センサーを理解する
産業機械や処理装置は、センサーが機能していなければ稼働しません。不良センサーは、コントローラーに信号を送信しないか、移動または操作を有効にすることにより、生産を停止します。さらに悪いのは、間違った信号または間違った時間に信号を送信するセンサーです。このような「失火」は、事故や高額な衝突につながります。
センサーは、アナログまたはデジタルのいずれかに分類されます。このブログ投稿では、デジタルセンサーの使用法と利用可能なタイプについて説明しています。また、特定のアプリケーションに適したデジタルセンサーを選択するためのガイダンスも提供します。
センサーの使用方法と場所
デジタルセンサーは、動きの存在、不在、レベル、および位置を、それに応じてアクションを実行する何かに伝達するために使用されます。例としては、コンベヤー上のコンテナの検知、液面の測定、メカニズムが特定の位置に到達したことの認識などがあります。
デジタルセンサーからの出力は、通常、PLCのIOモジュールに送られます。場合によっては、IOハードウェアを介してPCにフィードすることもあれば、それほど複雑でない実装では、リレーに直接接続することもあります。
アプリケーションは、ライトをオンにしてオペレーターに部品が所定の位置にあることを知らせるのと同じくらい簡単です。より複雑な例は、ロボットグリッパーの部品存在センサーで、部品が把持されたことをコントローラーに知らせます。
電気の基本
ほとんどの産業用センサーは24Vdcを使用します。 （一部の業界では120Vacを好みます。）これは、センサー本体からの3本のワイヤーのうち2本で構成されます。 3番目は信号リードです。センサーは、PNPまたはNPNであり、ソーシングまたはシンキングであると説明されています。既存のセンサーを交換する場合でも、システムにセンサーを追加する場合でも、最初から始める場合でも、適切なタイプを選択することが重要です。
1。 PNPおよびNPNセンサー
PNPとNPNは、センサー内のトランジスタが信号のオンとオフを切り替える方法を指します。 PNPセンサーでは、スイッチをオンにすると信号がハイ（+ 24V）になり、NPNセンサーではローになります。入力モジュールを補完する必要があるため、適切なタイプを使用することが重要です。
センサーを交換する場合、ヨーロッパと北米の機械メーカーは一般にPNPセンサーを好みますが、アジアの機器はNPNを使用することが多いことに注意してください。
2。ソーシングとシンキング
これらの用語は、センサーのトランジスタにも関連しています。 PNPセンサーでは、信号が+ 24Vに上げられて論理的に真であることを示し、これがPLCDIモジュールに流れ込みます。したがって、センサーがソースであり、DIモジュールがシンクです。
NPNセンサーを使用すると、これがシンクになり、PLCがソースになります。したがって、センサーからの0Vは論理的に真です。
3。スイッチングロジック
センサーは、ノーマルオープン（NO）またはノーマルクローズ（NC）に構成できます。たとえば、コンベア上の光センサーは、部品が存在しない場合は低信号を出力し、ビームが遮断されると高信号に切り替わる場合があります。
さらに、センサーは直列または並列に配線できます。これにより、PLCに接続するワイヤの数と必要なPLCプログラミングの量を減らすANDおよびOR関数を作成する機会が提供されます。
デジタルセンサーの種類
- 光電–フォトセルを使用して光線を検出します。光源がある程度離れている場合があるため、このタイプのセンサーはコンベアアプリケーションに適しています。
- 誘導性–これらには変動する電磁場を放出するコイルが組み込まれています。金属がフィールドを通過すると、出力を促す外乱が発生します。誘導センサーは、非常に短距離のアプリケーション向けです。
- 容量性–電気コンデンサと同じ原理を使用して、これらは近くの物質の存在を検出します。これらは、導電性材料と非導電性材料の両方で使用できます。
デジタルセンサーの選択に関する考慮事項
主なポイントは次のとおりです。
- ターゲットの位置と距離–センサーを接触型にするか非接触型にするかを決定します
- ターゲットのタイプ–金属または非金属、固体または液体、透明または不透明、反射または非反射
- 利用可能なスペース–すべてではありませんが、多くのセンサーが直径12mmのボディで利用できます。他の人はより多くのスペースを必要とします。
- 作業環境–ウォッシュダウン？防爆？高レベルのほこりや湿気？
- 接続– PNPまたはNPN？ 24Vdcまたは120Vac？いいえまたはNC？
- 感度、解像度、精度、再現性–これらはセンサーに必要なパフォーマンスを定義します。
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最高のセンサーは、インストールされているマシンまたはその他のデバイスの再現性があり、正確で信頼性の高い操作を提供します。逆に、選択を誤ると、動作に一貫性がなくなり、品質が変動したり、頻繁に停止したり、危険な作業条件が発生したりする可能性があります。
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画像提供：Banner Engineering and Sensors Incorporated
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