Логика на фотоелектрическите сензори „включване при светлина“ и „включване при тъмнина“

Светлоактивният и тъмноактивният режим описват кога фотоелектрическият сензор задейства своя превключващ изход. Те не описват полярността на транзистора, типа окабеляване или това дали физически присъства обект. Това разграничение предотвратява много грешки при пускане в експлоатация, защото едно и също оптично състояние може да означава противоположни неща при системи с проходен лъч, ретрорефлективни и дифузни сензори.

Започнете с приетата светлина

В светлоактивен режим, често съкратено LO, изходът се включва, когато приемникът регистрира достатъчно светлина, за да надхвърли прага на превключване. В тъмноактивен режим, или DO, изходът се включва, когато приетата светлина спадне под този праг. Banner Engineering дава същите основни определения в официалните си обучителни материали за фотоелектрически сензори.

Термините се отнасят до оптичния приемник, а не до помещението. Тъмна цел в добре осветена фабрика може да намали върнатия лъч под прага. Прахът върху лещата може да има същия ефект. Блестящ обект може да върне повече светлина от очакваното. Затова при пускане в експлоатация трябва да се докаже действителният оптичен запас, а не само да се наблюдава дали светодиодът на сензора се променя веднъж.

Геометрията на сензора променя значението на изхода

Сензори с проходен лъч

При чифт сензори с проходен лъч излъчвателят и приемникът са разположени един срещу друг. Когато между тях няма обект, приемникът обикновено вижда лъча. Следователно светлоактивният режим създава включен изход при свободен лъч, а тъмноактивният режим създава включен изход, когато обект блокира лъча.

Ретрорефлективни сензори

Ретрорефлективният сензор изпраща светлина към отражател и приема върнатия лъч в същия корпус. Логиката е подобна на тази при системите с проходен лъч: неприкритият отражател създава светло състояние, а цел, преминаваща през пътя на лъча, обикновено създава тъмно състояние. Силно отразяващи обекти, прозрачни материали, неправилно подравняване или повреден отражател могат да усложнят този опростен модел.

Дифузни сензори

Дифузният сензор разчита на самата цел да върне светлина. Тук обект, навлизащ в зоната на измерване, обикновено създава светло състояние. Следователно светлоактивният режим може да съответства на наличие на обект, което е обратното на типична инсталация с проходен лъч. Потискането на фона и потискането на предния план добавят оптична геометрия, затова точното поведение при превключване трябва да се провери в ръководството на избрания модел.

Не бъркайте LO/DO с PNP/NPN

LO и DO определят оптичното състояние, което управлява изхода. PNP и NPN описват електрическото поведение на изходния транзистор. PNP сензор подава ток към PLC входа, когато е активен. NPN сензор отвежда ток от входа, когато е активен. И двата типа електрически изходи могат да бъдат конфигурирани за светлоактивен или тъмноактивен режим.

Общият проводник на PLC входа трябва да съответства на избрания тип изход. Правилно избраният светлоактивен или тъмноактивен режим не може да коригира несъвместима входна схема. Преди подаване на захранване потвърдете захранващото напрежение, предназначението на проводниците, типа изход, тока на товара, общия входен проводник и дали сензорът има един конфигурируем изход или два комплементарни изхода.

За свързания контролер и входен хардуер колекцията от PLC и PAC системи на сайта предоставя примери за оборудването, което приема тези дискретни сигнали. Програмата на PLC трябва да използва име на таг, описващо значението в процеса, например PartAtStop, вместо необработено име като SensorDark.

Избираеми и комплементарни изходи

Някои сензори разполагат с бутон за настройка, дистанционен вход за обучение, превключвател или софтуерен параметър за избор на LO или DO. Други предоставят едновременно два изхода: единият работи в светъл режим, а другият — в тъмен. Схемата на свързване определя кое поведение е достъпно. Цветовете на проводниците са общоприети конвенции, а не доказателство за функцията.

Проводникът за дистанционно обучение може да избира работен режим, да стартира обучение на прага, да заключва бутоните или да изпълнява няколко функции в зависимост от продължителността на импулса и окабеляването. Оставянето на този проводник отворен не винаги създава едно и също състояние при различните продуктови серии. Следвайте точните инструкции за конкретния продукт, вместо да пренасяте предположения от подобен сензор.

Изберете режима според безопасното състояние на процеса

Понякога инженерите избират LO или DO единствено за да улеснят стълбовидната логика. По-добрият метод започва с реакцията на машината при загуба на светлина, загуба на захранване, прекъснат кабел, замърсена леща, повреден излъчвател и повреден приемник. Много от тези неизправности се проявяват като тъмно състояние, но не всеки изход на сензора може да ги различи от действително блокиран лъч.

За функция, свързана със защитен кожух или защита на персонала, стандартният фотоелектрически сензор и обикновената PLC логика не са заместител на сертифицирани за безопасност сензори и логика за безопасност. При откриване на обекти в процеса избраният режим все пак трябва, когато е практично, да прави често срещаните неизправности видими. Там, където един изход не може да предостави достатъчно информация, може да са необходими диагностични битове, комплементарни канали, таймери за правдоподобност или втори сензор.

Процедура за пускане в експлоатация

1. Първо съставете таблицата на истинността

Избройте състоянието на светлината при приемника, състоянието на целта, светодиода на изхода на сензора, електрическия изход, входния бит на PLC и интерпретацията от машината. Включете свободен път, наличие на цел, покрита леща, разкачен кабел и изключено захранване. Така ще разкриете обърнатите предположения, преди машината да се задвижи.

2. Проверете електрическото поведение

Измерете захранването на сензора и потвърдете, че входът на PLC се променя на клемата. Проверете напрежението както в активно, така и в неактивно състояние. Следете за ток на утечка, прага на входа, споделени общи проводници и неочаквано поведение от тестови лампи или междинни устройства.

3. Извършете обучение с производствени образци

Използвайте очакваните най-тъмни, най-светли, най-малки, най-прозрачни или най-отразяващи детайли, както и реалния фон. Официалното ръководство на Banner за настройване на светъл и тъмен режим при QS18 показва, че обучението установява праг въз основа на наблюдаваните условия. Точната процедура и стратегията за прага остават специфични за модела.

4. Проверете работния запас

Преместете целта през целия допустим диапазон на позицията, завъртете я, когато ориентацията варира, и тествайте при максимално разстояние. Замърсявайте лещата само чрез контролиран метод за изпитване. Сензор, който превключва веднъж при настройката, все пак може да започне да превключва нестабилно, когато вибрации, прах или цветът на продукта намалят излишния коефициент на усилване.

5. Тествайте възстановяването и рестартирането

Прекъснете захранването на сензора, разкачете сигнала, блокирайте лъча и възстановете системата в контролирано състояние. Потвърдете алармите, времето за филтриране, възстановяването на последователността и предотвратяването на рестартиране. Уверете се, че персоналът по поддръжката може да определи дали неизправността е оптична, електрическа, свързана с мрежата или логическа.

Отстраняване на обърнато или нестабилно откриване

Ако битът на PLC изглежда обърнат, първо проверете оптичния режим, след това схемата PNP/NPN и накрая евентуалната инверсия в програмата. Ако изходът превключва нестабилно, проверете подравняването, разстоянието на измерване, състоянието на отражателя, контраста на целта, вибрациите, замърсяването, стабилността на захранването и запаса при обучение. Смяната на LO с DO може да обърне симптома, без да коригира слабия оптичен сигнал.

При замяна на сензор сравнете повече от обхвата на измерване и типа конектор. Проверете принципа на измерване, типа на лъча, полярността на изхода, конфигурацията LO/DO, времето за реакция, степента на защита, метода на обучение и разпиновката на конектора. Библиотеката със знания включва допълнителни указания за окабеляване и пускане в експлоатация при интегриране на полеви устройства в промишлени системи за управление.

Направете значението за процеса недвусмислено

Светлоактивният и тъмноактивният режим са точни оптични термини, когато инженерите ги разграничават от наличието на обект и полярността на изхода. Кратка таблица на истинността, правилни електрически проверки, обучение с производствени образци и целенасочени тестове на неизправности превръщат тази терминология в предвидимо поведение на машината.