Inovace v detekci úrovně stohovače: Ultrazvukové senzory nahrazující kontaktní materiálová kladiva

Inovace v detekci úrovně stohovače: Ultrazvukové senzory nahrazující kontaktní materiálová kladiva

Shrnutí

Řada CSB30 má detekční rozsah 350-6000 mm s možností spínání, analogového výstupu a výstupu RS485. Dokáže detekovat výšku a polohu materiálů uvnitř zakladače v reálném čase a poskytuje přesné řídicí signály pro automatickou distribuci materiálů. Když výška materiálu dosáhne nastavené hodnoty, senzor vyšle signál do řídicího systému, který řídí zakladač k provedení odpovídajících akcí, jako je zastavení distribuce nebo úprava směru distribuce.

Inovace v detekci úrovně stohovače: Ultrazvukové senzory nahrazující kontaktní materiálová kladiva

Aplikace ultrazvukových senzorů při detekci úrovně zásob v závodě na zpracování kamene

Pozadí: Jeden z našich klientů provozuje závod na zpracování kamene. Jejich původní kontaktní detekční systém využívající dlouhá a krátká materiálová kladiva pro detekci úrovně zakladače se porouchal a odolnost proti prachu původní konstrukce byla špatná. Klient chtěl najít nové řešení, které nebude vyžadovat změny původních požadavků na ovládání. Rozhodli se nahradit kontaktní systém narážení materiálu bezkontaktním řešením ultrazvukového snímače od společnosti DADISICK. Po upgradu nový detekční systém fungoval dobře a fungoval stabilně.

Původní řešení: Pracovní princip kontaktního detekčního systému

Původní systém pro detekci hladiny materiálu na zakladači používal kontaktní zařízení pro detekci příklepů dlouhého a krátkého materiálu. Princip činnosti byl následující: když zakladač rozvážel materiál, pokud se dlouhé kladivo dotklo materiálu, vygenerovalo spínací signál a odeslalo jej do místního PLC (Programmable Logic Controller). PLC pak odešle do stohovače signál, že výška materiálu dosáhla požadované úrovně, a stohovač by se měl otočit o 3°, aby stohování pokračovalo. Pokud se materiál dotkne krátkého kladiva, systém okamžitě zastaví předřazený dopravník a zakladač a spustí alarm.

Nové řešení: Princip činnosti a výběr ultrazvukových senzorů

Ultrazvukové senzory jsou navrženy na základě charakteristik ultrazvukových vln a jako základní součást používají piezoelektrické čipy. Tyto senzory nabízejí vysokou přesnost, silnou směrovost a fungují dobře i v prašném prostředí. Sonda snímače je vybavena součástmi pro kompenzaci teploty pro zajištění vysoké přesnosti měření i při kolísání okolní teploty.

Piezoelektrický čip vibruje, aby při přivedení napětí emitoval ultrazvukové vlny, a naopak, když se ultrazvukové vlny vracejí a působí na piezoelektrický čip, generují elektrický signál. Výpočtem doby, za kterou zvukové vlny projdou mezi senzorem a materiálem, dokáže systém přesně změřit výšku materiálu.

Výběr senzoru:
Na základě požadavků klienta model ultrazvukového snímače DADISICK CSB30-6000 byl vybrán. Jeho detekční rozsah 350 mm až 6000 mm dokonale vyhovoval potřebám detekce hladiny v závodě na zpracování kamene. V tomto rozsahu byly nastaveny dva detekční body (A1 a A2):
Switch Output
Přepínač výstupu, NO/NC SET
1️⃣ Když senzor detekuje bod A1, vyšle spínací signál do PLC, které pak ovládá zakladač, aby se otočil o 3° a pokračoval ve stohování.

2️⃣Když senzor detekuje bod A2, vydá signál k zastavení protiproudého dopravníku a zakladače, čímž je zajištěn bezpečný provoz systému.

POZNÁMKA: Při nastavování spínacích bodů A1 a A2 by měla být také konfigurována vestavěná teplotní kompenzace ultrazvukového senzoru, aby byla zajištěna přesnost měření.
Ultrazvukové senzory DADISICK poskytují nejen vysoce přesná měření, ale také podporují více výstupních režimů, včetně režimu bezdotykového spínače, režimu okna, režimu reflektoru, režimu dvojitého spínače (režim hystereze), analogového výstupu, digitálního výstupu a detekce jednoho/dvojitého listu. Díky těmto vlastnostem jsou vhodné pro různé průmyslové aplikace. (Další informace o výstupních režimech ultrazvukových senzorů získáte kliknutím sem.)

Ultrazvukové snímače řady CSB30

CSB30 Series Long Range Ultrasonic Sensor
Modelky
CSB30-2000
CSB30-4000
CSB30-6000
Detekční rozsah
100 mm - 2000 mm
200 mm - 4000 mm
350 mm - 6000 mm
Slepá zóna
0 mm - 100 mm
0 mm - 200 mm
0 mm - 350 mm
Rezoluce
0,17 mm
0,17-1,5 mm
0,17-2,5 mm
Doba odezvy
82 ms
162 ms
232 ms
Spínací hystereze
±2 mm
±4 mm
±5 mm
Frekvence spínání
10 Hz
5 Hz
4 Hz
Opakovatelnost: ±0,15 % plné hodnoty
Absolutní přesnost: ±1 % (vestavěná kompenzace teplotního driftu)
Typ vstupu: Se synchronizací a funkcí učení
Typ výstupu: Spínací výstup; výstup IO-Link; Analogový výstup; Digitální výstup RS485
Materiál: měděné niklování, plastové kování, epoxidová pryskyřice plněná sklem
Typ připojení: 5pinový konektor M12
Třída ochrany: IP67
Okolní teplota: -25°C~+70°C (248~343K)

Video zpětná vazba od zákazníka: Instalace ultrazvukových senzorů na stohovač

Výhody stohovače vybaveného ultrazvukovými senzory

✅ Bezkontaktní detekce: Účinně zabraňuje problémům s opotřebením a prachem způsobeným tradičními kontaktními detekčními metodami.
✅ Vysoce přesné měření: Zajišťuje přesnost a stabilitu měření prostřednictvím teplotní kompenzace a přesného návrhu obvodu.
✅ Flexibilní konfigurace: Více výstupních režimů vyhovuje potřebám různých aplikací a umožňuje snadnou integraci se stávajícími systémy PLC.
✅ Dlouhodobé výhody: Snižuje náklady na údržbu, zlepšuje spolehlivost zařízení a zvyšuje efektivitu výroby.

Související ultrazvukové senzory

Ultrasonic sensors CSB12 series
Detekční rozsah: 20-120 mm Detekční rozsah: 20-200 mm Materiál: měď poniklování Typ připojení: 4kolíkový konektor M12
Ultrasonic sensors CSB18 series for Precision Distance Detecting | DADISICK
Detekční rozsah: 30-300 mm, 50-500 mm, 60-1000 mm Materiál: měď niklování, plastové fitinky Typ připojení: 5pinový konektor M12
Ultrasonic sensors CSB18 vertical series | Unique Elbow Ultrasonic Distance Sensor | Level Ultrasonic Distance Sensor
Detekční rozsah: 30-300 mm, 50-500 mm, 60-1000 mm Materiál: měď niklování, plastové fitinky Typ připojení: 5pinový konektor M12
Ultrasonic sensors CSB30 series High Accuracy Detection Ultrasonic sensing
Detekční rozsah: 100-2000 mm, 200-4000 mm, 350-6000 mm Materiál: měď poniklování, plastové fitinky Typ připojení: 5pinový konektor M12
Ultrasonic sensors CSC series | Corrosion-resistant Ultrasonic Sensors | Custom service Ultrasonic Ranging Sensor Manufacturer
Detekční rozsah: 60-1000 mm, 150-2500 mm Materiál: měděné pouzdro poniklované Typ připojení: 5pinový konektor M12
Ultrasonic sensors CSDA series | Double Sheet Detection Sensor | DADISICK
Rozteč vysílač - přijímač: 20-40 mm, 20-60 mm, 20-100 mm Materiál: poniklovaná měď, plastové tvarovky Typ připojení: 2 m, PVP kabel, 0,14 mm²
Ultrasonic sensors CSDB series | Ultrasonic Proximity Sensors | DADISICK
Hloubka drážky: 68 mm Šířka drážky: 5 mm Materiál: kov, hliník Typ připojení: 4pinový konektor M8
CSR30-2000-E2-V15 | Ultrasonic Detector Sensor | DADISICK
Detekční rozsah: 100-2000 mm Materiál: plastové příslušenství, vyplněno epoxidovou pryskyřicí Typ připojení: 5pinový konektor M12 Způsob výstupu: 1 NPN, NO/NC