منطق حسگر فوتوالکتریک روشن‌شونده با نور و روشن‌شونده با تاریکی

روشن‌کار و تاریک‌کار مشخص می‌کنند که حسگر فوتوالکتریک چه زمانی خروجی سوئیچینگ خود را فعال می‌کند. این اصطلاحات درباره قطبیت ترانزیستور، نوع سیم‌کشی یا وجود فیزیکی یک شیء نیستند. این تمایز از بسیاری از خطاهای راه‌اندازی جلوگیری می‌کند، زیرا یک وضعیت نوری یکسان می‌تواند در آرایش‌های حسگری پرتو عبوری، بازتابی و پخشی، معانی متضادی داشته باشد.

با نور دریافتی شروع کنید

در حالت عملکرد روشن، که اغلب به‌صورت LO کوتاه می‌شود، هنگامی که گیرنده نور کافی برای عبور از آستانه سوئیچینگ دریافت کند، خروجی روشن می‌شود. در حالت عملکرد تاریک، یا DO، هنگامی که نور دریافتی از آن آستانه پایین‌تر بیاید، خروجی روشن می‌شود. شرکت Banner Engineering همین تعاریف پایه را در مطالب آموزشی رسمی خود درباره حسگرهای فوتوالکتریک ارائه می‌دهد.

این واژه‌ها به گیرنده نوری اشاره دارند، نه به محیط. یک هدف تاریک در کارخانه‌ای با نور کافی می‌تواند پرتو بازگشتی را به کمتر از آستانه کاهش دهد. گردوغبار روی لنز نیز می‌تواند همین اثر را داشته باشد. یک شیء براق ممکن است بیش از حد انتظار نور بازتاب دهد. بنابراین در راه‌اندازی باید حاشیه نوری واقعی را اثبات کرد، نه اینکه فقط یک‌بار تغییر LED حسگر را مشاهده کرد.

هندسه حسگر معنای خروجی را تغییر می‌دهد

حسگری با پرتو عبوری

یک جفت حسگر پرتو عبوری، فرستنده و گیرنده را روبه‌روی یکدیگر قرار می‌دهد. وقتی شیئی بین آن‌ها نباشد، گیرنده معمولاً پرتو را دریافت می‌کند. بنابراین عملکرد روشن در وضعیت مسیر باز پرتو، خروجی روشن ایجاد می‌کند؛ درحالی‌که عملکرد تاریک زمانی خروجی روشن می‌دهد که شیئی پرتو را مسدود کند.

حسگری بازتابی

حسگر بازتابی نور را به‌سوی بازتابنده می‌فرستد و پرتو بازگشتی را در همان محفظه دریافت می‌کند. منطق آن شبیه عملکرد پرتو عبوری است: بازتابنده بدون مانع وضعیت روشن را ایجاد می‌کند و هدفی که از مسیر عبور کند معمولاً وضعیت تاریک را ایجاد می‌کند. اشیای بسیار بازتابنده، مواد شفاف، تنظیم نادرست یا بازتابنده آسیب‌دیده می‌توانند این مدل ساده را پیچیده کنند.

حسگری پخشی

حسگر پخشی برای بازتاب نور به خود هدف متکی است. در اینجا ورود یک شیء به ناحیه حسگری معمولاً وضعیت روشن را ایجاد می‌کند. بنابراین عملکرد روشن می‌تواند با وجود شیء متناظر باشد که برخلاف یک نصب معمول پرتو عبوری است. حذف پس‌زمینه و حذف پیش‌زمینه هندسه نوری را پیچیده‌تر می‌کنند؛ بنابراین رفتار دقیق سوئیچینگ باید با دفترچه راهنمای مدل انتخاب‌شده بررسی شود.

LO/DO را با PNP/NPN اشتباه نگیرید

LO و DO وضعیت نوری‌ای را تعریف می‌کنند که خروجی را فرمان می‌دهد. PNP و NPN رفتار الکتریکی ترانزیستور خروجی را توصیف می‌کنند. حسگر PNP هنگام فعال بودن، جریان را به ورودی PLC می‌رساند. حسگر NPN هنگام فعال بودن جریان را از ورودی می‌کشد. هر دو نوع خروجی الکتریکی را می‌توان برای عملکرد روشن یا عملکرد تاریک تنظیم کرد.

مشترک ورودی PLC باید با نوع خروجی انتخاب‌شده مطابقت داشته باشد. انتخاب صحیح حالت روشن/تاریک نمی‌تواند مدار ورودی نامطابق را اصلاح کند. پیش از وصل برق، ولتاژ تغذیه، وظیفه هر هادی، نوع خروجی، جریان بار، مشترک ورودی و اینکه حسگر یک خروجی قابل تنظیم دارد یا دو خروجی مکمل را بررسی کنید.

برای کنترلرها و سخت‌افزارهای ورودی مرتبط، مجموعه سیستم‌های PLC و PAC این سایت نمونه‌هایی از تجهیزاتی را ارائه می‌دهد که این سیگنال‌های گسسته را دریافت می‌کنند. برنامه PLC باید از نام تگی استفاده کند که معنای فرایندی را توصیف کند، مانند PartAtStop، نه نام خامی مانند SensorDark.

خروجی‌های قابل انتخاب و مکمل

برخی حسگرها دکمه تنظیم، ورودی آموزش از راه دور، سوئیچ یا پارامتر نرم‌افزاری دارند که LO یا DO را انتخاب می‌کند. برخی دیگر دو خروجی را هم‌زمان ارائه می‌دهند: یکی در حالت روشن و دیگری در حالت تاریک عمل می‌کند. نمودار سیم‌کشی تعیین می‌کند کدام رفتار در دسترس است. رنگ سیم‌ها قراردادهای رایج هستند، نه مدرک قطعی عملکرد.

یک هادی آموزش از راه دور ممکن است بسته به مدت پالس و سیم‌کشی، حالت عملکرد را انتخاب کند، آموزش آستانه را آغاز کند، دکمه‌ها را قفل کند یا چند عملکرد داشته باشد. باز گذاشتن این هادی همیشه در همه خانواده‌های محصول وضعیت یکسانی ایجاد نمی‌کند. به‌جای انتقال فرضیات از یک حسگر مشابه، دستورالعمل دقیق محصول را دنبال کنید.

حالت را بر اساس وضعیت ایمن فرایند انتخاب کنید

مهندسان گاهی LO یا DO را فقط برای ساده‌تر کردن منطق نردبانی انتخاب می‌کنند. روش بهتر این است که از واکنش ماشین به قطع نور، قطع برق، پارگی کابل، کثیف شدن لنز، خرابی فرستنده و خرابی گیرنده شروع شود. بسیاری از این خطاها به‌صورت وضعیت تاریک ظاهر می‌شوند، اما هر خروجی حسگری نمی‌تواند آن‌ها را از مسدود شدن واقعی پرتو تشخیص دهد.

برای عملکرد حفاظتی یا حفاظت از افراد، یک حسگر فوتوالکتریک استاندارد و منطق معمول PLC جایگزین حسگری ایمنی‌دار و منطق ایمنی نیستند. در تشخیص فرایند، حالت انتخاب‌شده همچنان باید در صورت امکان خطاهای رایج را آشکار کند. در مواردی که یک خروجی نمی‌تواند اطلاعات کافی ارائه دهد، ممکن است به بیت‌های تشخیصی، کانال‌های مکمل، تایمرهای معقول‌سنجی یا حسگر دوم نیاز باشد.

روند راه‌اندازی

۱. ابتدا جدول درستی را بنویسید

وضعیت نور گیرنده، وضعیت هدف، LED خروجی حسگر، خروجی الکتریکی، بیت ورودی PLC و تفسیر ماشین را فهرست کنید. مسیر باز، وجود هدف، پوشانده شدن لنز، قطع شدن کابل و قطع برق را نیز وارد کنید. این کار فرضیات معکوس را پیش از حرکت ماشین آشکار می‌کند.

۲. رفتار الکتریکی را بررسی کنید

تغذیه حسگر را اندازه‌گیری کنید و مطمئن شوید ورودی PLC در ترمینال تغییر می‌کند. ولتاژ را در هر دو حالت فعال و غیرفعال بررسی کنید. مراقب جریان نشتی، آستانه ورودی، مشترک‌های مشترک و رفتار پیش‌بینی‌نشده ناشی از چراغ‌های آزمایش یا تجهیزات واسط باشید.

۳. با نمونه‌های تولید آموزش دهید

تیره‌ترین، روشن‌ترین، کوچک‌ترین، شفاف‌ترین یا بازتابنده‌ترین قطعات مورد انتظار را به‌همراه پس‌زمینه واقعی استفاده کنید. راهنمای رسمی تنظیم روشن و تاریک QS18 شرکت Banner نشان می‌دهد که آموزش، آستانه را بر اساس شرایط مشاهده‌شده تعیین می‌کند. روش دقیق و راهبرد آستانه به مدل بستگی دارد.

۴. حاشیه عملکرد را بررسی کنید

هدف را در سراسر محدوده مجاز موقعیت جابه‌جا کنید، اگر جهت‌گیری تغییر می‌کند آن را بچرخانید و در بیشترین فاصله آزمایش کنید. لنز را فقط با روشی کنترل‌شده آلوده کنید. حسگری که هنگام تنظیم یک‌بار سوئیچ می‌کند، ممکن است با کاهش بهره اضافی بر اثر لرزش، گردوغبار یا رنگ محصول، همچنان دچار نوسان شود.

۵. بازیابی و راه‌اندازی مجدد را آزمایش کنید

برق حسگر را قطع کنید، سیگنال را جدا کنید، پرتو را مسدود کنید و سیستم را در وضعیتی کنترل‌شده بازگردانید. آلارم‌ها، زمان حذف جهش، بازیابی توالی و جلوگیری از راه‌اندازی مجدد را بررسی کنید. مطمئن شوید کارکنان تعمیر و نگهداری می‌توانند تشخیص دهند که خطا نوری، الکتریکی، مرتبط با شبکه یا منطقی است.

عیب‌یابی تشخیص معکوس یا ناپایدار

اگر بیت PLC برعکس به نظر می‌رسد، ابتدا حالت نوری، سپس مدار PNP/NPN و در نهایت هرگونه معکوس‌سازی در برنامه را بررسی کنید. اگر خروجی نوسان می‌کند، تنظیم، فاصله حسگری، وضعیت بازتابنده، کنتراست هدف، لرزش، آلودگی، پایداری تغذیه و حاشیه آموزش را بررسی کنید. تغییر LO به DO ممکن است علامت را معکوس کند، اما سیگنال نوری ضعیف را اصلاح نمی‌کند.

هنگام جایگزینی حسگر، فقط برد حسگری و نوع کانکتور را مقایسه نکنید. اصل حسگری، نوع پرتو، قطبیت خروجی، تنظیم LO/DO، زمان پاسخ، درجه حفاظت، روش آموزش و پایه‌بندی کانکتور را بررسی کنید. کتابخانه دانش راهنمایی‌های بیشتری درباره سیم‌کشی و راه‌اندازی برای یکپارچه‌سازی تجهیزات میدانی با کنترل‌های صنعتی ارائه می‌دهد.

معنای فرایندی را صریح کنید

روشن‌کار و تاریک‌کار، وقتی مهندسان آن‌ها را از وجود شیء و قطبیت خروجی جدا نگه می‌دارند، اصطلاحات دقیق نوری هستند. یک جدول درستی کوتاه، بررسی‌های الکتریکی صحیح، آموزش با نمونه‌های تولید و آزمون‌های عمدی خطا، این اصطلاحات را به رفتار قابل پیش‌بینی ماشین تبدیل می‌کنند.