EN
Porozumění fotoelektrickým senzorům a jejich funkci
Jak fungují fotoelektrické senzory
Fotobuňkové senzory fungují tak, že využívají světlo k určení, zda nějaký objekt přítomen je či nikoli. Většina z nich používá infračervené světlo, které dopadne na objekt a následně se odráží zpět ke senzoru. Základními součástkami, díky kterým tyto senzory fungují, jsou tři části: vysílač světla, přijímač a malý mozek, který rozhoduje, co zpětné signály znamenají. Pro dosažení lepších výsledků mohou operátoři doladit parametry, jako je citlivost senzoru nebo rychlost jeho odezvy, což vysvětluje jejich široké využití od výrobních hal po linky pro balení. Některé modely reagují za méně než tisícinu sekundy, a jsou proto ideální pro extrémně rychlé výrobní linky, kde záleží na naprosto přesném časování. Hlavní výrobci senzorů tuto technologii dlouhodobě rozvíjejí, protože funguje velmi spolehlivě i pod tlakem.
Společné aplikace v průmyslové automatizaci
Fotobuňky se běžně používají v průmyslovém prostředí. Na výrobních linkách tyto senzory plní důležité funkce na pásových dopravnících, kde rozpoznávají objekty pohybující se systémem, čímž zajišťují hladký chod bez nutnosti neustálého dozoru člověka. Výrazně se na nich spoléhají také balící závody. Senzory pomáhají přesně umisťovat výrobky na montážních linkách a zároveň počítají každou položku, která kolem projde, a zajišťují tak, že nic neunikne nebo se nezopakuje. Bezpečnost je další oblastí, kde tyto zařízení významně pomáhají. Svitkové ochrany instalované kolem nebezpečných strojů dokáží rozpoznat, když se osoby dostanou do zakázaných zón, a zastaví stroje dříve, než dojde k úrazu. Podle zpráv z výrobních závodů různých odvětví dochází po instalaci fotobuněk k výraznému poklesu chybovosti a zároveň k výraznému nárůstu produktivity. Tato malá zařízení se opravdu stávají nezbytnými komponenty moderních automatizovaných továren.
Typy fotoelektrických senzorů: Který vyhovuje vašim potřebám?
Senzory s difuzním odrazem: Detekce založená na blízkosti
Difúzní senzory hrají klíčovou roli, pokud potřebujeme detekovat předměty ve krátké vzdálenosti. V zásadě vysílají světelný paprsek a poté zjišťují, kolik z něj se odrazí zpět, aby určily, zda je nějaká překážka přítomna. Díky tomuto uspořádání fungují nejlépe, pokud jsou senzory umístěny přímo naproti detekovanému objektu. Toto uspořádání často vidíme na linkách pro balení a v systémech manipulace s materiálem v průmyslových provozech. Tyto senzory jsou také poměrně přesné a dokáží rozpoznat i velmi malé objekty o velikosti několika milimetrů. Takováto přesnost výrazně přispívá ke zvýšení přesnosti výrobních procesů, kde i malé chyby mohou později způsobit velké problémy.
Retroreflexní senzory: Spolehlivá odrazová čára
Retroreflexní senzory fungují poměrně dobře, protože potřebují něco lesklého, co odráží světlo zpět k přijímači. Způsob uspořádání těchto senzorů z nich činí ideální zařízení pro detekci větších objektů z dálky – například palet pohybujících se po dopravníkových pásech v továrnách. Nejsou příliš ovlivněny běžným denním světlem ani továrními zářivkami. Zaměstnanci továren často uvádějí, že tyto senzory pokračují v přesném měření i při změnách osvětlení během dne, což je v průmyslovém prostředí se stále měnícími podmínkami mezi jasnem a šerem velmi důležité.
Senzory s prosmykovým paprskem: Přesnost na dlouhé vzdálenosti
Průchozí světelné senzory fungují na velké vzdálennosti, protože se skládají ze dvou částí: jedna vysílá světlo (vysílač), zatímco druhá ho přijímá (přijímač). Tyto senzory vynikají zvláště tehdy, když se něco dostane mezi ně, a jsou proto ideální pro aplikace jako jsou robotické paže na výrobních linkách. Testy prokázaly, že jsou poměrně odolné a poskytují minimum falešných poplachů, i když je v okolí hodně pozadí světla, což celkově zajišťuje hladší chod výrobních linek. Díky tomu, že mohou detekovat předměty i v několikametrové vzdálennosti, průmyslové provozy často instalují tyto senzory všude, kde je potřeba pokrýt rozsáhlé prostory.
Režim Světlo vs. Režim Tma: Volba správného módu
Vysvětlení čidelníků režimu Světlo
Když něco zablokuje světelný paprsek a potřebujeme spustit nějakou akci, přicházejí do hry světelné senzory. Tato malá zařízení fungují skvěle v situacích, kdy nepřítomnost něčeho má velký význam, a díky tomu jsou velmi užitečná například při přesunu materiálů nebo balení produktů na montážních linkách. Například pomáhají sledovat každou jednotlivou položku, která projde, a tak se snižuje počet chyb v průmyslovém prostředí. Továrny spoléhají na tento druh senzorové technologie, aby udržovaly kontrolu kvality a zároveň hladký průběh provozu den za dnem.
Vysvětlení čidel pro tmu
Čidla s tmavým provozem fungují jinak, aktivují se, když něco přeruší světelný paprsek, díky čemuž jsou ideální pro sledování otevřených prostorů nebo mezer mezi věcmi. Díky svému způsobu fungování se tato čidla hodí do bezpečnostních systémů, kde je důležité vědět, zda je prostor prázdný, než začne jakákoli operace. Výrobní závody a skladovací zařízení často využívají tuto technologii k zajištění bezpečnosti pracovníků a zároveň k tomu, aby bylo zajištěno správné nakládání s výrobky v průběhu výrobní linky. Když objekty procházejí senzorovým polem, potvrzuje se, zda byly položky zvednuty nebo zanechány, čímž se zároveň předchází nehodám a ztrátám zásob.
Doporučení podle aplikace
Zjištění, který senzorový režim bude fungovat nejlépe, závisí především na důkladném posouzení skutečných požadavků aplikace. Pokud je třeba detekovat, zda nějaký objekt v daném okamžiku přítomen je, světlem řízené senzory bývají pro takový účel účinné. Na druhou stranu, senzory řízené tmou jsou vhodné, když potřebujeme zjistit prázdná místa nebo oblasti, kde by něco být mělo. Také hrají roli i environmentální faktory. Například změny teploty, hladina prachu nebo intenzita osvětlení v různou denní dobu mohou způsobit, že jeden typ senzoru bude vhodnější než druhý. Většina projektů má tak jako tak specifické požadavky, a proto zohlednění všech těchto faktorů pomůže při výběru senzoru, který bude spolehlivě fungovat za všech podmínek, jimž bude čelit.
Klíčové faktory při volbě fotoelektrického senzoru
Detekční rozsah a environmentální výzvy
Výběr správného fotoelektrického senzoru znamená posouzení dvou hlavních faktorů: vzdálenost detekce a prostředí, ve kterém bude senzor pracovat. Provozní podmínky jsou velmi důležité, protože výkon těchto senzorů ovlivňují například kolísání teploty nebo vlhkost. Vezměte v úvahu místa s vysokou vlhkostí nebo velkými rozdíly teplot mezi dnem a nocí. V takových případech senzory mohou špatně fungovat nebo poskytovat nesprávné údaje. Velmi důležitý je také dosah detekce. Některé aplikace vyžadují senzory schopné detekovat objekty těsně u senzoru, zatímco jiné potřebují možnost rozpoznat předměty z větší vzdálenenosti. Volba senzoru, který přesně odpovídá požadované vzdálenosti detekce, pomáhá zajistit hladký provoz bez zbytečných prostojů nebo chyb v budoucnu.
Požadavky na napájení a typy připojení
Pochopejte, jaký typ napájení a možnosti připojení potřebuje fotoelektrický senzor, je klíčové při jeho výběru. Zkontrolujte, zda senzor funguje s dostupným zdrojem napětí, protože některé modely vyžadují konkrétní napětí pro správnou funkci. Věnujte pozornost také typům připojení, jako je normálně otevřené versus normálně uzavřené zapojení. Způsob, jakým jsou tyto připojení nastavena, má významný vliv na to, jak dobře se senzor integruje do stávajících systémů, a ovlivňuje věci jako jeho rychlost reakce a dlouhodobá spolehlivost. Správné nastavení těchto detailů zajistí, že senzor bude pracovat optimálně a nebude docházet k problémům během instalace či provozu.
Výstupní konfigurace: PNP vs. NPN
Při výběru mezi výstupními nastaveními PNP (sourcing) a NPN (sinking) u fotoelektrických senzorů je kompatibilita s různými řídicími systémy důležitým faktorem, který stojí za zvážení. Tyto dvě možnosti ve skutečnosti fungují lépe v některých situacích než v jiných. Například výstupy PNP obvykle dobře fungují s většinou PLC a průmyslovými automatizačními zařízeními. Na druhou stranu se výstupy NPN často uplatní v jiných typech instalací, kde jsou důležitější jiné elektrické vlastnosti. Než se rozhodnete pro jednu nebo druhou variantu, je téměř závazné zkontrolovat údaje výrobce uvedené v technické dokumentaci. Správná volba hned na začátku zajistí, že se senzor snadno zapojí do stávajícího systému bez potíží a vše během provozu bude fungovat tak, jak má.
