåiune (zecimi de mm æi mm), æi în faptul cã în multe cazuri sunt utilizaåi la sesizarea prezenåei în zona de acåiune. Senzori de proximitate capacitivi Senzorii capacitivi se bazeazã pe variaåia capacitãåii electrice într-un circuit, æi au avantajul cã pot detecta æi obiecte neme- talice. Sunt însã sensibili la factori perturbatori, cum ar fi murdãrirea feåei active. În cele ce urmeazã vã este prezentat un exemplu din cadrul ofertei de astfel de senzori æi anume un senzor capacitiv cu domeniu mare de detecåie æi rezistenåã la temperaturi ridicate. Cu o plajã de la 5mm (M5) pânã la 120mm (M32), acest tip de senzor dispune de o construcåie din oåel æi PTFE, precum æi cabluri speciale, ce permit lucrul la temperaturi de la - 200°C la +250°C. Pentru fiecare senzor este necesar un amplificator. Ieæire PNP normal deschis sau normal închis; Amplificator cu reglarea sensibilitãåii. Caracteristici tehnice Senzori de proximitate inductivi Aceætia sunt cei mai rãspândiåi, fiind realizaåi într-o plajã largã de variante æi tipodimensiuni. Elementul activ al unui astfel de senzor este un sistem format dintr-o bobinã æi un miez de feritã. Obiectul a cãrui prezenåã se determinã trebuie sã fie metalic. Mãrimea de ieæire poate fi analogicã (proporåional cu distanåa dintre suprafaåa activã æi obiect), sau staticã (aceeaæi valoare atât timp cât senzorul este activat). Oferta firmei Aurocon COMPEC este foarte bogatã, pornind de la variante economice, la variante cu performanåe ridicate. Un exemplu poate fi sezorul analogic cu procesor integrat M18 - Analog Plus. Este vorba despre un senzor analogic inductiv cu procesor încorporat, ce oferã 3 ieæiri de tip switch independente, plus o ieæire analogicã liniarã pe întreg domeniul de mãsu- rare. Este un dispozitiv ideal pentru aplicaåii ce necesitã mãsurare precisã fãrã contact, æi nu nece- sitã circuit de control, putându-se autocontrola, economisind astfel timp, spaåiu de panou æi intrãri în PLC. Unitatea de programare este opåionalã, putând fi folositã pentru programarea punctelor de switch æi monitorizarea ieæirilor dispozitivului. Programarea punctelor de declanæare poate fi fãcutã oriunde în intervalul de sensibilitate, de cãtre unitatea de programare sau de cãtre PLC. Ieæirea analogicã 0-10V prezintã o neliniaritate de ±3% pe întreg domeniul de mãsurare; Programare de la distanåã a funcåiilor - ideal pentru zone cu poziåii inaccesibile sau greu accesibile; Clasã de protecåie ridicatã, cu rezistenåã mare le æoc æi vibraåii. Caracteristici tehnice Senzori de proximitate ultrasonici Funcåionarea se bazeazã pe mãsurarea duratei de propagare a unui semnal ultrasonor între emitor æi obiect, iar distanåa maximã de lucru este în funcåie de natura traductorului (piezoceramic, electrostatic etc.) æi de frecvenåã. Iatã de exemplu un senzor ultrasonic analogic M30 - acesta este destinat con- trolului exact al oricãrei suprafeåe plane solide, lichidã sau pulbere. Senzorul dispune de ieæire de tensiune æi de curent, cu 12 biåi rezoluåie, de funcåie de evaluare memoratã æi compensare de temperaturã. Sunt disponibile trei domenii de sensibilitate: 500mm, 2000mm, 4000mm acoperind o plajã largã de aplicaåii, incluzând controlul nivelului. La început trebuie stabiliåi para- metri de lucru, cu memorarea limitelor de evaluare A1 æi A2, cu compensarea de temperaturã etc. Caracteristici tehnice 15 L L A A B B O O R R A A T T O O R R Electronica Azi ® Nr. 2 / 5 - 18 februarie 2004 Senzori æi traductoare pentru aplicaåii de automatizare Senzorii Materialul carcasei: Oåel inoxidabil V2A/PTFE Temperatura de lucru: -200°C la +250°C Clasa de protecåie: IP67 Distanåa de sensibilitate: M5 5mm M8 10mm M12 25mm M18 50mm M30 100mm M32 120mm Lungime cablu: 2m Amplificator Tensiune de alimentare: de la 18 la 360Vdc Ieæire: PNP N.I/N.D Curent ieæire: 2 x 250mA max Cãdere de tensiune: 2,5V max Curent în gol: tipic 50mA Temperatura de lucru: de la -25°C la 70°C Clasa de protecåie: IP65 Temperatura de lucru -25 ... +70°C Clasa de protecåie IP65 Tensiunea de alimentare 10 - 30 Vdc Domeniile de sensibilitate: 60 - 500mm 200 - 2000mm 500 - 4000mm Timp de rãspuns 35ms Senzor 500mm 100ms Senzor 2000mm 300ms Senzor 4000mm Ieæiri 4 - 20 mA, RL < 5000 - 10 V, RL >1000Frecvenåa traductorului: 380kHz Senzor 500mm 175kHz Senzor 2000mm 85kHz Senzor 4000mm Conector M12 Variaåia cu temperatura 0,2%/°K fãrã compensare de temperaturã Distanåã de sensibilitate 5mm Tensiune de alimentare de la 15 la 30Vdc Ieæiri trei de tip PNP plus una liniar analogicã 0 -10Vdc Rezistenåa de sarcinã > = 2kNeliniaritate maximã ±3% Clasã de protecåie IP67 Temperaturã de lucru -10 la +70°C Conectare cablu PUR de 5m Protecåie la scurtcircuit æi inversare de polaritate !!! continuare în pagina 21 Nr. stoc 413-9540 Nr. stoc 413-9758 + 413-9764 Nr. stoc 399-5478

Upload: dana-roman

Post on 27-Jan-2016

35 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Senzori si traductoare pt. aplicatii de automatizare I-NR 2.pdf

Conducerea unui proces presupune informaåii cât mai complete æi corecte asupra parametrilor mãrimilor fizice care caracterizeazã acel proces.În cazul unui proces automatizat, conducerea sistemului se face fãrã intervenåia omului, pe baza informaåiilor culese din proces cu ajutorultraductoarelor. Firma Aurocon COMPEC, vã oferã o plajã foarte largã de senzori æi traductoare pentru aplicaåii de automatizare, precum æiaccesoriile necesare acestora.

Într-o definiåie succintã senzorul este un sistem destinat determinãrii unei sau unor proprietãåi,cuprinzând atât traductorul, care transformã mãrimea de intrare în semnal electric util, cât æi cir-cuite pentru adaptarea æi conversia semnalelor, æi eventual pentru prelucrarea æi evaluarea infor-maåiilor. Existã foarte multe clasificãri ale senzorilor æi traductoarelor: cu sau fãrã contact,absoluåi sau incrementali (în funcåie de mãrimea de intrare), analogici sau digitali (în funcåie demãrimea de ieæire) etc.Senzorii æi traductoarele sunt elemente tipice ale sistemelor de automatizare. De asemenea suntutilizaåi æi în cazul cercetãrii, analizelor de laborator - senzorii æi traductoarele fiind incluse înlanåuri de mãsurare complexe, care sunt conduse automat. Alegerea senzorilor æi traductoarelor trebuie fãcutã åinând cont de proprietatea de monitorizat, dedomeniul în care variazã aceasta, de dimensiunile ce trebuie respectate sau de geometria sistemului,de condiåii speciale de mediu sau de lucru, de tipul mãrimii de ieæire æi nu în ultimul rând de cost.Firma Aurocon COMPEC vã oferã senzori æi traductoare ce acoperã toate aplicaåiile de automati-zare æi monitorizare. Astfel pot fi identificaåi senzori de proximitate, traductoare de tip Hall, tra-ductoare de deplasare æi vitezã, senzori æi traductoare de foråã, senzori de temperaturã, senzoride umiditate, senzori pentru gaze, senzori de curent, switch-uri optice, senzori de presiune, citi-toare de coduri de bare etc.

Senzori de proximitateÎn sens larg proximitatea se referã la gradul de apropiere dintre douã obiecte, dintre care unulreprezintã sistemul de referinåã. Senzorii de proximitate sunt senzori de investigare, a cãror par-ticularitãåi constau în distanåele mici de acåiune (zecimi de mm æi mm), æi în faptul cã în multecazuri sunt utilizaåi la sesizarea prezenåei în zona de acåiune.

Senzori de proximitate capacitiviSenzorii capacitivi se bazeazã pe variaåia capacitãåii electriceîntr-un circuit, æi au avantajul cã pot detecta æi obiecte neme-talice. Sunt însã sensibili la factori perturbatori, cum ar fimurdãrirea feåei active.

În cele ce urmeazã vã este prezentat un exemplu din cadrulofertei de astfel de senzori æi anume un senzor capacitiv cudomeniu mare de detecåie æi rezistenåã la temperaturi ridicate.Cu o plajã de la 5mm (M5) pânã la 120mm (M32), acest tipde senzor dispune de o construcåie din oåel æi PTFE, precumæi cabluri speciale, ce permit lucrul la temperaturi de la -200°C la +250°C. Pentru fiecare senzor este necesar unamplificator.• Ieæire PNP normal deschis sau normal închis;• Amplificator cu reglarea sensibilitãåii.

Caracteristici tehnice

Senzori de proximitate inductiviAceætia sunt cei mai rãspândiåi, fiind realizaåi într-o plajã largã de variante æi tipodimensiuni.Elementul activ al unui astfel de senzor este un sistem format dintr-o bobinã æi un miez de feritã.Obiectul a cãrui prezenåã se determinã trebuie sã fie metalic. Mãrimea de ieæire poate fi analogicã(proporåional cu distanåa dintre suprafaåa activã æi obiect), sau staticã (aceeaæi valoare atât timp

cât senzorul este activat).Oferta firmei Aurocon COMPEC este foarte bogatã,pornind de la variante economice, la variante cuperformanåe ridicate.Un exemplu poate fi sezorul analogic cu procesorintegrat M18 - Analog Plus. Este vorba despre unsenzor analogic inductiv cu procesor încorporat, ceoferã 3 ieæiri de tip switch independente, plus oieæire analogicã liniarã pe întreg domeniul de mãsu-rare. Este un dispozitiv ideal pentru aplicaåii cenecesitã mãsurare precisã fãrã contact, æi nu nece-sitã circuit de control, putându-se autocontrola,economisind astfel timp, spaåiu de panou æi intrãriîn PLC. Unitatea de programare este opåionalã,putând fi folositã pentru programarea punctelor deswitch æi monitorizarea ieæirilor dispozitivului. Programarea punctelor de declanæare poate fi fãcutã oriunde în intervalul de sensibilitate, de cãtreunitatea de programare sau de cãtre PLC. • Ieæirea analogicã 0-10V prezintã o neliniaritate de ±3% pe întreg domeniul de mãsurare;• Programare de la distanåã a funcåiilor - ideal pentru zone cu poziåii inaccesibile sau greu accesibile;• Clasã de protecåie ridicatã, cu rezistenåã mare le æoc æi vibraåii.

Caracteristici tehnice

Senzori de proximitate ultrasoniciFuncåionarea se bazeazã pe mãsurarea duratei depropagare a unui semnal ultrasonor între emitor æiobiect, iar distanåa maximã de lucru este în funcåiede natura traductorului (piezoceramic, electrostaticetc.) æi de frecvenåã. Iatã de exemplu un senzorultrasonic analogic M30 - acesta este destinat con-trolului exact al oricãrei suprafeåe plane solide,lichidã sau pulbere. Senzorul dispune de ieæire detensiune æi de curent, cu 12 biåi rezoluåie, de funcåie de evaluare memoratã æi compensare detemperaturã. Sunt disponibile trei domenii de sensibilitate: 500mm, 2000mm, 4000mmacoperind o plajã largã de aplicaåii, incluzând controlul nivelului. La început trebuie stabiliåi para-metri de lucru, cu memorarea limitelor de evaluare A1 æi A2, cu compensarea de temperaturã etc.

Caracteristici tehnice

15LLLL AAAA BBBB OOOO RRRR AAAATTTT OOOO RRRR

Electronica Azi ®

Nr. 2 / 5 - 18 februarie 2004

Senzori æi traductoare pentruaplicaåii de automatizare

Senzorii

Materialul carcasei: Oåel inoxidabil V2A/PTFE

Temperatura de lucru: -200°C la +250°C

Clasa de protecåie: IP67

Distanåa de sensibilitate: M5 5mm M8 10mm M12 25mmM18 50mmM30 100mmM32 120mm

Lungime cablu: 2m

Amplificator

Tensiune de alimentare: de la 18 la 360Vdc

Ieæire: PNP N.I/N.D

Curent ieæire: 2 x 250mA max

Cãdere de tensiune: 2,5V max

Curent în gol: tipic 50mA

Temperatura de lucru: de la -25°C la 70°C

Clasa de protecåie: IP65

Temperatura de lucru -25 ... +70°C

Clasa de protecåie IP65

Tensiunea de alimentare 10 - 30 Vdc

Domeniile de sensibilitate: 60 - 500mm 200 - 2000mm 500 - 4000mm

Timp de rãspuns35ms Senzor 500mm

100ms Senzor 2000mm 300ms Senzor 4000mm

Ieæiri 4 - 20 mA, RL < 500Ω0 - 10 V, RL >1000Ω

Frecvenåa traductorului:380kHz Senzor 500mm175kHz Senzor 2000mm

85kHz Senzor 4000mm

Conector M12

Variaåia cu temperatura 0,2%/°K fãrã compensare de temperaturã

Distanåã de sensibilitate 5mm

Tensiune de alimentare de la 15 la 30Vdc

Ieæiri trei de tip PNP plus una liniar analogicã 0 -10Vdc

Rezistenåa de sarcinã > = 2kΩNeliniaritate maximã ±3%

Clasã de protecåie IP67

Temperaturã de lucru -10 la +70°C

Conectare cablu PUR de 5m

Protecåie la scurtcircuit æi inversare de polaritate

!!!!!! continuare în pagina 21

Nr. stoc 413-9540

Nr. stoc 413-9758 + 413-9764

Nr. stoc 399-5478

Page 2: Senzori si traductoare pt. aplicatii de automatizare I-NR 2.pdf

Senzori æi traductoare pentruaplicaåii de automatizare

În tabelul 2 sunt prezentate principalele caracteristici tehnice ale amplificatorului de putere.Din tabel se observã nivelul maxim de ieæire de 119dBuV (dupã norma DIN 45004B) suficientpentru atacul unei linii de distribuåie într-o reåea complexã de distribuåie.Montarea staåiei se poate face pe perete caz în care trebuie ales un loc cu ventilaåie naturalã bunãsau într-un cabinet livrat de producãtor care asigurã o ventilaåie foråatã prin intermediul unuiventilator. Menåionãm de asemenea câteva “amãnunte” aparent fãrã importanåã dar care atârnãfoarte greu în funcåionarea unui sistem care trebuie sã funcåioneze 24 de ore din 24. Este vorbade o serie de sisteme de protecåie care sunt incluse atât în partea de alimentare cât æi în parteade semnal. Sursa de alimentare este inteligentã permiåând monitorizarea sistemului din punct devedere al unor parametri electrici. Astfel, în cazul unei supratensiuni apãrute în reåeaua de ali-mentare sau a unui scurt-circuit sistemul se opreæte automat protejând staåia. Repornirea seface automat dupã încetarea defectului. Dacã se semnaleazã erori de recepåie de la satelitdatoritã condiåiilor meteo sau erori de decodare MPEG care duc la blocarea funcåionãrii recep-toarelor, acestea sunt detectate. Dupã oprirea automatã a modulelor care prezintã aceastãanomalie se iniåiazã secvenåa de iniåializare a softului æi repornirea canalului. Cu alte cuvinte sis-temul este proiectat sã funcåioneze neîntrerupt fãrã supravegherea directã a unui operator uman.Am menåionat acest lucru deoarece de cele mai multe ori operatorii de cablu au staåii receptoarede satelit digitale destinate utilizãrii casnice. Acest tip de aparate sunt destinate utilizãrii casnice,adicã sã funcåioneze în medie câteva ore pe zi æi în caz de blocare sã fie resetate de proprietar.

Începând cu acest an, producãtorul a anunåat lansarea modelului TP-561 care permite însera-rea unui modul CI (common interface) necesar recepåionãrii programelor codate. În slotul CIpoate fi înserat un modul CONNAX, VIACCESS, IRDETO, NAGRAVISION sau CRYPTOWORKSputând asfel sã fie decodate principalele tipuri de pachete digitale recepåionate în Europa. Noulmodel este interoperabil cu cel anterior în acest fel putându-se configura o staåie de semnalcare sã cuprindã atât canale cu recepåie liberã cât æi canale codate.

APLICAÅII PRACTICEÎn figura 2 este prezentat modul deinstalare a sistemului.În acest exemplu sunt reprezentateurmãtoarele: FA-300 sursa de ali-mentare, PA-700 amplificatorul deputere, iar TP-521 sunt modulele derecepåie. Pe partea superioarã suntprezente bornele de conectare laconvertor. Fiecare modul are douãborne, una de intrare una de ieæirepermiåând conectarea în diverseconfiguraåii. În acest exemplu suntfolosite 2 antene parabolice cu 2convertoare. Unul din convertoareare o singurã ieæire æi asigurã sem-nal pentru douã module (în partea

stângã), celãlalt convertor cu 2 ieæiri atacã 1 respectiv 2 module. Alimentarea convertoarelor seface din modulele TP-521, fiecare fiind prevãzut pe partea superioarã cu un comutator care per-mite alimentarea sau nu a LNB-lui. Ieæirea semnalului PAL modulat pentru fiecare modul se facepe partea frontalã, în acelaæi mod, fiecare modul are 2 borne permiåând însumarea canalelortransmise æi conectarea la amplificatorul de putere PA-700. Acesta din urmã are pe partea de josborna de ieæire de putere de la care semnalul pleacã în linia de distribuåie.- continuare în numãrul viitor -

Ing. Adrian Andrei [email protected]

Senzori de proximitate opticiÎn cazul în care obiectele investigate se gãsesc la distanåe mai mari, senzorii inductivi æi capacitividevin inutilizabili, domeniul fiind acoperit cu bune rezultate de senzorii optici. Aceætia funcåioneazã fiepe principiul transmisiei unui fascicul de luminã, fie pe principiul reflexiei.

Iatã spre exemplu un senzor de proximitate optic cu reflexie, M18. Acest senzor cu cabluri deja mon-tate, cu LED de stare, are o carcasã etanæã din poliamidã, ce-i conferã o clasã de protecåie IP67.Suprafaåa activã poate fi standard sau la 90°. Ieæirile sunt de tip PNP normal deschis sau normalînchis. Dispozitivul este protejat la scurtcircuit sau la inversare de polaritate.

Caracteristici tehnice

Accesorii æi dispozitive de testare pentru senzorii de proximitateAlãturi de senzorii propriu-ziæi, vã sunt oferite æi diverse accesorii necesare, precum æi echipamentede testare.

Ca exemplu de astfel de echipament poate fi oferit testerul din imagine - ABS H1-121 destinat testãriisenzorilor de proximitate NPN æi PNP cu 3 sau 4 fire.

Caracteristici tehnice

Firma Aurocon COMPEC vã oferã senzorii, traductoarele æi accesoriile aces-tora, de care aveåi nevoie pentru sisteme de automatizare æi sisteme demãsurare. Cãutarea produselor dorite se poate face cu mare uæurinåãaccesând adresa www.rsromania.com

21LLLL AAAA BBBB OOOO RRRR AAAATTTT OOOO RRRR

Electronica Azi ®

Nr. 2 / 5 - 18 februarie 2004

!!!!!! urmare din pagina 15

Tabelul 2

Figura 2

Domeniul de sensibilitate 3000mm (cu reflectorul furnizat)

Tensiunea de alimentare 10 30 V dc

Curent (alimentare) 25mA + curentul de ieæire

Curent de ieæire 200mA (max)

Frecvenåa de comutaåie 1000Hz (max)

Domeniul de temperaturã -20°C - +60°C

Tensiune de alimentare 18V dc

Pierdere de curent <1pA la 25°C

Curent comutaåie pe ON >0,2mA

Limitã de curent 75mA

Curent de sarcinã <10mA

Nr. stoc 256-455

Nr. stoc 286-254