Laadukkaan lopputuloksen aikaansaamiseksi teollisten prosessien automatisointi vaatii lukuisia eri komponentteja toimimaan moitteettomasti yhdessä. Asentoanturit, vaatimaton mutta tärkeä osa teollisuusautomaatiota, ovat tämän artikkelin aihe. Asentoanturit valmistus- ja jalostuslaitoksissa varmistavat, että keskeiset tehtävät suoritetaan suunnitellusti, mikä helpottaa tuotantoprosessien seurantaa ja hallintaa. Tarkemmin sanottuna niiden päätehtävänä on löytää "kohteita" tai liikkuvia asioita ja raportoida niiden läsnäolosta tai poissaolo. Pneumaattisilla venttiileillä on useita käyttötarkoituksia, koska ne voivat lähettää signaaleja järjestelmään, joka käskee sitä suorittamaan esiohjelmoidun toimenpiteen, kun kohde on esiasetetun etäisyyden sisällä asentoanturista.

Asentoanturi lähettää signaalin, joka kehottaa järjestelmää lopettamaan esiohjelmoidun toiminnon suorittamisen tai siirtymään toiseen toimintoon, kun kohde siirtyy pois paikkaanturista. Vaikka kohde voi teoriassa olla mikä tahansa, tässä artikkelissa tarkastellaan vain metallisia kohteita ja "valtavirran" menetelmiä niiden paikantamiseksi yksinkertaisuuden vuoksi. Mekaaniset rajakytkimet, induktiiviset lähestymisanturit, jousirajakytkimet ja rajakytkimet ovat joitain näistä teknologioista. Useimpien anturivalmistajien käyttämän vakiokielen ymmärtäminen on hyödyllistä, ennen kuin tarkastellaan monenlaisia ​​sijaintiantureita.

• Tunnistusalue: mittauspinnan ja kytkimen aktivoivan kohteen välinen etäisyys

• Hystereesi: vapautuskohdan ja kytkimen käyttökohdan välinen etäisyys

• Toistettavuus: Kytkimen käyttöikä kyky tunnistaa jatkuvasti sama kohde samalla alueella.

• Vasteaika: Kohteen havaitsemisen ja lähtösignaalin generoinnin välinen aika.

mekaaninen rajakytkin

Sähkömekaaniset laitteet, joita kutsutaan mekaanisiksi rajakytkimiksi, käyttävät suoraa fyysistä kosketusta kohteen kanssa kohteen sijainnin havaitsemiseksi. Ne tukevat suuria virtakuormia ja toimivat ilman virtalähdettä. Mekaaniset kytkimet eivät välitä napaisuudesta tai jännitteestä, koska ne käyttävät kuivia koskettimia, mikä tekee niistä kestäviä erilaisille sähkövirheille, kuten sähköiselle melulle, radiotaajuushäiriöille, vuotovirralle ja jännitteen laskulle. Näiden kytkimien vipuvarsi, painike, runko, alusta, pää, koskettimet, liittimet ja muut liikkuvat elementit vaativat usein huoltoa. Votto-mekaanisilla rajakytkimillä voi olla huono toistettavuus, koska ne ovat suorassa fyysisessä kosketuksessa kohteeseen. Itse kohde sekä vipuvarsi voivat kulua fyysisen kosketuksen seurauksena. On myös suojaamattomia aukkoja, jotka ovat herkkiä korroosiolle, pölylle ja kosteudelle. Tämän ongelman vuoksi sertifioidut vaaralliset alueet ja suljetut koskettimet ovat usein kalliita.

Rajajousikytkin

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

Tavallisia rautametallikohteita ei voida käyttää jousirajakytkimien kanssa; magneettiset kohteet ovat välttämättömiä. Ruokokytkin on epäluotettava, koska ruokoelementti, lasiputki ja pienet metallipiikit väsyvät taipuessa. Alhainen kosketuspaine voi aiheuttaa koskettimien tärinää ja virheellisiä signaaleja kaislasta voimakkaassa tärinätilanteissa.

Induktiivisen läheisyysanturit

Puolijohdeelektroniikkalaite, jota kutsutaan induktiiviseksi läheisyysanturiksi, käyttää metalliesineen energiakentän muutoksia määrittääkseen sen sijainnin. Fyysistä kosketusta ei vaadita, eikä siinä ole liikkuvia osia, jotka jumiutuisivat, kuluisivat tai vahingoittaisisivat, mikä vähentää huoltoa. Se kestää myös pölyä ja likaa, koska siinä ei ole liikkuvia osia. Induktiiviset läheisyysanturit soveltuvat hyvin erilaisiin sovelluksiin, ja niitä on saatavana useissa eri kokoisissa ja malleissa. Induktiiviset läheisyysanturit eivät kestä suuria virtakuormia ja tarvitsevat ulkoisen virtalähteen (sähköä) toimiakseen. Ne voivat myös olla herkkiä jännitehäviöille, vuotovirroille, radiotaajuisille häiriöille ja sähköiselle melulle. Äärimmäiset lämpötilavaihtelut ja kosteuden tunkeutuminen voivat toisinaan olla haitallisia induktiivisille läheisyysantureille.

rajarajakytkin

Erityistä hybriditeknologiaa hyödyntäen rajarajakytkimet voivat paikantaa rautapitoisia kohteita sähkömagneettisten kenttien kautta. Vivuttomat rajakytkimet ovat uskomattoman luotettavia haastavissa tilanteissa ja pitkäaikaisessa käytössä. Koska fyysistä kosketusta tai ulkoista tehoa ei tarvita, valtavat virtakuormat ovat mahdollisia, eikä mikään voi juuttua, taipua, särkyä tai hioa. Samoin kuin mekaaniset kytkimet, ne eivät läpäise sähköistä melua, radiotaajuisia häiriöitä, vuotovirtoja ja jännitehäviöitä. Ne eivät myöskään ole napaisuus- tai jänniteherkkiä. Pöly, lika, kosteus, fyysinen kosketus ja suurin osa syövyttävistä aineista tai kemikaaleista eivät vaikuta rajarajakytkimiin. Useimmilla tyypeillä on laaja käyttölämpötila-alue ja ne ovat luonnostaan ​​turvallisia. Vivuton rajakytkin sopii täydellisesti sovelluksiin, joissa vaaditaan vesitiiviyttä ja räjähdyssuojausta sen tiivistettyjen liitosten ja kiinteän metallikotelon ansiosta.

Paikkaanturit ovat elintärkeitä teollisten prosessien automatisoinnissa. Markkinoilla on lukuisia paikkaanturitekniikoita, joista jokaisella on omat suorituskyvyn ominaisuudet. Tarvittavan suorituskyvyn ja luotettavuuden saavuttamiseksi on valittava sovellukseen sopiva anturityyppi.