Aby bylo možné dosáhnout vysoce kvalitního konečného výsledku, automatizace průmyslových procesů vyžaduje bezchybnou souhru mnoha různých komponent. Předmětem tohoto článku jsou polohové senzory, skromný, ale klíčový prvek průmyslové automatizace. Polohové senzory ve výrobních a zpracovatelských zařízeních zajišťují, aby byly klíčové úkoly plněny podle plánu, což pomáhá při monitorování a řízení výrobních procesů. Přesněji řečeno, jejich hlavním úkolem je najít „cíle“ nebo pohybující se objekty a hlásit jejich přítomnost nebo nepřítomnost. Pneumatické ventily mají různé využití, protože mohou přenášet signály do systému, které mu říkají, aby provedl předem naprogramovanou akci, když se cíl nachází v předem nastavené vzdálenosti od polohového senzoru.
Snímač polohy vysílá signál, který systému říká, aby přestal provádět danou předprogramovanou funkci nebo přepnul na jinou funkci, když se cíl vzdálí od snímače polohy. Ačkoli cílem může být teoreticky cokoli, tento článek se pro jednoduchost zaměří pouze na kovové cíle a „běžné“ metody jejich lokalizace. Mezi tyto technologie patří mechanické koncové spínače, indukční senzory přiblížení, pružinové koncové spínače a koncové spínače. Před přezkoumáním mnoha typů snímačů polohy je užitečné porozumět standardnímu jazyku používanému většinou výrobců snímačů.
• Snímací dosah: vzdálenost mezi snímací plochou a cílem aktivujícím spínač
• Hystereze: vzdálenost mezi bodem uvolnění a bodem sepnutí spínače
• Opakovatelnost: Schopnost přepínače konzistentně identifikovat stejný cíl ve stejném rozsahu po celou dobu jeho životnosti.
• Doba odezvy: interval mezi detekcí cíle a generováním výstupního signálu.
Elektromechanická zařízení nazývaná mechanické koncové spínače využívají přímý fyzický kontakt s cílem k detekci jeho polohy. Mohou snášet vysoké proudové zatížení a fungovat bez zdroje napájení. Mechanické spínače se nestarají o polaritu ani napětí, protože používají suché kontakty, díky čemuž jsou odolné vůči různým elektrickým poruchám, jako je elektrický šum, rádiové rušení, svodový proud a pokles napětí. Rameno páky, tlačítko, tělo, základna, hlavice, kontakty, svorky a další pohyblivé prvky těchto spínačů často vyžadují údržbu. Mechanické koncové spínače Votto mohou mít špatnou opakovatelnost, protože jsou v přímém fyzickém kontaktu s cílem. Samotný cíl i rameno páky se mohou fyzickým kontaktem opotřebovat. Existují také nechráněné otvory, které jsou náchylné ke korozi, prachu a vlhkosti. Kvůli tomuto problému jsou certifikované nebezpečné oblasti a utěsněné kontakty často drahé.
Pružinový koncový spínač je elektromechanický nástroj, který využívá magnetickou přitažlivost k určení polohy magnetického cíle. Uvnitř spínače jsou umístěny dva malé kovové hroty uzavřené ve skleněné trubičce. Jedná se o „jazýčkový prvek“. Díky své magnetické citlivosti reaguje jazýčkový prvek na magnetické cíle aktivací. Protože k funkci nevyžadují přímý kontakt s cílem, pružinové koncové spínače poskytují všechny výhody mechanických spínačů a zároveň se vyhýbají problémům s opotřebením.
Běžné železné terče nelze použít s pružinovými koncovými spínači; jsou nutné magnetické terče. Jazýčkový spínač je nespolehlivý, protože jazýčkový prvek, skleněná trubice a malé kovové hroty se ohýbáním unavují. Nízký kontaktní tlak může vést k chvění kontaktů a chybným signálům z jazýčku v situacích s vysokými vibracemi.
Senzory pro indukční přiblížení
Elektronické zařízení v pevné fázi, nazývané indukční senzor přiblížení, využívá změny v energetickém poli kovového předmětu k určení jeho polohy. Není nutný fyzický dotyk a neobsahuje žádné pohyblivé části, které by se mohly zaseknout, opotřebovat nebo poškodit, což snižuje nároky na údržbu. Je také odolný vůči prachu a nečistotám, protože nemá žádné pohyblivé části. Indukční senzory přiblížení jsou velmi přizpůsobivé pro řadu aplikací a jsou k dispozici v řadě velikostí a provedení. Indukční senzory přiblížení nesnášejí vysoké proudové zatížení a k funkci potřebují externí zdroj energie (elektřinu). Mohou být také náchylné k poklesům napětí, svodovým proudům, rádiovému rušení a elektrickému šumu. Extrémní teplotní výkyvy a pronikání vlhkosti mohou být pro indukční senzory přiblížení občas negativní.
koncový spínač
Díky speciální hybridní technologii dokáží koncové spínače lokalizovat železné cíle pomocí elektromagnetických polí. Bezpákové koncové spínače jsou neuvěřitelně spolehlivé v náročných situacích a při dlouhodobém používání. Protože není potřeba fyzický dotyk ani externí napájení, jsou proveditelné s vysokým proudovým zatížením a nic se nemůže zaseknout, ohnout, roztříštit ani skřípat. Podobně jako mechanické spínače jsou odolné vůči elektrickému šumu, rádiovému rušení, svodovým proudům a poklesům napětí. Nejsou také citlivé na polaritu ani napětí. Prach, špína, vlhkost, fyzický dotyk a většina žíravin nebo chemikálií nemají na koncové spínače žádný vliv. Většina typů má široký rozsah provozních teplot a je jiskrově bezpečná. Bezpákový koncový spínač je díky svým utěsněným spojům a pevnému kovovému krytu ideální pro aplikace, které vyžadují vodotěsnost a ochranu proti výbuchu.
Snímače polohy jsou klíčové pro automatizaci průmyslových procesů. Na trhu existuje řada technologií snímačů polohy, z nichž každá má odlišnou sadu výkonnostních vlastností. Aby bylo dosaženo potřebného výkonu a spolehlivosti, je třeba pečlivě vybrat správný typ snímače pro danou aplikaci.
Čas zveřejnění: 2. června 2023
