Facebook
Google
LinkedIn
https://lasma.eu/ru/poisk/produkty
Как работают датчики пневматических цилиндров, чем отличаются решения SME, SMT, SDBT и SDAT и как выбрать наиболее подходящий вариант.
Без обратной связи система управления не может определить движение пневматического цилиндра. Магнитные датчики Festo позволяют PLC подтвердить, что поршень достиг заданного конечного или промежуточного положения, при этом датчик механически не контактирует с поршнем.
В автоматизированной установке цилиндр может перемещать деталь, закрывать захват или прижимать заготовку. Если сигнал положения отсутствует, после отправки команды PLC может полагаться только на заранее заданную задержку. Однако это не подтверждает фактическое состояние механизма. Обратная связь от датчика позволяет начинать следующий этап процесса только после достижения нужного положения, а также помогает быстрее выявлять заклинивание, недостаточное давление или механические отклонения.
В поршень цилиндра встроен постоянный магнит, а датчик находится снаружи цилиндра, обычно в T- или C-образном пазу. Когда поршень приближается к датчику, магнитное поле воспринимается через профиль цилиндра, и датчик изменяет электрический выходной сигнал. В простой установке один датчик подтверждает втянутое положение цилиндра, а второй подтверждает выдвинутое.
Бинарный датчик не измеряет точное положение поршня. Он показывает, находится ли магнит в заданной зоне срабатывания.
Бинарный датчик не измеряет точное положение поршня. Он показывает, находится ли магнит в заданной зоне срабатывания. Если требуется непрерывная информация о положении, следует использовать линейный датчик положения.
Магнитное поле в reed-датчике механически замыкает герметично закрытые контакты. Семейство Festo SME использует этот простой принцип. В зависимости от исполнения reed-датчик может работать на постоянном или переменном токе. При выборе следует учитывать ресурс механического контакта, частоту переключений и ограничения по нагрузке.
Магниторезистивный элемент изменяет свои электрические свойства под воздействием магнитного поля. Датчики Festo SMT не имеют механически переключаемых контактов, поэтому подходят для быстрых циклов и большого числа переключений. Доступны версии PNP, NPN, NO, NC, а также двухпроводные версии. Электронный датчик обычно также имеет защиту от короткого замыкания, перегрузки и переполюсовки, однако его выход должен быть совместим со входом PLC.
Датчик Холла электронным способом измеряет воздействие магнитного поля. Festo использует эту технологию в программируемом переключателе SDBT-MSX и в датчике непрерывного положения SDAT-MHS. Она позволяет определять положение магнита в более широкой зоне срабатывания.
Функциональное сравнение серий датчиков. Точные параметры зависят от полного кода заказа.
Семейство | Принцип | Сигнал | Типичное применение |
|---|---|---|---|
SME-8M / SME-10M | Reed-контакт | Бинарный | Простой контроль конечного положения, в том числе в цепях переменного тока |
SMT-8M-A / SMT-10M | Магниторезистивный | Бинарный | Стандартные задачи автоматизации и быстрые циклы |
SDBT-MSX | Холла | Программируемый бинарный | Быстрая настройка и применение в труднодоступных местах |
SDAT-MHS | Холла | Аналоговый, IO-Link или PNP | Непрерывное измерение положения |
SME-8M предназначен для T-паза, а SME-10M для C-паза. Конкретные исполнения SME-8M работают в диапазоне 5–30 V AC/DC и при температуре окружающей среды от −40 до +70 °C. SME подходит, если требуется простое контактное решение или работа с переменным током при соблюдении ограничений по нагрузке, указанных в техническом паспорте.
SMT-8M-A представляет собой компактный датчик для T-паза, который можно вставлять в паз сверху. Доступны различные варианты выходов, кабелей и соединений M8 или M12. В документации Festo указаны повторяемость 0,2 mm и частота переключения до 180 Hz. Для цилиндров с C-пазом аналогичную задачу выполняет SMT-10M.
SDBT-MSX имеет зону срабатывания 20 mm и функцию Auto teach-in. Датчик устанавливают так, чтобы конечное положение цилиндра находилось в отмеченной зоне. Во время работы датчик автоматически определяет точку переключения. Можно выбрать выход PNP или NPN, функцию NO или NC, а также задать окно переключения шириной 2–15 mm.
В техническом паспорте указаны повторяемость 0,1 mm, частота переключения до 200 Hz, напряжение питания 10–30 V DC и степени защиты IP65, IP68 и IP69K.
SDAT-MHS регистрирует движение поршня в диапазоне 50, 80, 100, 125 или 160 mm. Данные о положении можно передавать в виде аналогового сигнала 0–10 V или 4–20 mA, через IO-Link или программируемый выход PNP. Festo указывает разрешение 0,05 mm, повторяемость 0,1 mm и типичную ошибку линейности ±0,25 mm.
Эти значения характеризуют разные свойства. Разрешение показывает наименьшее распознаваемое изменение положения, повторяемость характеризует способность получать одинаковый результат в одинаковых условиях, а линейность показывает степень отклонения от идеальной кривой измерения. Поэтому одного значения разрешения недостаточно для оценки фактической точности датчика в конкретном процессе.
Такой датчик полезен в процессах зажима, прессования и контроля качества, где положение поршня помогает определить состояние или размер детали.
IO-Link представляет собой стандартизированное двунаправленное соединение типа «точка-точка» согласно IEC 61131-9. Помимо технологических данных, оно позволяет передавать параметры и диагностическую информацию. Настройками SDAT-MHS можно управлять из системы управления, а после замены устройства их можно быстрее восстановить. Для простого контроля конечного положения такая функциональность обычно не требуется.
Определите требуемую информацию. Для контроля конечного положения обычно достаточно SME, SMT или SDBT. Для непрерывного определения положения нужен датчик типа SDAT-MHS.
Проверьте механическую совместимость. Датчики для T- и C-паза не взаимозаменяемы. Для круглых цилиндров или цилиндров со стяжными тягами может потребоваться монтажный комплект. Необходимо проверить конкретную комбинацию цилиндра, его диаметра и полного кода датчика.
Согласуйте электрический интерфейс. Проверьте напряжение питания, тип выхода PNP или NPN, функцию NO или NC, количество проводов, тип входа PLC, кабель и разъем.
Оцените динамику и условия окружающей среды. Важными параметрами могут быть частота переключения, гистерезис, скорость поршня, температура, влажность, вибрация, воздействие чистящих средств и движение кабеля. Специальные характеристики относятся только к конкретно обозначенным исполнениям.
PNP и NPN обозначают электрический принцип работы выхода, а NO и NC характеризуют состояние сигнала при отсутствии воздействия магнита. Эти обозначения нельзя смешивать. Датчик может механически подходить к цилиндру, но быть несовместимым с конкретной схемой входа PLC. Даже исполнения одной серии датчиков могут отличаться количеством проводов, разъемом и функцией выхода, поэтому при выборе следует учитывать полный код заказа.
Перед заказом полезно записать в одном месте полный код цилиндра, тип паза, требуемую функцию переключения, тип входа PLC, напряжение питания, разъем, длину кабеля и требования к условиям эксплуатации. Такой короткий контрольный список снижает риск выбора механически подходящего датчика с неподходящим электрическим исполнением.
Бинарный датчик перемещают по пазу до положения, в котором при нужном положении поршня индикатор надежно включается. Настройку следует проверить в нескольких циклах при реальной нагрузке, рабочем давлении и скорости. Датчик желательно располагать с запасом внутри зоны переключения, а не на ее границе.
В документации SMT-8M-A и SDBT-MSX указан максимальный момент затяжки крепежного винта 0,6 Nm. Необходимо также соблюдать допустимый радиус изгиба кабеля и учитывать его пригодность для использования в подвижных энергоцепях.
Безопасность: обычный магнитный датчик цилиндра не считается автоматически датчиком функциональной безопасности. Если его сигнал используется для защиты людей, требуется анализ рисков и проверка соответствия всей архитектуры системы управления.
Во-первых, SME и SMT представляют собой разные решения. SME использует механический reed-контакт, а SMT электронный магниторезистивный элемент. SMT обычно лучше подходит для быстрых и частых циклов, тогда как SME может быть оптимальным выбором для простого контроля конечного положения.
Во-вторых, обычный бинарный датчик контролирует одно заданное положение. Для подтверждения обоих конечных положений цилиндра обычно используют два датчика. Если сигнала «положение достигнуто» недостаточно и необходимо знать фактическое положение поршня в заданном диапазоне измерения, следует использовать датчик положения типа SDAT-MHS.
В-третьих, выбор датчика должен основываться не только на принципе его работы. Необходимо проверить совместимость с цилиндром, тип паза, электрический интерфейс, выход PNP или NPN, функцию NO или NC, напряжение питания, разъем и условия эксплуатации. SDBT-MSX может упростить настройку благодаря автоматическому определению точки переключения, тогда как SDAT-MHS обеспечивает непрерывный сигнал положения и поддержку IO-Link.
Если вам нужна консультация по решениям FESTO, обращайтесь к нашим инженерам. Мы поможем оценить потребности вашей компании и подобрать наиболее подходящее решение для конкретного применения.
