存在检测跨越行业边界

大多数人都同意,传感器技术的进步一直是工厂自动化的驱动力。将现实世界和模拟/数字输入连接到控制过程中,从未像今天这样适用于更广泛的自动化功能。可以说,离散制造应用的自动化已经落后于流程工业。

通过迪克•约翰逊 二五年八月一日

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大多数人都同意,传感器技术的进步一直是工厂自动化的驱动力。将现实世界和模拟/数字输入连接到控制过程中,从未像今天这样适用于更广泛的自动化功能。可以说,离散制造应用的自动化已经落后于流程工业。离散传感技术的改进,特别是接近传感器技术,已经扩展了这些行业的自动化。

根据最近控制工程师的在线调查控制工程杂志和里德研究集团,接近传感器已经找到了自己的方式进入各种自动化行业。当被问及接近开关在其运营中的主要应用时,36%的受访者提到了连续和批量处理。离散制造业占了29%的申请,仅连续处理占16.7%,和公用事业公司为7.2%。仅批处理4.3%的受访者声称。其他运营收入为6.5%。

应用比比皆是

接近传感器的应用范围很广,种类繁多。无论哪种行业,最常见的是机械应用程序。占总数的79.7%,是同期的两倍多液体fill-level(32.6%),包装/托盘包装(31.2%),固体/粉末fill-level(26.1%)和原材料加工(20.3%)。包括其他应用程序金属(17.4%),塑料制品制造业(14.5%),汽车(10.1%)和基于网络的产品(4.3%)。

在2002年对接近传感器的调查中,2005年的结果显示在其他类别上有显著的进步,这表明其他总线技术正在进入竞技场。

当被问及这种传感器的应用组合时,ifmefector inc. (www.ifmefector.com)的位置传感器产品经理厄尼·马多克斯(Ernie Maddox)说,他认为它们是准确的。“接近传感器在连续或批处理中的应用是有限的。在离散制造中,接近传感器既用于检测机器位置,也用于检测正在制造的产品。近距离传感器用于检测机器位置的使用在过去15年里急剧增长。这种趋势的主要原因是从机械开关和继电器逻辑切换到机器制造商使用接近传感器和plc。这种趋势在很大程度上已经走到了尽头。

在产品检测领域,应用包括夹具中的零件存在,输送机上的零件计数,以及输送机线和机器进料上的“线满/线空”检测。根据Maddox的说法,随着制造商继续采用传感器来提高生产率和提高正在制造的部件的质量,这一趋势正在增长。防错和部分验证是当今的主要趋势。

粗糙,坚韧,崎岖

腐蚀性环境、湿气以及与尖锐、沉重、油性或研磨性部件的碰撞(甚至险些脱手)都可能对近距离设备造成粗糙。Sick Inc.产品经理Serdar Guvencwww.sick.com)指出坚固性是一个重要的设计特征,这一点正变得越来越重要。古文克说:“Sick认为价格和坚固性都非常重要。”他继续说道:“虽然由于标准化的制造技术,标准感应传感器的价格正在下降,但食品、饮料和制药行业的许多制造商愿意为能够承受其应用环境并在生产运行期间无需更换(以及相关停机时间)的接近传感器支付溢价。”

受访者认为重要的新接近传感器特性是自动灵敏度调节和自学功能,分别排名第四和第七。

更长的传感范围,更有弹性的建筑材料和技术,以及更好的电子/电缆,都增加了接近传感器的坚固性。然而,这些功能通常只在价格高于标准的高级单元中提供。在每种情况下,用户都需要权衡安装成本和生产停机时间。

传感器不插电

大多数用户仍然不使用设备网络上的传感器。然而,那些使用的人带有接口模块的标准传感器是的两倍多网络功能品种。欧姆龙电子有限责任公司(Omron Electronics LLC)的接近传感器产品经理Nazario Biala表示,www.omron.com),这种趋势至少在短期内会持续下去。

比亚拉说:“在2:1的比例发生变化之前,需要做几件事。”首先,工业自动化用户需要更好地了解系统和设备级网络的好处。协会,例如ODVA[开放DeviceNet供应商协会;www.odva.org],在教育业界实施设备级网络的好处方面做得很好。然而,他接着说,需要进行更广泛的行业教育,以获得更广泛的市场接受度。此外,该行业正在等待光电传感器和接近传感器等网络组件的成本下降,”Baila补充说,那些等待现场总线战争中的赢家的人错过了网络设备的好处。

通过研究那些在自动化系统中使用网络传感器的人所青睐的通信技术,我们发现了与之前的调查相比有趣的变化(参见所附的通信协议图表)。尽管在过去三年的时间里,阵容基本保持不变,但在其他类别。最常被提及的是Modbus Plus。

为什么要买?

无论哪种技术适合应用,那些购买接近传感器的人都提供了一长串的理由来指定它们(见所附的购买特征图)。被称为重要的特征在每次调查中基本保持一致,除了自动灵敏度调节而且self-teach特性2005年首次出现。在本报告中,self-teach特性排名第四自动灵敏度调节得了第七名。

与大多数技术一样,新功能几乎总是增加设备目标行业的适应性。接近传感器也不例外。今天的电子能力使得这些设备的设置,在某些情况下,这些设备的灵活性对于那些指定和应用它们的人来说要容易得多。随着这些设备变得越来越复杂和适应性越来越强,控制工程师将会找到更多的地方来使用它们。

接近传感器产品

更多制造商请访问www.cesuppliersearch.com。有关本文描述的产品的更多信息,请访问列出的网站。

小型接近传感器

接近传感器系列包括电感式,电容式,超声波和模拟输出类型,具有各种尺寸和短路保护。标准和双/三感测距离因型号而异。小包装传感器适用于安装空间有限的应用。超声波18和30毫米产品是高分辨率的直流或模拟输出。所有超声波直流型号都有一个LED指示灯,可以购买,灵敏度可调。模拟系列中的四种型号具有电压或电流输出,金属外壳,轴向或快速断开。www.automationdirect.comAutomationDirect

Ultra-miniature光电

Q12系列超微型光电传感器是世界光束家族中最小的型号,大约与美国四分之一硬币的厚度相同,宽度只有8毫米。独立式设备采用过模设计,可在恶劣的工业环境中达到IP67环保等级。可用于反向、反反射、偏振反反射和固定场模式,设备的传感范围可达2米。坚固的金属套侧安装孔简化了受限位置的安装。应用领域包括材料处理、包装、半导体、制药。www.bannerengineering.com旗帜工程

金属探测传感器

Uprox+传感器精确地检测诸如钢铁、不锈钢、铜、铝和黄铜等材料,在增加的距离上不降低额定传感。多线圈系统取代传统铁氧体磁芯电感传感器中的绕线线圈,实现感应距离提高250%。房屋设计各不相同。集成的预阻尼保护减少了无金属安装面积,并允许传统的平装传感器嵌入半圈,以增加机械保护。所有产品均符合EN50082-2标准。www.turck.comTurck

扩展型传感器

E2A系列模块化扩展距离接近传感器提供1.5到2.0倍的标准传感距离接近传感器的传感距离。扩展的范围使用户可以在远离模具和工件的地方安装设备,从而消除碰撞和传感器损坏。产品线包括220多个型号。传感器有M8, M12, M18和M30尺寸的屏蔽或非屏蔽结构,NPN或PNP输出,一系列筒尺寸和材料,以及多种接线选项。感应距离范围为2-30毫米。厚外壳最大限度地减少过度扭矩的损害;完全真空盆栽结构消除了可能导致热、潮湿或振动故障的气囊。内置扳手平面和LED操作指示灯,便于安装和维护。www.omron.com欧姆龙电子有限责任公司

微型传感器

微型磁缸传感器结合了巨磁阻(GMR)技术,为气动气缸应用中的磁场提供极高的灵敏度。直流设备适合c槽和t槽气瓶,有各种电缆和辫子型号,并提供顶部加载安装,无需拆卸气瓶端盖。集成摩擦片防止传感器滑动,即使是在垂直放置的气缸中。据称,GMR技术使传感器具有高精度、快速响应时间和免受磁场长期影响的免疫力。他们是极性独立的,并提供可靠的活塞位置检测,而不管磁铁的方向。w.ifmefector.comifmefector

坚固耐用的感应传感器

打桩机家族的感应传感器是完全平装,据说是最紧凑的,全金属设备可用。经过测试,坚固耐用的8毫米直径单元的使用寿命是传统塑料表面传感器的20倍。它们标配100%不锈钢外壳,并可提供耐焊接飞溅涂层和各种电缆选择,在恶劣环境中使用寿命长。重复性优于0.01 mm,滞后为5%,工作温度范围为-14至158 8C。传感器适用于恶劣的,空间受限的应用,如润滑剂,切削液,金属碎片和目标冲击等危险。www.us.pepperl-fuchs.com倍加福

直径较小的传感器

制造商表示,世界上最小的直径为3毫米的感应传感器有屏蔽和非屏蔽两种版本。传感器使用集成的冲洗接头代替标准连接器,使每个包宽3毫米,为整个设备的长度。无屏蔽版具有3毫米黑色金属感应距离;屏蔽版有1毫米的距离。应用包括嵌入式安装,如冲压模具;紧、安装困难的情况;以及设备之间需要相距6毫米的地方。www.us.balluff.com巴鲁夫

距离测量装置

DT 60, DL 60, DT 500和DS 500距离测量传感器增加了公司现有的生产线。据称,低成本的替代方案可以处理各种材料处理、物流和一般制造应用,包括输送机上的尺寸测量、纸张或钢卷直径的连续检测、仓库中小部件的自动化检测以及高速龙门或起重机的防碰撞控制。所有功能设置时间短,精度和重复性高。www.sick.com生病的公司。

可编程输出

IWRM 12Z8704/S14C模拟感应接近传感器具有独立的可编程数字和模拟输出。独立单元为金属物体提供高精度的非接触式接近,位置和距离传感,并可以在同一应用中识别两个金属基板。传感器具有两个可选触发点的数字输出,可用于分类金属物体,同心度或形状传感,评估磨损测量和圆度,以及厚度测量。IP67认证设备的工作范围为0-4毫米,分辨率为0.005毫米,偏差为0.05 V,输出一致。www.baumerelectric.com/usa鲍默电

感应式传感器具有多种特性

iProx可编程感应接近传感器包括可编程感应范围,内置波段感应,输出延迟和速度检测。它的特点是不锈钢桶和防潮、吸振的灌封化合物,以及一个非常明亮的360度LED指示灯。自动配置技术可以让它自动检测是否已经为NPN或PNP连线。据报道,扩展范围可达典型电感传感器的三倍,固有的高噪声抗扰性可编程至20伏/米。iProx有标准版和克隆版,后者增加了内置的输出延迟和速度检测。www.eatonelectric.com伊顿Cutler-Hammer

满足多样化需求

Simatic系列接近传感器满足生产行业的各种要求。设备可以检测、测量、监测或定位固体、液体、粉末或气体物体。系列是专为工厂自动化环境而设计的,包括感应、超声波和光学设备。据说,Line提供卓越的可靠性,高精度,高重复精度和长使用寿命,但耐受广泛的工业环境条件。www.sea.siemens.com西门子能源与自动化

Self-teach功能

XS6系列的自适应感应接近传感器集成了一个自学机制,以简化设置。Osiconcept系列的光电和接近传感器和限位开关的一部分,它具有全屏蔽,金属体圆柱形感应接近传感器,具有更大的传感范围。产品的尺寸为8、12、18和30毫米;除了8毫米型号外,其他型号都具有自学能力。选项包括两线ac/dc和三线dc版本常开或常闭输出和电缆或连接器版本,以及直流型号的PNP或NPN。www.us.telemecanique.comTelemecanique /施耐德电气

五束广角传感器

5束广角传感器据说是第一个提供区域三角测量传感能力。作为该制造商扩展的距离测量传感器系列的一部分,该设备提供25度宽的测量角度,并有4-300厘米的三个检测范围。它们没有活动部件,能耗小,提供连续的距离阅读,反射干扰小。应用包括机器人和智能自动售货机。www.sharpsma.com美洲夏普微电子公司

在线额外

通过I/O模块联网的情况

网络系统比非网络系统具有真正的优势。旧金山海湾地区的系统集成商DST Controls (www.dstcontrols.com)的首席技术官Mike Shu-lim如是说。“直到20世纪80年代,系统集成商仅限于硬连线I/O设备(传感器)。每次控制策略改变,或系统扩展时,都必须安装新的传感器或额外的I/O模块,或更换或添加电线。在所有更改完成后,系统集成商将被用于重新映射和重新配置控制器逻辑。

Shulim继续说道:“对大型硬连线(非联网)系统进行故障排除过去是,现在仍然是困难的,因为涉及到的距离很大,现场传感设备的位置通常很尴尬,而且硬连线传感器通常不为故障排除提供必要的反馈,这与工业网络协议中内置的复杂故障排除工具不同。”

所以为什么不考虑网络而不是硬连线呢?其中的主要优点是节省布线-在大多数情况下,中继器将安装在已安装的传感器旁边。不需要额外的PLC卡,可以使用更简单的PLC代码修改,可用有效的故障排除工具(网络和终端设备),相同的网络将容纳从大型变频驱动器到50美元接近开关的控制设备。