Korkealaatuisen lopputuloksen tuottamiseksi teollisten prosessien automatisointi vaatii useiden eri komponenttien moitteettoman yhteentoimivuuden. Paikka-anturit, vaatimaton mutta ratkaiseva osa teollisuusautomaatiota, ovat tämän artikkelin aiheena. Tuotanto- ja käsittelylaitoksissa olevat paikka-anturit varmistavat, että tärkeät tehtävät suoritetaan suunnitellusti, mikä auttaa tuotantoprosessien seurannassa ja hallinnassa. Tarkemmin sanottuna niiden päätehtävänä on löytää "kohteita" tai liikkuvia esineitä ja raportoida niiden läsnäolosta tai poissaolosta. Pneumaattisilla venttiileillä on monia käyttötarkoituksia, koska ne voivat lähettää järjestelmälle signaaleja, jotka kertovat sille ennalta ohjelmoidun toiminnon suorittamisesta, kun kohde on ennalta asetetun etäisyyden päässä paikka-anturista.

Paikka-anturi antaa signaalin, joka käskee järjestelmää lopettamaan esiohjelmoidun toiminnon suorittamisen tai vaihtamaan toiseen toimintoon, kun kohde liikkuu pois paikka-anturista. Vaikka kohde voi teoriassa olla mikä tahansa, tässä artikkelissa tarkastellaan yksinkertaisuuden vuoksi ainoastaan ​​metallisia kohteita ja niiden paikantamiseen tarkoitettuja "valtavirran" menetelmiä. Mekaaniset rajakytkimet, induktiiviset lähestymisanturit, jousikytkimet ja rajakytkimet ovat joitakin näistä tekniikoista. Useimpien anturivalmistajien käyttämän standardikielen ymmärtäminen on hyödyllistä ennen monien paikka-anturityyppien tarkastelua.

• Tunnistusalue: tunnistuspinnan ja kytkimen aktivoivan kohteen välinen etäisyys

• Hystereesi: etäisyys vapautuspisteen ja kytkimen toimintapisteen välillä

• Toistettavuus: Kytkimen käyttöiän kyky tunnistaa johdonmukaisesti sama kohde samalla alueella.

• Vasteaika: kohteen havaitsemisen ja lähtösignaalin generoinnin välinen aika.

mekaaninen rajakytkin

Mekaanisiksi rajakytkimiksi kutsutut sähkömekaaniset laitteet käyttävät suoraa fyysistä kosketusta kohteeseen kohteen sijainnin tunnistamiseen. Ne kestävät suuria virtakuormia ja toimivat ilman virtalähdettä. Mekaaniset kytkimet eivät välitä napaisuudesta tai jännitteestä, koska niissä käytetään kuivia koskettimia, mikä tekee niistä kestäviä erilaisille sähköisille vioille, kuten sähköiselle kohinalle, radiotaajuushäiriöille, vuotovirralle ja jännitehäviölle. Näiden kytkimien vipuvarsi, painike, runko, pohja, pää, koskettimet, liittimet ja muut liikkuvat osat vaativat usein huoltoa. Votto-mekaanisten rajakytkimien toistettavuus voi olla heikko, koska ne ovat suorassa fyysisessä kosketuksessa kohteeseen. Sekä itse kohde että vipuvarsi voivat kulua fyysisen kosketuksen seurauksena. Niissä on myös suojaamattomia aukkoja, jotka ovat alttiita korroosiolle, pölylle ja kosteudelle. Tämän ongelman vuoksi sertifioidut vaaralliset alueet ja suljetut koskettimet tulevat usein kalliiksi.

Rajoittava jousikytkin

Jousirajakytkin on sähkömekaaninen työkalu, joka käyttää magneettista vetovoimaa magneettisen kohteen sijainnin määrittämiseen. Kytkimen sisällä on kaksi pientä metallipiikkiä, jotka on suljettu lasiputkeen. Tämä on "reed-elementti". Magneettisen herkkyytensä ansiosta reed-elementti reagoi magneettisiin kohteisiin aktivoitumalla. Koska ne eivät vaadi suoraa kosketusta kohteeseen toimiakseen, jousirajakytkimet tarjoavat kaikki mekaanisten kytkimien edut välttäen samalla kulumisongelmia.

Tavallisia rautapitoisia kohtia ei voida käyttää jousikytkimien kanssa; magneettiset kohtiot ovat välttämättömiä. Reed-kytkin on epäluotettava, koska reed-elementti, lasiputki ja pienet metallipiikit väsyvät taivutettaessa. Alhainen kosketuspaine voi johtaa koskettimien värinään ja read-kytkimen virheellisiin signaaleihin voimakkaan tärinän tilanteissa.

Induktiiviset lähestymisanturit

Induktiivinen lähestymisanturi on puolijohdeelektroninen laite, joka käyttää metallisen esineen energiakentän muutoksia sen sijainnin määrittämiseen. Fyysistä kosketusta ei tarvita, eikä siinä ole liikkuvia osia, jotka voisivat jumittua, kulua tai vaurioitua, mikä vähentää huoltotarvetta. Se on myös pöly- ja likankestävä, koska siinä ei ole liikkuvia osia. Induktiiviset lähestymisanturit soveltuvat erittäin hyvin monenlaisiin sovelluksiin, ja niitä on saatavana useissa eri kokoisina ja malleina. Induktiiviset lähestymisanturit eivät kestä suuria virtakuormia ja tarvitsevat toimiakseen ulkoisen virtalähteen (sähkön). Ne voivat myös olla alttiita jännitehäviöille, vuotovirroille, radiotaajuushäiriöille ja sähköiselle kohinalle. Äärimmäiset lämpötilanvaihtelut ja kosteuden pääsy voivat joskus olla haitallisia induktiivisille lähestymisantureille.

raja-arvokytkin

Erityisen hybriditeknologian avulla rajakytkimet voivat paikantaa rautapitoisia kohteita sähkömagneettisten kenttien avulla. Vivuttomat rajakytkimet ovat uskomattoman luotettavia haastavissa tilanteissa ja pitkäaikaisessa käytössä. Koska fyysistä kosketusta tai ulkoista virransyöttöä ei tarvita, suuret virtakuormat ovat mahdollisia, eikä mikään voi juuttua, taivuttaa, rikkoutua tai hioutua. Mekaanisten kytkimien tavoin ne ovat immuuneja sähköiselle kohinalle, radiotaajuushäiriöille, vuotovirroille ja jännitehäviöille. Ne eivät myöskään ole napaisuus- tai jänniteherkkiä. Pöly, lika, kosteus, fyysinen kosketus ja useimmat syövyttävät aineet tai kemikaalit eivät vaikuta rajakytkimiin. Useimmilla tyypeillä on laaja käyttölämpötila-alue ja ne ovat luonnostaan ​​turvallisia. Vivuton rajakytkin sopii täydellisesti sovelluksiin, jotka vaativat vesitiiviyttä ja räjähdyssuojausta suljettujen liitäntöjensä ja vankan metallikotelonsa ansiosta.

Paikka-anturit ovat ratkaisevan tärkeitä teollisten prosessien automatisoinnissa. Markkinoilla on lukuisia paikka-anturiteknologioita, joilla jokaisella on omat suorituskykyominaisuutensa. Vaaditun suorituskyvyn ja luotettavuuden saavuttamiseksi on kiinnitettävä huomiota oikean tyyppisen anturin valintaan sovellukseen.