Aplicaciones. Aplicaciones. Detección de nivel de liquido (tipo capacitivo) Detección de leche en envase de cartón (tipo capacitivo)

Transcripción

1 Aplicaciones Aplicaciones Detección e nivel e liquio (tipo capacitivo) Puee el nivel e líquio e un recipiente ese afuera. Detección e nivel alto Detección e nivel bajo Líquio Envase e teflón Detección e tapas en botellas (capacitivo) Detección e leche en envase e cartón (tipo capacitivo) Puee leche entro el envase con un sensor e capacitivo. Empaque e leche Rechazo (envase vacio) Detección e efectos en bana (capacitivo) Bueno fotoeléctricos e fibra óptica e área / Puertas e e presión Encoers rotativos Conectores / Sockets e temperatura SSR / e potencia Contaores Fijar un punto para solaura (arco) Verificar posición e un punto para solaura Robot para solaura Temporizaores Meiores para panel Tacómetros / Meiores e pulsos Uniaes e isplay Mesa giratoria (Sensor transmisor e señal) Detecta si la pieza esta en la mesa giratoria y envía una señal. Transmisor e señal resistente a salpicauras e solaura Trabajo (objeto) Interruptor e límite PC resistente a salpicauras e solaura Transmisión e señal e verificación (Sensor transmisor e señal) Detecta si el brazo robot sostiene la pieza y envía una señal. Accionaor Interruptor e límite Transmisor e señal PC e sensores Fuentes e alimentación Motores a pasos / Drivers / e movimiento Pantallas gráficas HMI / PLC Dispositivos e rees e campo Moelos escontinuaos y reemplazos D58

2 Aplicaciones Aplicaciones Detección e la conición e las latas Meición e la altura e un tornillo Detección el estao el tornillo Bueno Rechazo Control e una prensa Hacieno una perforación en un panel con istancia constante Control e posición Detección e la posición e una botella para llenarla con el contenio. Objeto metálico Detección e la posición e un objeto Detección e la forma incorrecta e un objeto Bana transportaora e línea e fabricación automática Conteo e tornillos Detección e la posición e un objeto (PFI 25) Bana transportaora e línea e fabricación automática D59

3 Resumen Los sensores e son etectores (sensores) sin contacto que etectan el objeto a cuano éste se aproxima. No son lo mismo que micro interruptores ni los interruptores e límite que utilizan un contacto mecánico cómo métoo e. Principios y sus funciones e inuctivos Principio Cuano el objeto (metálico) se aproxime al campo magnético e alta frecuencia que se prouce en su bobina e, las corrientes inucias fluyen entro el metal, causano péria térmica y proucieno la reucción o etención e las oscilaciones. Este cambio e estao es etectao por el circuito e el estao e oscilación, el cual luego acciona el circuito e salia. Principios e la operación Cuano se alimenta el sensor e, la oscilación e la corriente, entro e 60 ms., se elevará hasta cierta frecuencia y se forma un campo eléctrico. Después, si se aproxima el objeto, se elevará la corriente inucia que circuna el objeto a y se reucirá la oscilación e la corriente. Cuano el objeto haya sio completamente etectao, la corriente será cercana a 0. Esta oscilación muy baja e la corriente será amplificaa y accionará la sección e la salia. V(Voltaje e la oscilación) OFF Inicia la oscilación OFF No etecci ón Configuración OFF ON Acercán ose a la superfici e activa el sensor ON ON OFF Detección Alejános e e la superficie activa el sensor Superficie activa Bobina Núcleo Circuito e oscilación Circuito e Circuito integrao Circuito el amplificaor Circuito e salia t(tiempo) OFF No Inicaor e operación e la salia capacitivo Principio Según se aprecia en la imagen e abajo, cuano se aplique una corriente a una placa, se presentará una carga en ésta placa, una carga en la tierra y se formará un campo eléctrico entre la placa y la tierra. Cuano el objeto se aproxime a la placa, las cargas en el objeto se mueven por la inucción electrostática. La carga pasará al lao cercano a la placa y la carga pasará al otro lao. Este estao se llama polarización. El objeto es etectao por la intensia e la polarización la cual es intensa cuano el objeto se mueve hacia la placa y es ébil cuano el objeto se aleja e la placa. Objeto Principio e la operación Los sensores e capacitivos funcionan en forma contraria a los sensores e inuctivos. Cuano se alimenta al sensor, la oscilación e la corriente está cerca e 0. Cuano el objeto se aproxime al sensor, se elevará la capacitancia y se elevará la oscilación e la corriente. La salia e ésta sección se activará al elevarse la oscilación. V(Voltaje e la oscilación) OFF OFF ON No Configuración Campo eléctrico Objeto Groun Tierra Acercánose a la superficie activa el sensor Placa Placa Placa Superficie activa Circuito e salia ON Circuito e oscilación Circuito e Circuito integrao Detección Circuito el amplificaor t(tiempo) Inicaor e operación e la salia fotoeléctricos e fibra óptica e área / Puertas e e presión Encoers rotativos Conectores / Sockets e temperatura SSR / e potencia Contaores Temporizaores Meiores para panel Tacómetros / Meiores e pulsos Uniaes e isplay e sensores Fuentes e alimentación Motores a pasos / Drivers / e movimiento Pantallas gráficas HMI / PLC Dispositivos e rees e campo Moelos escontinuaos y reemplazos Ajuste e sensibilia VR D60

4 Descricpión Técnica Glosario Objeto e estánar Es un objeto con forma, tamaño y material estánar para meir el funcionamiento. Distancia e (Sn) a cuano la salia opera al acercarse el objeto a la superficie activa. La especificación e la istancia e (Sn) e caa serie es meia con el objeto e estánar. La istancia iferencial (Histéresis) La histéresis es la iferencia entre la istancia e operación, que es cuano el sensor opera, cuano se aproxime el objeto e estánar en irección a la superficie activa y cuano el sensor se esactiva, cuano el objeto e estánar se retire. Esta histéresis impie que la salia cambie e manera inestable por la vibración etc., el objeto a. Distancia calibraa Esta es el rango e entro el cual el sensor porá, establemente, aunque haya una eriva en la temperatura ambiente y/o una fluctuación en el voltaje e alimentación. Normalmente, esta es un 70% e la istancia máxima e operación. Dirección e movimiento t a Superficie activa Dirección e movimiento Superficie activa Sn: Distancia e Sa: Distancia calibraa (70% e Sn) <Figura a> <Figura b> Después e verificar la istancia e (según la Figura a), procure traslaar el objeto a entro el rango e estable, (según la Figura b.) a istancia e (Sn) t : Espesor el objeto (mm.) a :Longitu e un lao el objeto (mm.) istancia e Posición e encenio Distancia iferencial Distancia e regreso Posición e apagao Sa Sn Frecuencia e respuesta El número e veces por seguno que puea operar un sensor sin malfuncionamiento al aproximarse el objeto e estánar hacia el sensor. Aparece en Hz. a a 2a Sin metal Frecuencia e respuesta(f) = Es la relación entre la constante ieléctrica el material ( ) y la constante ieléctrica el vacío ( 0). S = 0 Para una constante ieléctrica relativa grane, la istancia e es larga. Y caa material tiene su propio valor e la constante ieléctrica relativa. El valor e la constante ieléctrica relativa para un sólio es mayor que para un líquio. Hay constantes ieléctricas relativas para iversos materiales. Aire 1 Poliestireno 1.2 Papel 2.3 PVC 3 Maera 6 a 8 Cristal 5 Alcohol 25.8 Agua 80 Capacitancia Es la cantia e carga acumulaa (Q) cuano se aplique voltaje a los conuctores aislaos. Puesto que la carga acumulaa (Q) es elevaa, se vuelve grane la istancia e. V Q Q 1 T Capacitancia(C) = Q = V Sn: Distancia e estánar A : Área e la placa : Distancia entre las placas Q : : Constante ieléctrica Según la fórmula anterior, la capacitancia (C) se elevará conforme que se eleve la cantia e carga (Q). Hay métoos para elevar la capacitancia, incrementano el área e las placas, utilizano material que tiene una constante ieléctrica grane, o limitano la istancia entre las os placas. Sn 2 < Métoo e meición e la frecuencia e respuesta > Constante ieléctrica relativa [Hz] t1 t2 t1 T A D61

5 Instalación el sensor Instalación rasante (sensor tipo blinao) Con excepción e la superficie activa, la mayor parte el área el sensor e está roeaa e metal, para evitar el efecto e metales que se aproximen ese los laos. Aunque la istancia e sea menor que en los sensores no instalaos al ras, la superficie el sensor puee ser instalaa al mismo nivel que el metal el gabinete, según se aprecia en la figura e abajo. Instalación frente a frente Cuano se instalen frente a frente los sensores e, se puee causar malfuncionamiento e los sensores por la interferencia mutua. Por lo que, procure mantener una istancia entre ellos e seis veces mayor que el iámetro que la istancia e. fotoeléctricos e fibra óptica e área / Puertas Instalación no rasante (sensor tipo no blinao) El sensor es afectao fácilmente por metales que se aproximen por los laos, ya que el lao e la superficie activa no está blinao con metal. La istancia e es mayor que en los sensores instalaos al ras. Sin embargo, al instalar el sensor, procure instalarlo un una superficie cóncava, mantenieno la istancia tres veces mayor que el iámetro e los sensores, según la imagen abajo: 3 ' Ménsula e montaje Instalación en paralelo Cuano se instalen varios sensores e unos cerca e otros, pueen tener el efecto e la interferencia mutua. Por lo que, procure mantener la istancia entre ellos en os veces el iámetro el sensor para los sensores instalaos al ras, y tres veces el iámetro el sensor para los sensores no instalaos al ras. (No instalao al ras) Superficie activa 2 ' Ménsula e montaje Sn 6 Sn : Distancia e Instalación e varios sensores juntos Cuano se instalen muy juntos los sensores e se puee causar malfuncionamiento e los sensores por la interferencia mutua. Por lo que, procure usar una frecuencia iferencial para su aplicación, según la figura abajo. Los tipos e frecuencias iferenciales se aplican solo en la serie PSN17. Dirección el movimiento PSN175DNF (Tipo frecuencia iferencial) PSN175DN (Tipo estánar) PSN175DNF (Tipo frecuencia iferencial) PSN175DN (Tipo estánar) Conexión para el sensor tipo CC Sensor tipo CC, e os hilos Conexión e la carga Si se conecta sin carga un sensor CC e os hilos, se puee añar el internamente el sensor. Procure conectar la carga antes e aplicar la energía. La carga se puee conectar con cualquiera e los os hilos. e e presión Encoers rotativos Conectores / Sockets e temperatura SSR / e potencia Contaores Temporizaores Meiores para panel Tacómetros / Meiores e pulsos Uniaes e isplay e sensores Fuentes e alimentación Motores a pasos / Drivers / e movimiento Pantallas gráficas HMI / PLC (Instalao al ras) 3 ' Dispositivos e rees e campo Moelos escontinuaos y reemplazos D62

6 Cómo conectar un sensor CC tipo os hilos con un PLC (Controlaor e Lógica Programable) El sensor CC tipo os hilos se puee conectar con un PLC cuano las especificaciones el PLC y el sensor e cumplan las siguientes coniciones: 1)Cuano el voltaje ON (encenio) el PLC y el voltaje resiual el sensor cumplan la siguiente fórmula: Von VS VR 2)Cuano el voltaje OFF el PLC y una corriente e fuga el sensor cumplan la siguiente fórmula: Ioff IL 3)Cuano la corriente ON el PLC y e la corriente e salia el sensor cumplan la siguiente fórmula: Iout(min) Ion Ej) Especificación e la entraa el PLC voltaje ON > 15 VCC corriente ON = > 4.3 ma corriente OFF: < 1.5 ma PRT185DO, voltaje e alimentación: 24VCC 1) Von(15V) VS(24V) VR(3.5V) = 20.5V : OK 2) Ioff(1.5mA) IL(0.6mA) : OK 3) Iout(min) (2mA) Ion(4.3mA) : OK Cómo Conectar un sensor CC tipo os hilos con un PLC (Controlaor e Lógica Programable) Alimentación 24VCC 2 hiloscc Von : Voltaje ON el PLC VS : Voltaje e alimentación VR : Voltaje resiual el sensor e Ioff : Corriente OFF el PLC IL : Corriente e fuga el sensor e Iout(min) : Valor mínimo la corriente e salia el sensor e Ion : Corriente ON e PLC (24V) P11 P10 P09 P00 COM <Terminal común el PLC es "24V" > Alimentación 24VCC 2 hiloscc [Nota] (24V) P11 P10 P09 P00 COM (Entraa PNP) < Terminal común el PLC es "24V" > Circuito interno PLC (Entraa NPN) Circuito interno PLC Conexión en serie (AND) Cuano estén conectaos en serie, toos los sensores e tienen que estar funcionano para que operen las cargas. El voltaje resiual proporcional con el número e sensores conectaos no ebe influir ni el voltaje e operación e los sensores e ni el voltaje para operar la carga. Esta conición ebe ser tomaa en cuenta para eterminar cuántos sensores se pueen conectar en serie. Para conectar los sensores en serie, seleccione el número e sensores e entro e la cantia que cumpla la siguiente fórmula: VS (n VR ) voltaje e operación e la carga VS : Voltaje e la fuente VR : Voltaje resiual [ n : Número e sensores conectaos ] ) Voltaje Voltaje resiual VR Conexión en paralelo (OR) Cuano se conecten en paralelo, se activa la carga aunque tan solo un sensor esté operano. Fluye un poco e corriente como corriente e fuga, ya que en el sensor e opera el circuito interno aun cuano la salia esté apagaa. Debio a que varios sensores conectaos en paralelo elevan la corriente e fuga, la carga poría activarse aun cuano estén APAGADOS los sensores e. Así que, la corriente e fuga que es proporcional al número e sensores no ebe influir en la corriente e regreso e la carga. Esta conición ebe ser tomaa en cuenta al eterminar cuántos sensores se vayan a conectar en paralelo. Para conectar varios sensores en paralelo, seleccione el número e sensores e entro e la cantia que cumpla la siguiente fórmula: Sensing target ) resiual VR n IL Corriente e retorno e la carga [ n : el número e sensores conectaos IL : la corriente e fuga el sensor] VS IL IL VS Ej)Cuano la carga sea un relevaor (24 VCC) y la conexión e PRT185DO esté en paralelo, La corriente e retorno e la carga: 3.7 ma máximo La corriente e fuga el PRT185DO: máximo e 0.6 ma0.6ma Cuanto máximo se pueen conectar seis sensores en paralelo. D63

7 Sensor CC e 3 hilos Conexión e la carga En los sensores e CC e tres hilos, hay os tipos e salias: NPN y PNP, y pueen abrir o cerrar un relevaor, solenoie, contaor eléctrico, PLC etc. Si se utiliza una carga inuctiva (relevaor, motor, solenoie etc.) conecte un ioo amortiguaor e sobre voltaje en paralelo con la carga. (Utilice un ioo cuya tensión no isruptiva sea tres veces más que la fuente e alimentación.) Conexión en serie (AND) Cuano se conecten en serie, toos los sensores e eben estar operano para que operen la carga. El voltaje resiual relacionao con el número e sensores no ebe influir ni en el voltaje e operación e los sensores ni en el voltaje para activar la carga. Esta conición ebe ser consieraa al eterminar cuántos sensores se pueen conectar en serie. No es posible usar sensores tipo salia PNP y sensores tipo salia NPN en el mismo circuito. fotoeléctricos e fibra óptica e área / Puertas e (Circuito que utiliza sensor tipo NPN) Objeto e Objeto e e presión Encoers rotativos Conectores / Sockets Conexión con un PLC (Controlaor e Lógica Programable) Al conectar el sensor e CC e 3 hilos al PLC., se selecciona el sensor, epenieno el tipo e la terminal común el PLC. Alimentación 24VCC PR185DP (Salia PNP) Alimentación 24VCC PR185DN (Salia NPN) <Terminal Común el PLC es "24V" > (24V) (24V) P11 P10 P09 P00 COM P11 P10 P09 P00 COM <Terminal Común el PLC es "24V" > (Circuito que utiliza sensor tipo PNP) Circuito interno PLC Circuito interno PLC Objeto e Objeto e (Conexión en serie e los sensores tipo salia NPN) (Conexión en serie e los sensores tipo salia PNP) Conexión en paralelo ( OR) Cuano se conecten en paralelo, la carga se activa aunque tan solo un sensor esté operano. La corriente e fuga corresponiente con el número e sensores usaos no ebe influir la corriente e regreso e la carga. Esta conición ebe ser consieraa al eterminar cuántos sensores se pueen conectar en paralelo. No es posible usar sensores tipo salia PNP y sensores tipo salia NPN en el mismo circuito. (Conexión paralela e sensores e salia NPN) (Conexión paralela e sensores e salia PNP) e temperatura SSR / e potencia Contaores Temporizaores Meiores para panel Tacómetros / Meiores e pulsos Uniaes e isplay e sensores Fuentes e alimentación Motores a pasos / Drivers / e movimiento Pantallas gráficas HMI / PLC Dispositivos e rees e campo Moelos escontinuaos y reemplazos D64

8 Cómo conectar un sensor e para CA Conexión e la carga Cuano se utilice un sensor para CA e os hilos, la carga ebe ser alambraa en el circuito. De lo contrario el elemento interno se quema cuano se aplique la alimentación. La carga se puee conectar en cualquier lao el cable e conexión para la alimentación. Cuano la corriente e operación e la carga sea menos que 5 ma, utilice una resistencia e compensación para que se eleve a más e 5 ma la corriente que fluye a través e la carga. Utilice la siguiente fórmula para calcular la resistencia e compensación y la corriente permisible. VS VS² R = (Ω) P = (W) I R * I : corriente e operación e la carga e compensación R : resistencia e compensación P: voltaje permisible Resistencia e compensación (R) Use carga por sobre 20 kω 3W para alimentación 110VCA, sobre 39 kω 10W para 220VCA. Cuanoo tenga problemas termomagnéticos, use una carga con mayor valor e watts. Conexión en serie (AND) Los sensores e para CA no pueen ser utilizaos en conexión en serie. Para utilizarlos en conexiones en serie, instale un relevaor o resistencia e compensación en el circuito. VL 30 kω 5W (Figura 3) Cómo conectar la resistencia e compensación No se necesita la resistencia e compensación cuano el voltaje e alimentación sea e 220 VCA. Verificación el voltaje e operación e la carga Cuano se conecten en serie, el voltaje e operación, VL, se calcula como la iferencia entre el voltaje e la fuente e alimentación y el voltaje resiual e caa sensor e utilizao. Así que, seguiría la fórmula: VL, = el voltaje e la fuente e alimentación (el voltaje resiual el sensor e x el número e sensores.) Ej) = 110 VCA como voltaje e operación e carga VL, = 110 (10 x 2) = 90 V; por lo que, ebe usarse una carga que opere con 90 VCA. Voltaje resiual 10V Voltaje resiual 10V Conexión en paralelo (OR) No se pueen conectar más e os sensores en el mismo circuito para operar la carga. Aunque sea posible la conexión en paralelo cuano aquellos sensores no operen al mismo tiempo, ya que la corriente e fuga se incrementa en n veces, porá haber fallas en la carga por la corriente e retorno. Así que, instale un relevaor para la conexión en paralelo para que la carga opere correctamente. IL(corriente e fuga) VL IL(corriente e fuga) (110VCA) (Figura 4) Conexión en paralelo incorrecta X1 X2 (Figura 1) Conexión en serie incorrecta X1 X2 X1 X2 X1 (Figura 5) Conexión en paralelo correcta X2 (Figura 2) Conexión en serie correcta D65