Бесконтактные путевые выключатели
Бесконтактные путевые выключатели (преобразователи пути, работающие без механического воздействия со стороны движущегося упора) применяются в схемах управления электроприводами станков, механизмов и машин. Бесконтактные выключатели предназначены для коммутации цепей управления посредством электромагнитных реле или бесконтактных логических элементов, которая осуществляется под воздействием управляющего элемента.
Классификация бесконтактных путевых выключателей
Бесконтактные путевые выключатели могут быть классифицированы по: способу воздействия на чувствительный элемент, физическому принципу действия преобразователя, конструктивному исполнению, классу точности, степени защиты.
По способу воздействия на чувствительный элемент бесконтактные путевые выключатели могут быть разделены на выключатели механического и параметрического действия.
В выключателях первого вида управляющий элемент непосредственно механически воздействует на первичный привод бесконтактного путевого выключателя, который бесконтактно взаимодействует с чувствительным элементом. В выключателях второго вида в зависимости от положения управляющего элемента, механически не связанного с бесконтактным путевым выключателем, изменяется какой-либо физический параметр преобразователя. При определенном значении этого параметра изменяется состояние релейного элемента.
Классификация бесконтактных путевых выключателей по физическому принципу действия преобразователя включает в себя следующие виды:
Индуктивные выключатели , построенные на изменении индуктивности, взаимоиндуктивности, а также индукционные выключатели.
В настоящее время большинство серийно выпускающихся промышленностью бесконтактных путевых выключателей — это индуктивные аппараты.
В свою очередь преобразователи индуктивных бесконтактных путевых выключателей могут быть построены по следующим схемам: резонансной, автогенераторной, дифференциальной, мостовой, непосредственного преобразования.
Магнитоиндуктивные выключатели , которые построены на следующих принципах: эффекте Холла, магниторезисторном, магнитодиодном, магнитотиристорном, герконном.
Емкостные выключатели : с изменяющейся площадью пластин, с изменяющимся зазором между пластинами, с изменяющейся диэлектрической проницаемостью зазора между пластинами.
Фотоэлектронные выключатели с элементами: фотодиодными, фототранзисторными, фоторезисторными, фототиристорными.
Фотоэлектрические выключатели и примыкающие к ним лучевые выключатели, в которых наряду с лучами видимого света могут использоваться лучи другой физической природы, например радиоактивное излучение.
По конструктивному исполнению бесконтактные путевые выключатели подразделяются на: щелевые, кольцевые (полукольцевые), плоскостные, торцевые, выключатели с механическим приводом, многоэлементные выключатели.
Разделение бесконтактных путевых выключателей торцевого и плоскостного исполнений носит в какой-то мере условный характер, поскольку движение управляющего элемента относительно чувствительной поверхности может для некоторых видов бесконтактных путевых выключталелей осуществляться как в параллельной, так и в перпендикулярной плоскостях. В этом случае за основу может быть принято его преимущественное использование.
По классу точности (величине основной погрешности) бесконтактные путевые выключатели делятся на выключатели низкой (примерно ±0,5 мм и более), средней [примерно ±(0,05—0,5) мм], повышенной [примерно ±(0,005—0,05) мм] и высокой (примерно ±0,005 мм и менее) точности.
Бесконтактные путевые выключатели могут обладать различной степенью защиты от попадания посторонних твердых тел и проникновения воды внутрь аппарата. Характеристики степени защиты бесконтактных путевых выключателей и связанная со степенью защиты классификация соответствуют принятым в нашей стране и за рубежом характеристикам и классификации для электрического оборудования и электрических аппаратов напряжением до 1000 В.
Технические характеристики бесконтактных путевых выключателей
К техническим характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся точностные (метрологические) характеристики, быстродействие, электрические характеристики, габаритные и установочные размеры и масса, номинальные и допустимые условия работы, показатели надежности, стоимость и пр.
Одна из основных характеристик бесконтактных путевых выключателей, непосредственно влияющая на его конструкцию и ряд других технических характеристик, определяется геометрическим расположением управляющего элемента относительно чувствительной поверхности во время работы . Для плоскостных бесконтактных путевых выключателей в качестве основной характеристики принимается рабочий зазор — расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором происходит работа выключателя. Основная характеристика торцевого выключателя — максимальное расстояние воздействия, т. е. максимальное расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором возможно изменение его коммутационного состояния. Основной характеристикой щелевогои кольцевого выключателей является ширина щели и внутренний диаметр кольца этих выключателей соответственно.
К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся основная погрешность, дополнительные погрешности от изменения окружающей температуры и изменения напряжения питания, а также максимальная суммарная погрешность. К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся также дифференциал хода т. е. разность между координатой точки срабатывания бесконтактного путевого выключателя и координатой точки его отключения при перемещении управляющего элемента в обратном направлении.
Быстродействие (время срабатывания) бесконтактного путевого выключателя — это время между моментом установления координаты срабатывания и моментом достижения установившегося значения напряжения на выходе бесконтактного путевого выключателя. Зная величину быстродействия бесконтактного путевого выключателя, можно определить динамические погрешности работы бесконтактных путевых выключателей при изменении скорости перемещения управляющего элемента.
Электрические характеристики бесконтактных путевых выключателей включают в себя требуемые параметры источника питания (питающей сети) и нагрузочные характеристики. К параметрам питающей сети относятся: род тока (постоянный, переменный), напряжение питания и его допустимые отклонения, уровень пульсаций, потребляемая бесконтактных путевым выключателем мощность или потребляемый ток, частота сети (для переменного тока). Нагрузочные характеристики бесконтактных путевых выключателей — это вид нагрузки (реле, микросхема или др.). выходное напряжение, мощность или ток, потребляемый нагрузкой.
К показателям надежности и долговечности бесконтактных путевых выключателей в первую очередь относятся: вероятность безотказной работы в течение определенного срока эксплуатации или на определенное число срабатываний и срок службы бесконтактного путевого выключателя.
К важнейшим параметрам следует отнести также габаритные и установочные размеры бесконтактных путевых выключателей.
Требования к бесконтактным путевым выключателям
Одним из важнейших требований, предъявляемых к путевым выключателям, является требование высокой надежности их работы. В сравнении с остальным электрооборудованием, в том числе и электронным, путевые выключатели работают в наиболее тяжелых условиях, поскольку располагаются непосредственно в рабочих зонах технологических машин, где возможен широкий диапазон температур, вибрации и удары, сильные электромагнитные поля, загрязнения стружкой и различными жидкостями.
К путевым выключателям могут быть предъявлены требования высокой частоты срабатывания при больших скоростях перемещения управляющих органов.
Технические данные контактных путевых выключателей не всегда позволяют удовлетворить предъявленным требованиям. Особенно это характерно для автоматизированного технологического оборудования со сложным электрооборудованием, содержащим большое число контактных путевых выключателей, например автоматические станочные линии, подвесные толкающие конвейеры и другие разветвленные транспортные системы, литейное и металлургическое оборудование и т. д. Это также характерно для оборудования, работающего в напряженном режиме, с большим числом срабатываний в единицу времени, например для кузнечно-прессового оборудования.
Во многих из приведенных случаев при использовании контактных путевых выключателей невозможно обеспечить приемлемую надежность работы автоматизированного технологического оборудования и, кроме того, эти выключатели необходимо периодически заменять на работающем оборудовании из-за их малого срока службы по полному числу срабатываний.
Как правило, бесконтактные путевые выключатели обладают высокой надежностью, способны работать с большой частотой срабатываний и имеют большой срок службы по полному числу срабатываний. Важным преимуществом бесконтакных путевых выключателей является то, что их надежность (вероятность безотказной работы за какой-либо определенный период) практически не зависит от частоты срабатываний.
Повышению надежности оборудования при использовании бесконтактных путевых выключателей способствует также и то, что бесконтактные путевые выключатели могут включаться только тогда, когда в этом есть необходимость. В случае же использования контактных путевых выключателей переключение контактов происходит при каждом нажатии кулачка вне зависимости от того, включены эти контакты в электрическую цепь или нет.
Определенные требования к бесконтактным путевым выключателям обусловлены также условиями эксплуатации.
Основными учитываемыми внешними условиями, как правило, являются изменяющиеся напряжение питания и температура окружающей среды. В заданных пределах изменения внешних условий бесконтактные путевые выключатели должны сохранять работоспособность и требуемую точность. На работу бесконтактных путевых выключателей не должна оказывать существенного влияния влажность окружающего воздуха, а также высота над уровнем моря в пределах, принятых для путевых выключателей.
Требования, предъявляемые обычно к бесконтактным путевым выключателям, — возможность занимать любое рабочее положение в пространстве и отсутствие влияния материала основания, на котором они устанавливаются, и соприкасающихся с корпусом бесконтактного путевого выключателя металлических тел. На работоспособности бесконтактных путевых выключателей не должны сказываться вибрации и ударные сотрясения, а также попадание масла, эмульсии, воды, пыли.
Наибольшая частота срабатываний бесконтактных путевых выключателей при использовании в качестве нагрузки электромагнитного реле может практически достигать 120 срабатываний в минуту. Если в качестве нагрузки бесконтактных путевых выключателей используются электронные устройства, то частота срабатываний системы может быть значительно выше.
Генераторные бесконтактные торцевые выключатели
Принцип действия генераторных бесконтактных путевых выключателей основан на изменении при внешнем воздействии параметров колебательного контура генератора. Таким изменяющимся параметром, преобразующим перемещение управляющего элемента в изменяющийся электрический сигнал, является обычно индуктивность или емкость колебательного контура или взаимоиндуктивность между катушками контура. В индуктивных генераторных бесконтактных путевых выключателей торцевого типа управляющий элемент, представляющий собою проводящую пластину, вносит при приближении возмущение в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности контура автогенератора.
При этом в управляющем элементе наводятся вихревые токи, создающие собственное электромагнитное поле. Электромагнитное поле вихревых токов оказывает обратное воздействие на катушку преобразователя, вызывая в ней изменения активного и реактивного сопротивлений и, следовательно, изменение сигнала на выходе автогенератора по частоте и по амплитуде от начальных значений, соответствующих значительному удалению управляющего элемента, до значений этих параметров, соответствующих такому положению управляющего элемента, при котором происходит скачкообразное изменение состояния , порогового устройства. Это изменение выходного сигнала автогенератора регистрируется, в конечном счете, исполнительным элементом.
Выходным сигналом автогенератора является колебание напряжения частотой в несколько сотен килогерц. На выход порогового устройства этот сигнал должен поступить однополярным. Поэтому между генератором и пороговым устройством включается выпрямитель.
Бесконтактные переключатели щелевого типа БВК-24
Широкое распространение получили бесконтактные переключатели щелевого типа с транзисторными усилителями, работающими в генераторном режиме. На рис. 1, а показан общий вид переключателя типа БВК-24. Его магнитопровод, размещенный в корпусе 4, состоит из двух ферритовых сердечников 1 и 2 с воздушным зазором шириной 5-6 мм между ними. В сердечнике 1 размещается первичная обмотка wк и обмотка положительной обратной связи wп.с, в сердечнике 2 – обмотка отрицательной обратной связи wо.с. Такой магнитопровод исключает влияние внешних магнитных полей. Катушки обратной связи включены последовательно – встречно. В качестве переключающего элемента используется алюминиевый лепесток (пластинка) 3 толщиной до 3 мм, который может перемещаться в щели (в воздушном зазоре) магнитной системы датчика.
Бесконтактный путевой переключатель БВК-24: а – общий вид; б – схема электрическая принципиальная
Если лепесток находится вне сердечника, то разность напряжений, индуктируемых в обмотках wп.с и wо.с, будет положительной, транзистор VT1 закрыт и генерация незатухающих колебаний в контуре wк – С3 (рис. 1, б) не возникает. При введении лепестка в щель датчика связь между катушками wк и wо.с ослабляется (поэтому лепесток еще называют экраном), на базу транзистора VT1 подается отрицательное напряжение и он открывается. В контуре wк – С3 возникает генерация и появляется переменный ток, который индуктирует ЭДС в катушке wп.с в цепи базы транзистора. В цепи базы транзистора VT1 происходит детектирование переменной составляющей тока базы. Транзистор открывается, вызывая срабатывание реле К.
Для стабилизации работы транзистора при колебаниях температуры и напряжения служит нелинейный делитель напряжения, состоящий из линейного элемента – R1, полупроводникового терморезистора R2 и диода VD2.
Погрешность срабатывания составляет 1-1,3 мм. Напряжение питания переключателя БВК–24 составляет 24 В.
Схема включения бесконтактного выключателя БВК
Схема последовательного включения двух бесконтактных выключателей БВК
Схема параллельного включения двух бесконтактных выключателей БВК
Бесконтакные выключатели КВД
Бесконтактные конечные выключатели типа КВД предназначены для коммутации электрических цепей управления и сигнализации при автоматизации различных систем. Электрическая принципиальная схема включает в себя генератор и триггер на транзисторах. При введении в рабочий зазор металлической пластины происходит уменьшение коэффициента обратной связи, вызывающее срыв генерации, триггер опрокидывается, и нормально закрытый выходной транзистор открывается, что вызывает срабатывание реле или логического элемента. Напряжение питания – 12 или 24 В
Переключатели бесконтактные торцевые БТБ
Переключатели БТБ предназначены для коммутации цепей управления посредством реле или через согласующие элементы бесконтактных логических элементов. Переключатели изменяют коммутационное состояние (срабатывают) при приближении к чувствительному элементу управляющего элемента из конструкционной стали. Переключатели работают по принципу управляемого генератора, коммутация происходит при приближении к чувствительному элементу контролируемой детали или управляющего элемента из конструкционной стали.
Все переключатели снабжены схемами защиты от неправильной полярности питающего напряжения и от перенапряжений при отключении индуктивной нагрузки. Переключатели БТП 103-24, БТП 211-24-01 и БТП 301-24 помимо указанных выше схем защиты снабжены схемой защиты от перегрузок и коротких замыканий в цепи нагрузки. Напряжение питания выключателей БТБ – 24 В.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Разновидности и принцип работы бесконтактных выключателей света
Бесконтактный выключатель используется для автоматического включения и выключения света. Встроенные инфракрасные датчики обеспечивают включение освещения в момент приближения людей. Когда в помещении никого нет, система отключает осветительные приборы. Это способствует снижению затрат на электроэнергию и увеличению ресурса ламп.
Например, бесконтактные выключатели применяют для освещения в коридорах и на лестничных площадках. В таких случаях свет включается, когда человек входит. При отсутствии движения, если на площадке никого нет, свет выключается.
К составным частям бесконтактного выключателя относятся:
- чувствительный элемент;
- схема обработки сигнала;
- силовой ключ.
Разновидности
Существует несколько типов датчиков, входящих в состав бесконтактных моделей:
- емкостные;
- индуктивные;
- оптические;
- ультразвуковые.
Емкостные датчики
Суть работы емкостного выключателя света заключается в том, что электрическая емкость образуется при приближении людей. Это позволяет запустить контур мультивибратора, задающего время.
Объем емкости возрастает, а частота снижается, если приблизиться к прибору. Минимальная частота датчика вызывает срабатывание устройства на включение. Если человек отдаляется от помещения, происходит отключение. Чувствительный элемент в устройстве работает за счет пластины, находящейся на конденсаторе, подключенном к мультивибратору.
Иногда емкостные бесконтактные модели похожи на обычные настенные выключатели, но без использования клавиш. Очень удобно иметь подобного вида устройство на кухне, чтобы не прикасаться к нему своими руками.
Индуктивные датчики
Работа бесконтактных моделей такого типа обусловлена передвижением магнита. Датчики содержат металлический или намагниченный сердечник. Электрические импульсы создаются, если объект находится близко или далеко. В момент, когда превышено напряжение порогового элемента, обрабатывается сигнал. Далее включается триггер, который открывает ключ.
Например, человек, который входит в помещение, имеет связку ключей, что вызовет реакцию датчика на металл. Бесконтактные модели с индуктивным датчиком отличаются от емкостных вариантов отсутствием чувствительности к влажному воздуху или смене плотности.
При установке устройств стоит учитывать, что входящие люди должны иметь металлический предмет. Поэтому, к примеру, для бани такой выключатель не подойдет.
Оптические датчики
В состав оптических приборов входят фототранзисторы и светодиод. Помехи от освещения не мешают функционированию светодиодного элемента. Суть работы устройства — прерывать либо отражать поток света. Чтобы осветить небольшие участки помещения, используются светодиодные ленты.
Ультразвуковые датчики
Данные устройства работают благодаря кварцевым звуковым излучателям. Для этого необходимо настроить на нужную частоту приемник, который будет давать реакцию на звук. Ультразвуковые модели иногда называют датчиками движения и объема. При возникновении движения, вызванного присутствием людей, распределение звуковой волны меняется, датчик получает измененный сигнал.
Концевые выключатели
В основном бесконтактные выключатели используются в промышленности. Емкостные выключатели являются основой различных уровневых датчиков, находящихся в дозаторах. Это обеспечивает контроль над определенными материалами, например, при наполнении емкости жидкостью концевой выключатель срабатывает, чтобы вовремя прекратить поступление вещества.
Как это работает
Бесконтактные модели имеют чувствительный элемент, принцип действия которого зависит от условий функционирования и нужного быстродействия. Так как индуктивные выключатели реагируют на нагрузку и передвижение, их используют в системах безопасности. Эти приборы нечувствительны к загрязнениям, поэтому их применяют в различных технологических процессах.
Концевые бесконтактные выключатели востребованы на таком производстве, где нужна особая точность. Оптические сенсоры применяют в станкостроении, а также для регулировки движения деталей, автоматических ворот.
Преимущества бесконтактных моделей
Главным преимуществом бесконтактных выключателей является экономия электричества. Электроэнергия не тратится в случае отсутствия людей в помещении. Человеку не нужно принимать участие, чтобы включить или выключить свет. Следовательно, использование таких моделей считается комфортным.
Техническая простота является плюсом стандартных контактных выключателей, но есть некоторые минусы:
- Маленький ресурс при применении максимальной нагрузки. Если контакты размыкаются, возникает искра, что вызывает поломку выключателя. При наличии постоянного тока устранить аварию поможет конденсатор, имеющий параллельное подключение к контактам. При наличии в сетях переменного тока понадобится тугоплавкая напайка из вольфрама.
- Минусом контактного устройства считается сильная чувствительность к пыли и грязи. Это вызывает нарушение электрической цепи. Далее происходит снижение взаимодействия контактов, а в итоге — перегрев и поломка.
Бесконтактные выключатели отличаются от традиционных моделей высокой надежностью. Работа современных приборов заключается в использовании транзисторных ключей, имеющих незначительное сопротивление. Это способствует проведению значительных токов с отсутствием перегрева.
Огромный выбор дает возможность найти элемент для использования в конкретном случае. Если нужно реализовать сенсорное управление, подойдет емкостный выключатель, а для использования в загрязненных условиях лучше выбрать индуктивный вариант.
Бесконтактные выключатели (датчики) от производителя АО НПК ТЕКО
Бесконтактные выключатели (бесконтактные датчики, бесконтактные переключатели, конечные бесконтактные выключатели) – это приборы промышленной автоматизации, предназначенные для контроля положения объектов. ГОСТом 26430-85 был введён термин «бесконтактный выключатель». Впоследствии ГОСТом Р 50030.5.2-99 термин заменён на «бесконтактный датчик». В настоящее время для данных изделий используются оба термина.
Так же применяется название – “датчики приближения” (proximity sensors). Бесконтактный выключатель (БВК) осуществляет коммутационную операцию при попадании объекта воздействия в зону чувствительности выключателя. Отсутствие механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом БВК обеспечивает высокую надежность его работы.
Емкостный датчик CSB A41A5-31N-6-LZ
Цена за 1 шт.: 2 340 р.!–> По запросу Без налога: 2 340 р.
На складе: предзаказ.
Срок отгрузки: 3-15 дней
Датчик контроля минимальной скорости IV111B А81A5-01G-10-L
Цена за 1 шт.: По запросу!–> По запросу Без налога: По запросу
На складе: предзаказ.
Срок отгрузки: до 45 дней
Бесконактный выключатель ISB B2B-31N-3-LZ-C
Цена за 1 шт.: 780 р.!–> По запросу Без налога: 780 р.
На складе: предзаказ.
Срок отгрузки: 3-15 дней
Принцип действия бесконтактных датчиков
Принцип действия бесконтактных выключателей (датчиков) основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в чувствительную зону датчика конкретного материала определенных размеров. Расстояние переключения устройства задается в зависимости от потребностей процесса и разновидности датчика. Бесконтактный способ распознавания объекта воздействия позволяет существенно повысить надежность работы устройства по причине отсутствия движущихся и трущихся деталей.
Перечень функциональных возможностей бесконтактных датчиков широк. Обнаружение положения объекта, подсчет, позиционирование и сортировка предметов на конвейерах, контроль перемещения и скорости, обнаружение поломок механизмов, определение угла поворота, измерение перекоса и еще много других функций заложено в понятие «датчик приближения», как еще называют бесконтактный выключатель.
Именно потому их используют в самых разных отраслях: от металлообработки до пищевого производства, как элемент автоматизации транспорта и для контроля в станкостроении, для управления водо- газо, нефтеснабжением и на морских нефтеперерабатывающих платформах. Чтобы подобрать подходящий переключатель, стоит ознакомиться с классификацией датчиков по принципу их действия.
Индуктивные датчики реагируют на металлические, магнитные, ферромагнитные или аморфные материалы нужных размеров. Эффект достигается за счет изменения амплитуды колебаний генератора при попадании объекта в чувствительную зону датчика.
Подберите индуктивный выключатель:
Емкостные выключатели обнаруживают как металлические, так и диэлектрические объекты. Принцип действия выключателя основан на изменении емкости конденсатора, выполняющего роль чувствительного элемента, при внесении в чувствительную зону объектов.
Подберите емкостный выключатель:
Оптические бесконтактные датчики обнаруживают контролируемые объекты, отражающие или прерывающие оптическое излучение. Коммутационный элемент у оптических бесконтактных датчиков полупроводниковый или релейный. Дальность действия этих датчиков может достигать значения 150 метров.
Подберите оптический выключатель:
Магниточувствительные датчики служат для обнаружения в пространстве намагниченного объекта. Срабатывание датчика происходит при изменении напряженности магнитного поля, вызванного, например, перемещением постоянного магнита, расположенного на подвижной части механизма.
Подберите магниточувствительный выключатель:
Бесконтактные датчики могут быть исполнены в особо прочных корпусах из специальных материалов, согласно стандарту NAMUR, а также с приемкой 5.
Как подключить индуктивный бесконтактный выключатель
Нетипичные выключатели света
Сложно представить современного человека, который бы не сталкивался с коммутационными устройствами освещения. Это всевозможные электровыключатели, с помощью которых легко регулировать освещенность в помещении.
До недавнего времени промышленностью выпускались только поворотные или клавишные приборы. Технический прогресс позволил освоить новые виды, которые позволяют не только улучшить эргономику приборов, но и обеспечивают комфортное и экономичное использование световых электроприборов.
Сейчас промышленность выпускает большое разнообразие коммутирующих приборов с расширенными функциями. Они позволяют включать и выключать светильники дистанционно.
- Архив статей по програмированию
- Ассоциация автоматического управления
- Информация по АСУТП
- Математический портал
- Форум Автоматизация систем
- Форум ИСТАС МГСУ
- Энергосберегающие оборудование и технологии для строительной индустрии
- Fuzzy Logic Laboratorium Linz-Hagenberg
- ProsoftBlog
- www.17-71.com
- Форум Сборника Статей
Эксплуатация бесконтактных датчиков ВБИ
Условия эксплуатации
Реальные условия эксплуатации бесконтактных датчиков (выключателей) на оборудовании часто достаточно жесткие, воздействия разносторонние.
С другой стороны, индуктивные бесконтактные выключатели (ВБИ) являются электронными устройствами, и это накладывает ограничения на условия эксплуатации. Это противоречие разрешается введением в ГОСТР50030.5.2 норм на условия эксплуатации.
На предприятии «Сенсор»разработаны и изготавливаются изделия, работающие при условиях эксплуатации более жестких, чем предусмотрено стандартом.
При разработке изделий «Сенсор» приняты специальные меры для того, чтобы они не выходили из строя при некачественном питании, перегрузках или ошибках обслуживающего персонала.
Все ВБИ постоянного тока имеют защиту от неправильной полярности напряжения питания. Значительная часть изделий имеет встроенные ограничители напряжения. кроме того, применяется встроенная защита от перегрузки по току и от короткого замыкания нагрузки. Вид защиты конкретного типоразмера определяет соответствующая буква обозначения датчика.
«З» – бистабильная защита. При перегрузке выхода по току защита прерывает ток через бесконтактный выключатель. Для восстановления функционирования ВБИ после срабатывания защиты следует кратковременно прервать подачу питающего напряжения или переключить его управляющим воздействием.
«С» – тактовая защита. При перегрузке выхода по току защита прерывает ток через бесконтактный выключатель. Через короткое время защита восстанавливает цепь и, если перегрузка осталась, вновь прерывает ток. Циклы повторяются до устранения перегрузки.
ВБИ не требуют обслуживания в процессе эксплуатации, но при монтаже следует учитывать определенные ограничения.
Эксплуатационные ограничения.
1. Напряжение питания ВБИ должно быть в пределах диапазонов рабочих напряжений питания, указанных в каталоге. Величина пульсаций напряжения питания постоянного тока не должна превышать 10% номинального напряжения питания.
2. Недопустимо подключать без нагрузки двухпроводные ВБИ к источнику питания.
3. Для ВБИ без защиты выхода от перегрузок превышение указанного на этикетке номинального тока нагрузки (даже кратковременное) может вывести изделие из строя. Поэтому, в частности, недопустимо проверять работоспособность таких изделий лампами накаливания в качестве нагрузки.
4. Исходя из общих правил разработки схем электрооборудования постоянного тока, при применении датчиков с маркировкой . Х. М. Н следует параллельно индуктивной нагрузке, подключенной к ВБ, устанавливать диод, шунтирующий выбросы напряжения обратной полярности от ЭДС самоиндукции.
5. Исходя из правил ПУЭ не допускается прокладка цепей датчиков рядом с сильноточными цепями питания.
6. Бесконтактные выключатели с пластмассовым фланцевым корпусом должны крепиться на ровную площадку.
7. При монтаже металлических ВБ с резьбой на корпусе момент усилия затяжки крепежных гаек не должен превышать следующих значений:
- для изделий в металлическом корпусе с резьбой М08 – 0,2 кГм;
- для изделий в металлическом корпусе с резьбой М12 – 0,6 кГм;
- для изделий в металлическом корпусе с резьбой М18 – 1,6 кГм;
- для изделий в металлическом корпусе с резьбой М30 – 5,2 кГм;
- для изделий в пластмассовом корпусе с резьбой М18 – 0,16 кГм;
- для изделий в пластмассовом корпусе с резьбой М30 – 0,26 кГм.
Электрический монтаж
Схема электрического подключения ВБИ, допустимый ток нагрузки, цветовая маркировка проводов или цифровая маркировка выводов отражены на этикетке каждого изделия.
Изделия «Сенсор» выпускаются в различных исполнениях по способу подключения, определяющих возможности электрического монтажа.
Подключение ВБИ к электрической части оборудования возможно:
- встроенным кабелем, буква «У» в обозначении;
- встроенным кабелем со штуцером для крепления защиты кабеля, «С;
- штепсельным разъемом, «Р»;
- зажимом проводов под винты в клеммной коробке, «К».
В изделиях «Сенсор» обычного исполнения применяется встроенный кабель типа ПВС с поливинилхлоридной изоляцией. Длина встроенного кабеля по умолчанию 2 м, сечение проводов для большинства изделий 0,35 мм², для миниатюрных датчиков – 0,12 мм². Цвета и назначение проводов кабеля соответствуют ГОСТ Р 50030.5.2 и отражены в схемах подключения.
По заказу ВБИ может быть изготовлен с кабелем любой длины.
Штуцер дает возможность закрепить металлорукав или пластиковую трубку поверх кабеля для его защиты от механических воздействий (стружка, абразив и т. п.).
Клеммная коробка является частью корпуса ВБИ. Клеммные коробки изделий с цилиндрическими и фланцевыми корпусами поставляются с гермовводом для кабеля. Максимальный наружный диаметр кабеля 7 мм. Изделия с корпусами типа П40 поставляются без гермоввода, имеют резьбу PG13,5 для монтажа стандартных гермовводов, поставляемых как отдельное изделие
Кабельная часть разъема углового или прямого исполнения поставляется как отдельное изделие, состоящее из ответной части разъема с металлической накидной гайкой и кабеля длиной, по умолчанию, 2 м.
Механический монтаж
Крепежные отверстия и установочные размеры бесконтактных выключателей «Сенсор» соответствуют ГОСТ Р 50030.5.2.
Как отдельные изделия поставляются стопорные шайбы для предотвращения самопроизвольного отворачивания крепежных гаек в тяжелых условиях эксплуатации
ВБИ с резьбой М8 поставляются в комплекте со стопорными шайбами.
На подвижных конструкциях рекомендуется закрепление кабеля непосредственно у ВБИ для предотвращения повреждения кабеля в зоне входа в датчик.
Проектируя размещение индуктивных ВБИ на оборудовании, следует учитывать влияние окружающего демпфирующего материала. Конкретные рекомендации, учитывающие требования ГОСТ Р 50030.5.2.
Установка цилиндрических ВБИ исполнения заподлицо с металлом (минимальные размеры)
Установка цилиндрических ВБИ исполнения не заподлицо с металлом (минимальные размеры)
Установка фланцевых ВБИ исполнения не заподлицо (минимальные размеры)
Установка ВБИ-п40-120. -2. исполнения не заподлицо (минимальные размеры)
Преимущества
Задачи по обеспечению безопасности, которые решают защитные выключатели
Оптимальная защита от манипуляций благодаря транспондерной технологии
С помощью соответствующего варианта защитного выключателя с транспондерной технологией достигаются разные степени сложности кодирования. При универсальном кодировании воспринимаются все актуаторы, при уникальном и постоянном кодировании воспринимается только ранее запрограммированный актуатор и, таким образом, достигается более высокая степень кодирования.
Защитные запирающие устройства и бесконтактные защитные выключатели с транспондерной технологией
Высокий уровень защиты от манипуляций достигается за счёт уникального или постоянного кодирования защитного выключателя. Поэтому изготовители машин могут отказаться от дополнительных монтажных мероприятий. Вам не нужно тратиться на скрытый монтаж защитного выключателя, монтаж за пределами досягаемости рабочего или дополнительное устройство блокировки для проверки достоверности, а это экономит расходы.
Бесконтактные защитные выключатели — интеллектуальные решения, износостойкие и неприхотливые в обслуживании
Задачи бесконтактных защитных выключателей
Индуктивные защитные выключатели гарантируют простой и безопасный контроль положения и определённой зоны. При этом они контролируют подвижные детали машины.
Эти защитные выключатели абсолютно не подвержены износу и работают без специальных актуаторов; их принцип действия заключается в том, что они должны обнаружить лишь металлический объект. Это может быть, к примеру, металлическая деталь машины, которую защитный выключатель обнаруживает как раз тогда, когда она находится в заранее определённом положении. Разнообразие вариантов позволяет осуществлять монтаж во все виды машин.
Безопасная защита доступа
В машинах и производственных линиях есть двери и крышки, которые необходимо защищать. Для оптимальной защиты доступа используются бесконтактные защитные выключатели, которые обеспечивают большой допуск на смещение двери. Магнитные и транспондерные защитные выключатели работают с минимальным износом и практически не требуют техобслуживания, а также обеспечивают высокую степень защиты от манипуляций.
Защитные запирающие устройства предотвращают неконтролируемое вмешательство
Варианты защитных запирающих устройств
Электромагнитные запирающие устройства — это проверенное решение для тех случаев применения, в которых требуется высокая и надёжная сила запирания и не предъявляются высокие требования к уровню эффективности защиты или к защите от манипуляций.
Магнитное защитное запирающее устройство является эффективным решением в тех случаях применения, где в дополнение к предохранительной функции требуется обеспечить защиту процесса. Защитное запирающее устройство обеспечивает очень высокий уровень безопасности при контроле дверей и благодаря сильному магниту гарантирует, что защитная дверь остаётся закрытой, а производственный процесс идёт бесперебойно.
Запирающие устройства с транспондерным контролем сочетают в себе высокую и надёжную силу запирания с высокой безопасностью транспондерной технологии, что означает уровень эффективности защиты «e» и максимальную защиту от манипуляций.
Объединение защитных устройств в сеть посредством безопасного последовательного подключения
Варианты безопасного последовательного подключения
Если используется всего несколько датчиков и требования к ним невысоки (например, при редком включении), то датчики с беспотенциальными контактами можно объединить в последовательную цепь путём жёсткого подключения — это просто экономически выгодно.
Безопасное последовательное подключение в распределительном шкафу
Если вы хотите сэкономить на безопасных входах на контроллере безопасности, подключив их последовательно, но не хотите отказываться от диагностики, то последовательное подключение защитных выключателей в распределительном шкафу станет для вас подходящим решением. Сигнальные выходы могут подключаться по отдельности, полупроводниковые выходы могут оцениваться вместе.
Последовательное подключение с помощью тройника — это решение для датчиков с полупроводниковыми выходами. Оно обеспечивает очень высокий уровень безопасности и простое подключение с помощью штекерных соединителей М12 и Т-образных разъёмов.
Гибкое последовательное подключение с Flexi Loop
Flexi Loop — это гибкое решение для безопасного последовательного подключения до 32 защитных выключателей, благодаря индивидуальному контролю до уровня эффективности защиты «е». Подробная диагностика позволяет быстро устранять неисправности. Подключение выполняется легко с помощью соединительных изделий M12.
6. Цены и планы
Так как основной нашей целью является расширение экосистемы для контроллеров Wiren Board, на новые модули мы устанавливаем довольно демократичные цены, которые ниже, чем у конкурирующих продуктов:
- двухканальное реле на DIN рейку WB-MR2-DIN стоит 2000р
- то же самое двухканальное реле WB-MR2 в термоусадке — 1500р
- RGB-диммер WB-MRGB: 2100 рублей.
Мы планируем расширять линейку устройств на Modbus, поэтому будем рады обратной связи в голосовании и в комментариях о том, какие модули вы бы хотели видеть в продаже.
Бесконтактные выключатели: применение в системах управления
Цель статьи — привлечь внимание разработчиков систем управления технологического оборудования к появлению на рынке отечественных бесконтактных выключателей, не отличающихся по своим параметрам от зарубежной продукции. Предлагается описание преимуществ и особенностей применения новой серии таких выключателей.
Общее описание
Бесконтактными выключателями называют датчики контроля положения объектов с двухуровневым выходом. Они, как правило, выполняют функцию датчиков обратной связи для логического устройства системы управления, сигнализируя о завершении выполнения конкретным элементом оборудования команды перемещения.
Этим их применение не ограничивается.
Отсутствие механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом бесконтактного выключателя обеспечивает высокую надежность его работы.
Движущийся объект вызывает срабатывание бесконтактного выключателя, попадая в зону его чувствительности. Бесконтактные выключатели представляют собой функционально завершенное устройство, непосредственно управляющее элементами системы электроавтоматики. Полупроводниковый узел коммутации включает или отключает ток нагрузки до 400 мА постоянного или до 500 мА переменного тока. В качестве нагрузки может быть использован вход контроллера, электронной схемы или непосредственно подключена обмотка реле или контактора.
Электрическая часть устройства помещена в корпус из никелированной латуни или пластмассы. Для обеспечения работоспособности в экстремальных условиях электрическая часть герметизируется компаундом.
Бесконтактные выключатели в зависимости от типа чувствительного элемента подразделяются на индуктивные, емкостные и оптические.Наиболее широко используются индуктивные бесконтактные выключатели. Они реагируют на металлические объекты воздействия. Расстояние срабатывания от 0 до 150 мм. Устанавливаются на станки с ЧПУ, прессы, термопластавтоматы, конвейерные линии, автоматические задвижки, упаковочные автоматы и т. п.
Емкостные бесконтактные выключатели реагируют на наличие любых объектов воздействия. Применяются как датчики уровня жидкостей и сыпучих материалов.
Оптические бесконтактные выключатели используют для контроля и позиционирования любых объектов, а также для счета продукции. Зона их чувствительности достигает 16 метров.
Проблемы эксплуатационников и разработчиков систем управления
Надежность систем управления технологическими процессами в промышленности определяется надежностью элементов, наиболее подверженных воздействию дестабилизирующих факторов. Одним из таких элементов являются бесконтактные выключатели, выполняющие функцию датчиков положения.
Остановка конвейерной линии, упаковочного автомата или автомобиля по причине отказа датчика — явление достаточно дорогостоящее. Поэтому потребителя очень интересует качество. Под качеством в данном случае понимается надежность работы под воздействием дестабилизирующих факторов, которые в избытке имеются в условиях реальной эксплуатации оборудования: тяжелые температурные режимы, агрессивные и взрывоопасные среды, помехи, вибрации, удары и т. п. Еще один важный момент — гарантии стабильных поставок.Предприятие «Сенсор» производит бесконтактные выключатели, соответствующие международному стандарту (IEC 50030-5-2), при этом цены в несколько раз ниже импортных аналогов (от 6 у. е.), а номенклатура удовлетворит любого разработчика — более 900 типоразмеров.
Качество гарантируется опытом разработок, испытаний и изготовления бесконтактных выключателей, использованием в процессе производства импортного автоматизированного оборудования и SMD-компонентов, а также учетом специфики эксплуатации в России.Отличия новой серии бесконтактных выключателей марки «Сенсор»Новая серия бесконтактных выключателей нормального исполнения рассчитана на рабочий диапазон температур от –45 °С до +80 °С. Холодоустойчивое исполнение обеспечивает работоспособность при –60 °С.
Эксплуатация в условиях вибрационных нагрузок (до 8 g при частоте до 100 Гц) и при ударных воздействиях с ускорением до 75 g не выводит их из строя.Под струями смазочно-охлаждающей жидкости и под брызгами воды индуктивные бесконтактные выключатели продолжают работать благодаря степени защиты IP 67.
Отдельно стоит отметить возможность работы при наличии колебаний и пульсаций напряжения питания, а также в условиях воздействия кондуктивных и электромагнитных помех.
Узел коммутации бесконтактного выключателя имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания в цепи нагрузки.Не все импортные аналоги и разработанные ранее бесконтактные выключатели отечественного производства выдерживают перечисленные выше условия эксплуатации.
В таблице приведены параметры и цены наиболее популярных бесконтактных выключателей марки «Сенсор».
Бесконтактные выключатели
Мы разрабатываем и производим бесконтактные выключатели: индуктивные, емкостные, оптические, герконовые, готовые решения в области сенсорики для автоматизации технологических процессов и промышленной автоматики, применяемые во многих отраслях производственной деятельности. Бесконтактные выключатели и датчики, разработанные нашими специалистами, функционируют с высокой надёжностью на многих российский предприятиях. Наша компания готова предложить более 3500 наименований продукции.
Что такое бесконтактный выключатель?
1. Основное определение согласно ГОСТ Р 50030.5.2-99 – позиционный выключатель с подвижной частью без механического контакта.
2. Альтернативное определение: Бесконтактный датчик – это устройство, определяющее наличие или отсутствие контролируемого объекта (или значение физической величины) в заданном пространстве бесконтактным способом.
СКБ «Индукция» производит БЕСКОНТАКТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ И ДАТЧИКИ следующих типов:
Индуктивные датчики
Датчики реагирующие только на металл. Применяются в качестве выключателей для контроля положения движущихся частей механизмов. Самый популярный и широко используемый бесконтактный выключатель в промышленности. Недорогой и надёжный. Применяются в АСУТП в качестве КИПиА.
Расстояние срабатывания – десятки миллиметров.
Емкостные бесконтактные выключатели
Емкостные выключатели – срабатывают НЕ только на металл, но и на воду, дерево, песок и т.д. Контролируют наличие, отсутствие, а также уровень жидкости и сыпучих материалов в трубе или резервуаре. Данные бесконтактные выключатели используются в системах управления в качестве сигнализаторов.
Расстояние срабатывания – примерно в 1,5 раза больше чем у индуктивных.
Оптические выключатели бесконтактные
Оптические датчики – срабатывают при перекрытии инфракрасного излучения непрозрачным объектом. Применяются на автоматических линиях. Наша компания изготавливает три типа оптических датчиков:
Тип Т – «барьерный» – так называемая разнесённая оптика: приёмник и излучатель в разных корпусах
Тип R – «ретрорефлекторный» – срабатывает на отражение от рефлектора (катафот, световозвращающая плёнка и т.д.)
Тип D – «диффузный» – срабатывает на отражение от объекта
Расстояние срабатывания – десятки метров.
Интересно и подробно об оптических датчиках.
Герконовые выключатели бесконтактные.
Герконовые датчики – срабатывают на постоянное магнитное поле.
На основе герконов изготавливают датчики уровня жидкости, датчики положения штока цилиндра, датчики для ядерных реакторов и многое другое.
Датчики специального назначения – бесконтактные выключатели разработанные для особых условий эксплуатации.
– Датчики на высокое давление;
– Датчики для взрывоопасной среды;
– Датчики на высокие и/или низкие температуры;
– Датчики для автотранспорта;
– Индуктивные датчики с аналоговым выходом;
– Датчики контроля скорости.
Прежде чем купить бесконтактные выключатели и датчики, следует учесть некоторые параметры:
Степень воздействия пыли и влаги
Температура эксплуатации
Агрессивность среды
Тип оборудования, в котором будет эксплуатироваться датчик.
Также Вас могут заинтересовать БЕСКОНТАКТНЫЕ ДАТЧИКИ – электронные устройства, преобразовывающие взаимное бесконтактное расположение внешнего объекта и чувствительной части датчика в коммутирующий сигнал.
Индуктивные бесконтактные датчики с аналоговым выходом.
Индуктивные датчики с аналоговым выходом – создают электромагнитное поле в зоне чувствительности датчика, реагирующее на приближение (удаление) к активной поверхности металлических предметов и преобразующее значение этого расстояния в аналоговый (непрерывный) сигнал по току и/или напряжению с линейной зависимостью. Скачать в PDF (7860 Kb).
Индуктивные датчики контроля скорости – контролируют частоту вращения и движения транспортера, конвейера, норий.
Бесконтактный Выключатель. Общие Сведения.
Тема — Бесконтактный Выключатель. Общие Сведения.
Бесконтактный выключатель (или сокращённо ВБ) представляет собой электрический выключатель, который приводится в действие объектом извне без совершения механического контакта этого объекта и электрического выключателя. Коммутация силовой электрической нагрузки совершается полупроводниковыми элементами схемы бесконтактного выключателя.
Простая функциональная схема электрического бесконтактного выключателя представляет собой три основные части: чувствительный элемент, схема преобразования и узел коммутации. Появляясь в зоне обнаружения электрического коммутационного бесконтактного выключателя, тот или иной объект провоцирует его незамедлительное срабатывание. После того как произошло срабатывание электрического бесконтактного выключателя электронный узел переключения замыкает или размыкает электрические контакты, тем самым пуская либо прерывая ток нагрузки (постоянный ток до 400 мА или переменный ток до 500 мА).
В роли нагрузки может быть применён вход какого ни будь контроллера, обмотка реле или контактора, электронная схема. Электрический узел бесконтактного выключателя находится в специальном корпусе, сделанного из пластмассы или никелированной латуни. Что бы нормально обеспечить своё функционирование в суровых и экстремальных условиях электрическая часть изначально герметизируется специальным компаундом.
Классификация выключателей бесконтактных:
1) По работе элемента срабатывания — емкостные, индуктивные, ультразвуковые, оптические, магнитные немеханические.
2) По непосредственной конструкции и условиям установки. Емкостные и индуктивные коммутационные бесконтактные выключатели выпускаются неутапливаемого или утапливаемого исполнения. Неутапливаемым бесконтактным выключателям необходимо наличие зоны вокруг реагирующего элемента, полностью свободной от различного демпфирующего материала.
3) По имеющимся возможностям переключающего элемента. Электрические бесконтактные выключатели между собой различаются по функции коммутации и по типу имеющегося выхода для передачи сигнала.
4) По специфическим особенностям своей конструкции. Бесконтактные выключатели между собой различаются по способу подключения и по форме имеющегося корпуса.
Оптические бесконтактные выключатели, которые работают по принципу прямого луча, обычно состоят из оптического передатчика и приемника, собранных в отдельных корпусах. При своей работе они размещаются дуг против друга на одной оси. Световой поток от оптического излучателя передатчика направлен на оптический приемник. Непосредственное срабатывание данного оптического датчика происходит при прерывании луча некоторым объектом. Электрические бесконтактные выключатели, работающие на принципе прерывание прямого луча, отличаются весьма большой дальностью своего действия (до нескольких десятков метров) и хорошей помехозащищенностью от действия неких факторов (капли воды, пыль и т.д.).
Оптические бесконтактные выключатели, которые применяют эффект зеркального и диффузного отражения светового потока от определённого объекта, передатчик и приемник сделаны в одном корпусе. Световой поток от передатчика поступает на объект, от которого, в свою очередь, происходит отражение во всех направлениях. Некоторая часть светового потока обратно возвращается в приемник, что способствует последующему срабатыванию.
Индуктивные электрические бесконтактные выключатели имеют реагирующий элемент в виде индуктивной катушки с открытым магнитопроводом в сторону активной его рабочей поверхности. Перед чувствительной зоной индуктивного бесконтактного выключателя появляется электромагнитное поле. При последующем внесении металлического предмета в поле, колебания электрогенератора уменьшаются, напряжение падает, электронный триггер срабатывает, имеющейся коммутационный элемент переходит в состояние переключения.
