Какви са основните приложения на фотоелектричните сензори в автоматизацията?

Автоматизация на транспортни системи с детектиране на обекти в реално време

Детектиране в реално време на наличие на обект за синхронизиран старт/спиране на мотор

Фотоелектричните сензори откриват предмети на предавателни ленти без контакт, като използват инфрачервени лъчи за засичане на обекти, докато минават през тях. Тези сензори се активират, когато нещо навлезе или напусне зададената им зона, и изпращат сигнали за стартиране или спиране на мотори, така че всичко да се движи плавно в съответствие с продуктите, преминаващи през системата. Резултатът? По-малко запушвания, защото нещата не се заклещват, по-дълъг живот на компонентите поради по-малко натоварване и фабриките спестяват около 40 процента от енергийните разходи в сравнение с непрекъснатата работа на машините през целия работен ден. Онова, което отличава тези сензори, е тяхната надеждност, въпреки че са инсталирани на места с вибрации от тежка техника, които биха нарушили работата на повечето други уреди.

Интеграция с ПЛК за прецизно времево управление и оптимизация на производителността

Когато фотоелектричните сензори се свържат към ПЛК (тези Програмируеми логически контролери), те образуват това, което всъщност е отговорна управляваща верига, работеща в реално време. Начинът на работа е доста прост – данните от сензора постъпват директно в логическото ядро на ПЛК, което след това извършва много бързи корекции на скоростта на конвейерите при преминаването им между различни обработващи зони. Това елиминира досадните временни прекъсвания, които преди се случваха по време на производствени цикли, и според полеви тестове в някои обекти сме забелязали увеличение на производителността с около 25%. Друга удобна функция е, че програмирането на ПЛК позволява персонализирани настройки за отговор, в зависимост от вида продукти, които се движат по линията. Има още нещо – тези интелигентни контролери разполагат с диагностични функции, които известяват персонала за поддръжка, когато сензорите започнат да излизат от подравняване, задълго преди някой да забележи намаляване на качеството на производството.

Кейс: Регулиране на скоростта на конвейерна линия за сглобяване на автомобили чрез датчици с преминаващ лъч

Един голям автомобилен производствен обект инсталира тези сензори с прекъсване на лъча по линията за сглобяване на шасита, за да следи движението на части през широките 3-метрови конвейери. Системата работеше доста умно – тя регулираше скоростта на конвейерите в зависимост от това, което се случва на всяка станция. Когато роботите за заваряване приключеха по-рано, лентите увеличаваха скоростта. Но когато надолу по линията се извършваше смяна на инструменти, всичко забавяше ход, за да се избегнат задръствания. Анализът на резултатите след шест месеца показа значителни подобрения: производствените цикли станаха с 18% по-бързи, ежемесечните разходи за електроенергия намаляха с около 22 хил. долара, а повредите на оборудването намаляха почти с една трета спрямо периода преди внедряването на тази мрежа от сензори.

Оптимизация на системите за транспортиране на материали и опаковане

Фотоелектричните сензори извършват много важни задачи в материалообработката днес – броят артикули, засичат разстояния между продуктите и следят колко пълни са контейнерите, като при това намаляват грешките с около 30% по цялата опаковъчна линия. Точността, която осигуряват, намалява отпадъците от материали, ускорява производствения процес и наистина помага на компаниите да спазват принципите на икономическо производство – нещо от голямо значение в индустрии със строги регулации, като преработката на храни, производството на лекарства и сглобяването на потребителски стоки. Когато става въпрос за засичане на разстояния, тези сензори спират конвейерните ленти почти мигновено, ако нещо се заклещи, което спестява средства, като се избягват скъпоструващи аварии и непредвидени прекъсвания. Проследяването на нивата на пълнене гарантира, че всеки контейнер ще бъде напълнен точно правилно, така че компаниите да не прахосват до 25% от суровините си всяка година. И нека не забравяме функцията за броене в реално време, която изпраща данни директно към системите за управление на складовите запаси, осигурявайки на производителите по-добър контрол върху това какво произвеждат и кога им е необходимо.

Броене, откриване на празнини и наблюдение на нивото на пълнене в опаковъчни линии

Тези приложения разчитат на фотоелектрически сензори за високоскоростен и високоточен контрол:

• Броене проверява количеството на артикулите на бързо движещи се ленти — съществено за спазване на изискванията във фармацевтиката и хранителната промишленост, където грешките при броенето могат да доведат до санкции.
• Откриване на празнини идентифицира липсващи артикули или неравномерно разстояние между продуктите и задейства автоматично спиране, за да се предотвратят натрупвания и подавания с грешки.
• Наблюдение на нивото на пълнене проверява нивото на течности или твърди вещества в контейнерите, за да се оптимизира обемът на пълнене и да се минимизират разливанията или недостатъчното пълнене.

Ключовите предимства включват:

• 15–20% намаление на преработката благодарение на незабавното коригиране на грешки
• По-ниски оперативни разходи поради по-малко ръчни проверки
• Подобрена устойчивост чрез ограничаване на отпадъците от материали

Дифузни срещу ретроотразяващи сензори: Производителност в прашни условия при опаковане

Изборът на сензори има голямо значение, когато работите на места, пълни с прах, като мелници за брашно, циментови фабрики или навсякъде, където се обработват зърнени култури. Обикновените дифузни сензори излъчват светлина към обекта, който трябва да бъде засечен, но имат проблеми при много прах във въздуха, тъй като сигналите се разсейват навсякъде. Това ги прави неточни по-голямата част от времето и често точността им пада под 85%, когато прахта е особено гъста. От друга страна, ретроотразяващите сензори работят по различен начин – използват поляризирана светлина заедно със специални отражатели, които помагат да се блокират фалшиви измервания. Те остават надеждни дори при неблагоприятни условия и запазват честотата на засичане над 95%, въпреки наличието на прах. Основната разлика между тези два варианта се свежда до това колко добре се справят те в предизвикателните прашни условия.

Изборът на ретро-отразяващи сензори в изискващи опаковъчни линии е доказано, че намалява времето на престой, свързано със сензорите, с 40%.

Високоскоростно откриване за сортиране и точност на производствената линия

Постигане на проверка на 10 000+ части в минута с модулирана технология LED

Днешните фотоелектрични сензори разчитат на високочестотни LED технологии, които могат да засичат обекти, движещи се със скорост над 10 000 части в минута (ppm), което е почти задължително за големи производствени операции като линии за сортиране, бутилкови фабрики и цехове за сглобяване на електронни компоненти. Тези сензори не се влияят от нормалните условия на осветление или вибрации, които пречат на по-старите системи, и намаляват случайни активации с около четири пети, дори когато в производствената зала стане хаотично. Тъй като работят без директен контакт, те продължават да функционират стабилно, докато по-старите методи започват да се повреждат. Това означава по-малко прекъсвания в производството и по-добра обща надеждност на системата по време на периоди с максимална производителност.

Позициониране с точност под милиметъра чрез поляризирани рефлексни фотоелектрични сензори

Когато става въпрос за много прецизна работа, като поставяне на полупроводникови пластини или сглобяване на миниатюрни компоненти, поляризирани рефлексни фотоелектрични сензори могат да позиционират нещата в рамките на около половин милиметър. Тези сензори разполагат със специални филтри, които блокират досадните отражения от лъскави метални повърхности, което означава, че могат надеждно да засичат обекти, без да ги докосват. Роботизирани ръце, оборудвани с тези сензори, могат отново и отново да поставят крехки части с изключителна последователност – нещо, което традиционните механични превключватели просто не могат да направят. Заводи, използващи тази технология, докладват за по-малко повредени продукти и сметки за поддръжка, които намаляват с около 35 до 40 процента. Това прави голяма разлика в производства, където всеки микрон има значение.

Интелигентна интеграция: IO-Link и тенденции в предиктивното поддържане

Развитие на фотоелектричните сензори IO-Link за предиктивно поддържане

Технологията IO-Link превръща обикновените фотоелектрически сензори в умни крайни устройства, тъй като им позволява да изпращат и получават диагностична информация в реално време. Помислете за неща като замърсяване на лещата, колко се променя температурата с течение на времето и как изглежда качеството на сигнала в сравнение с фоновия шум. Екипите за поддръжка всъщност могат да отстраняват проблеми, преди те да станат сериозни. Вместо да чакат нещо да се повреди, работниците могат да почистват досадните лещи или да настройват параметри, докато всичко все още работи добре. Бутилиращите цехове са постигнали впечатляващи резултати с този подход, намалявайки неочакваните спирания с около 45 процента според Automation World миналата година. Вземете натрупването на прах върху оптични компоненти като пример. Сензорите засичат тези микроскопични частици задълго преди някой да забележи намаляване на точността. Тъй като по-бързите системи за сортиране разчитат толкова силно на точното засичане, производителите правят интеграцията на IO-Link задължителен елемент в своите технически списъци. Това помага за удължаване на живота на машините, спестява пари на дълга сметка и прави операциите по-малко уязвими към прекъсвания.