Таблица 3. Максимальные частоты срабатывания индуктивных датчиков с различным диаметром
Рис. 5. Магниточувствительные датчики компании KLASCHKA а) общий вид датчика; б) зависимость расстояния срабатывания от частоты для колес с разными модулями
Рис. 6. Емкостные датчики приближения: 1 – магниточувствительный датчик для прядильных машн; 2 – кольцевой датчик на элементах Холла для рулевого управления автомобиля; 3 – радиационностойкий датчик; 4 – индуктивный датчик для измерения толщины стального
Рис. 7. Применение датчиков компании KLASCHKA
Рис. 8. Принцип работы двойного датчика IAD2
Рис. 9. Двойной датчик с крепежной консолью в собранном виде
Рис. 10. Принцип работы импульсного датчика вращения
Рис. 11. Импульсные сигналы на входе и выходе детектора скорости и направления вращения ADN2s-1,25
Рис. 12. Устройство для автоматического управления штоком трубопроводной запорной арматуры
Рис. 13. Система безопасности SIDENT
Немецкая компания KLASCHKA Electronik + Automation более 40 лет разрабатывает и реализует промышленные системы автоматизации производства и технологических процессов в различных отраслях промышленности Европы, Америки, Австралии, а также России, Белоруссии, Украины. Компания производит большое количество разнообразных электронных компонентов и приборов для промышленной автоматики: от микроконтроллеров и исполнительных модулей до ЭВМ и шкафов управления, и в том числе множество датчиков, имеющих разные принципы действия и функциональное назначение.
Датчики — это преобразователи электрофизических параметров в электрические сигналы, измеряющие такие величины, как путь, расстояние, скорость, ускорение, давление температуру и т.п. Эти сигналы затем используются контроллерами для автоматического управления оборудованием. Датчики расстояния, пути, направления или скорости движения в автоматизированных промышленных установках или оборудовании составляют подавляющее большинство по сравнению с другими датчиками. Наиболее надежны и удобны в использовании бесконтактные датчики, получившие сегодня наибольшее распространение. Немецкая компания KLASCHKA Electronik + Automation выпускает более 1500 типов датчиков, которые применяются практически во всех отраслях промышленности. Все датчики, выпускаемые компанией, являются бесконтактными. Это означает, что их рабочие поверхности не контактируют с оборудованием, не оказывают влияния на его работу и не подвержены механическому износу (табл. 1). Они нечувствительны к загрязнениям, устойчивы к вибрации и работают в широком диапазоне температур. В качестве бесконтактных выключателей и измерителей с малым временем срабатывания они используются в автоматическом оборудовании, промышленных роботах, на транспорте и в других местах для фиксации конечных и промежуточных положений частей автоматизированных машин и механизмов, совершающих линейные, угловые, вращательные и любые другие сложные виды движения. Датчики компании KLASCHKA также применяются для автоматического распознавания материалов, измерений размеров листовых и объемных материалов, измерений динамических характеристик, их используют в системах безопасности, защиты персонала и охраны окружающей среды. Все типы датчиков, выпускаемых компанией, имеют несколько вариантов исполнения (опций) по конструктивному исполнению, размерам, напряжениям питания, типам защиты, аксессуарам — типам кабелей, соединителей и креплений. Одним из преимуществ бесконтактных датчиков приближения компании KLASCHKA, кроме надежности и точности, является простота их установки и обслуживания. Использование этих датчиков значительно упрощает разработку и конструирование промышленных автоматов и систем автоматизации.
Индуктивные датчики приближения составляют одну из самых многочисленных групп датчиков, выпускаемых компанией KLASCHKA. Датчиками приближения эти приборы называются потому, что электрический сигнал той или иной формы на выходе датчика появляется при приближении к нему объекта реагирования, главной характеристикой которого является его материал. Попутно заметим, что датчики других типов, выпускаемых компанией KLASCHKA, в принципе, также являются датчиками приближения. Чувствительный элемент индуктивного датчика приближения — индуктивность, является колебательным контуром генератора, к выходу которого подключен дискриминатор с усилителем (рис. 1, 2). Генератор вырабатывает высокочастотные колебания, переменное магнитное поле которых излучается катушкой на открытой стороне ферритового сердечника. При приближении металлического предмета на определенное расстояние к индуктивности энергия колебательного контура поглощается и расходуется на перемагничивание и образование вихревых токов. При достаточном приближении металла поглощение энергии становится максимальным, а амплитуда колебаний генератора уменьшается и дискриминатор, реагируя на этот процесс, выдает сигнал. Величина переменного магнитного поля, излучаемого датчиком, зависит от его размеров и является одним из основных факторов, определяющих расстояние срабатывания датчика. Размеры и форма активной поверхности индуктивного датчика определяются размерами катушки колебательного контура. Важнейшая из технических характеристик индуктивных датчиков — максимальная частота срабатывания или, как ее еще называют, максимальная частота коммутаций fmax. Под этим термином понимают максимально возможное число включений датчика в секунду. Верхний предел частоты коммутации датчика ограничен временем, необходимым для восстановления амплитуды колебаний генератора. От частоты коммутаций датчика зависит скорость его включения и собственное время срабатывания датчика. Величина fmax имеет особенное значение для автоматического оборудования, работающего под управлением нескольких контроллеров и имеющего в своем составе несколько сотен или тысяч индуктивных датчиков, например: автоматические сборочные линии автозаводов, прядильные и ткацкие машины, бумагоделательное и полиграфическое производство, атомные электростанции и т.д. Естественные задержки в работе контроллеров, шин передачи данных, исполнительных механизмов и датчиков, каждая из которых может быть от долей до десятков миллисекунд, могут приводить к замедлению работы оборудования. Собственное время “классических” индуктивных датчиков компании KLASCHKA в зависимости от размеров составляет от 0,1 до 3–5 мс. У датчиков нового поколения этот показатель может быть менее 12 мкс. Другая важная характеристика индуктивных датчиков — расстояние срабатывания. Это расстояние, при котором приближающийся к активной поверхности датчика объект вызывает изменение его выходного сигнала. Величина s зависит как от размеров и формы активной поверхности, так и от размеров и формы объекта воздействия, а так же от материала, из которого он изготовлен. Стандарт VDE 660/208 выделяет так же номинальное sn и рабочее sa расстояния срабатывания, измеряемые с помощью стандартной квадратной измерительной пластины толщиной 1 мм, изготовленной из материала Fe360. Длина стороны измерительной пластины в соответствии со стандартом качества ISO 630 равна диаметру активной поверхности датчика или величине ≥3 sn. Рабочее расстояние срабатывания sa = 0,01…0,81sn соответствует надежному рабочему диапазону срабатывания. Величина s = 0,81…1,21sn — полезное расстояние срабатывания по VDE 660/208. По способу применения индуктивные датчики можно условно разделить на три основные подгруппы, названия которых дают понятие об их основном назначении: собственно датчики приближения, датчики измерения расстояния и пути (рис. 2). При приближении объекта на определенное расстояние датчик приближения срабатывает, и уровень напряжения на его выходе резко изменяется, а при удалении объекта от датчика напряжение возвращается к первоначальной величине (рис.2а, 3). На графике видно, что этот датчик имеет своеобразный “гистерезис”, характеризующий некоторое различие расстояний срабатывания и “отпускания” датчика. Чем меньше это различие, тем лучше датчик. Избавиться совсем от “гистерезиса” невозможно, так как он обусловлен остаточными вихревыми токами. В отличие от датчика приближения, напряжение на выходе датчика расстояния изменяется плавно в зависимости от расстояния до объекта (рис. 2б). Величина напряжение на выходе датчика пути пропорциональна пути, пройденному объектом вдоль датчика (рис. 2в). Характеристики срабатывания датчика определяются несколькими факторами, в том числе величиной и формой катушки колебательного контура и материалом сердечника. Круглые катушки образуют симметричные относительно оси симметрии поля, которые можно представить на двумерной модели (рис. 4). На рисунке показана зона срабатывания датчика, ограниченная симметричными кривыми срабатывания Ka и Kb зеленого цвета. Промежуток HS между этими линиями определяется гистерезисом датчика. Точки включения Aw и As расположены на внутренних кривых срабатывания, а точки выключения Bw и Bs — на внешних. Величина гистерезиса датчика при фронтальном приближении объекта несколько больше, чем при боковом, при этом гистерезис тем меньше, чем меньше расстояние sn при боковом приближении. По объектам реагирования индуктивные датчики компании KLASCHKA делятся на две большие группы: FERRO и Allmetall. Основной объект срабатывания датчиков FERRO — это железо и его сплавы, хотя эти датчики срабатывают и oт других металлов. Индуктивные датчики FERRO выпускаются в разных вариантах: цилиндрические, в форме параллелепипеда, с торцевым и боковым расположением активной зоны, с токами нагрузки от 0,1 до 0,5 А, различными схемами коммутаций на выходе (контакты нормально замкнутые, разомкнутые, со средней точкой, коммутация положительного или отрицательного напряжения). Серия FERRO АС DC-2 двухполюсных индуктивных датчиков, предназначенных для работы в цепях постоянного и переменного тока, состоит из 6 конструктивных рядов: от IAВ-8eg до IAB-80fq. В составе серии 23 наименований датчиков с размерами активной зоны от 8 до 80 мм (рис. 4). Двухполюсные датчики с рабочим переменным напряжением от 20 до 250 В в настоящее время применяются реже, так как промышленная аппаратура автоматического управления, построенная на контакторах и электромагнитных реле переменного тока, повсеместно вытесняется микроконтроллерами. Эти датчики поставляются потребителям в основном как запасные части. Серия FERRO DC-3/4 3- и 4-полюсных индуктивных датчиков состоит из 9 конструктивных рядов: от IAD-8eg до IAD-80fr (рис. 4). В составе серии 160 наименований датчиков с размерами рабочей зоны от 8 до 80 мм, рабочим напряжением от 10 до 30 В, частотами коммутации от 0,2 до 3,0 кГц, расстояниями срабатывания от 1,5 до 80 мм, предназначенных для различных условий эксплуатации. Плоские датчики FERRO DC-4A составляют серию из 22 датчиков диаметром активной зоны 120 и 240 мм и толщиной до 20 мм, с частотой коммутаций до 2,2 кГц и временем срабатывания от 0,1 до 2 мс. Принцип действия индуктивных датчиков типа Allmetall (“Все металлы”) подобен принципу действия индуктивных датчиков FERRO. Название этой группы указывает на то, что датчики этой группы реагируют на все металлы и их сплавы, как черные, так и цветные. Для сравнения расстояний срабатывания индуктивных датчиков разных групп применяется коэффициент пересчета R, показывающий, во сколько раз расстояние срабатывания датчика одной группы отличается от расстояния срабатывания другой группы при реагировании на разные металлы (табл. 2). Коэффициент пересчета для датчиков Allmetall одинаков для всех металлов и их сплавов и принимается равным единице (100%), а коэффициент пересчета для тех же материалов для индуктивных датчиков FERRO будет несколько меньше. Каждый тип датчика имеет индивидуальный коэффициент пересчета. Как и датчики FERRO, по способу применения датчики Allmetall тоже делятся на датчики приближения, расстояния и пути. Датчики Allmetall имеют ряд преимуществ по сравнению с датчиками FERRO. Частота их коммутаций значительно выше, чем у FERRO, а время срабатывания значительно меньше (табл. 3). К тому же измерительные датчики пути и расстояния Allmetall имеют более высокую точность срабатывания при большем возможном расстоянии срабатывания. Серия A llmet all St andard 3- и 4-полюсных индуктивных датчиков состоит из 8 конструктивных рядов: от IAD/AHM-8eg до IAD/AHM-40fq (рис. 4). В составе серии 72 датчика с размерами активных зон от 8 до 80 мм, рабочими напряжениями от 10 до 30 В, частотами коммутации от 15 до 25 кГц и расстояниями срабатывания от 1,5 до 40 мм. Серия Allmetall Automotive 3- и 4-полюсных индуктивных датчиков состоит из 2 конструктивных рядов IAD/AHMS-8eg и IAD/AHM-40aq (рис. 4). В составе серии 27 датчиков с размерами рабочей зоны от 8 до 80 мм, рабочим напряжением от 10 до 30 В, частотами коммутации от 15 до 20 кГц и расстояниями срабатывания от 1,5 до 40 мм. Время всех датчиков срабатывания от 25 до 33 мкс. Не смотря на то, что датчик и Allmetall Automotive изначально разрабатывалась для использования в автоматических сборочных линиях автозаводов, эта серия наряду с другими сериями индуктивных датчиков широко применяется в производственной автоматике разных отраслей промышленности. Для специального применения компания KLASCHKA выпускает индуктивные датчики для эксплуатации в условиях неблагоприятного воздействия внешней среды, например при высокой запыленности и влажности, в широком температурном диапазоне. Выпускаются так же датчики для использования в условиях воздействия сильных электрических, магнитных и радиационных полей, высоких давлений и даже под водой. На производствах с широким применением сварки, например в цехах сборки кузовов автомобилей, арматурных цехах заводов железобетонных конструкций. Во время сварки в проводах сварочных автоматов протекают большие токи, возбуждающие сильные магнитные поля. Если не принять специальных мер, то эти поля могут быть причиной сбоя в работе индуктивных датчиков. Поэтому для оснащения сварочных автоматов, компания KLASCHKA выпускает специальные устойчивые к воздействию внешних магнитных полей индуктивные датчики. Также для особо опасных зон применения выпускаются датчики по спецификации NAMUR в соответствии со стандартом DIN 19 234 (взрывозащищенные).
Магниточувствительные (импульсные) датчики, выпускаемые компанией KLASCHKA, так же предназначены для бесконтактного распознавания движения (рис. 5а). Чувствительным элементом этих датчиков служит магниточувствительный резистор или элемент Холла. Объектами реагирования для этих датчиков служат магнитные материалы. На выходе датчики выдают импульсы напряжения, следующие со скоростью коммутации, поэтому их еще называют импульсными. Компания KLASCHKA выпускает быстродействующие датчики с частотой коммутаций до 30 кГц, что составляет величину намного выше средней для аналогичных устройств, представленных сегодня на рынке. Высокая скорость работы магниточувствительных датчиков объясняется отсутствием инерционных процессов, подобных гистерезису, поэтому они находят широкое применение в устройствах контроля скорости и направления вращения (рис. 5б). При измерении скорости вращения зубчатого колеса большое значение имеет соотношение его диаметра и количества зубьев. Для удобства оценки этого соотношения введено понятие модуля, величина которого равна расстоянию между двумя соседними зубьями колеса и всегда кратна 3,14 (числу π). Так, модуль 1 = 3,14; модуль 2 = 6,28; модуль 4 = 12,56 и т.д. Единица измерений модуля может быть любой — в данном случае это миллиметры. Например, при диаметре колеса D = 90 мм и модуле 3, что соответствует 9,42 мм, количество зубьев на колесе
n = 3,14 D/9,42 = 3,14 × 90/9,42 = 30.
Из графика на рисунке видно, что чем больше величина модуля, то есть чем больше расстояние между зубьями, тем больше может быть расстояние срабатывания датчика.
Емкостные датчики приближения по принципу действия подобны индуктивным датчикам, но, в отличие от них, чувствительным элементом в этих датчиках служит не катушка индуктивности, а конденсатор, емкость которого изменяется при приближении к нему объекта (рис. 6.5). Эта группа датчиков условно делится на две подгруппы: металлические и неметаллические. Датчики из первой подгруппы реагируют на металлы, а из второй — на диэлектрики (пластмассы, бумага, картон, дерево, жидкости и т.п.). Конструктивно емкостные датчики несколько отличаются от индуктивных (рис. 6.5). Эти датчики выпускаются в разных исполнениях, в том числе защищенном от воздействия внешней среды, взрывозащищенном. Емкостные датчики применяются для измерения толщины тонких листовых материалов, бумаги, пленок, металлической фольги и т.д. Их используют в сортировальных почтовых автоматов, в типографиях, на бумагоделательном производстве, упаковочных автоматах и т.д.
Акустические датчики используют физические свойства звуковой волны. Пьезокерамический звуковой преобразователь такого датчика излучает пакеты импульсов в ультразвуковом диапазоне и принимает отраженные пакеты. Расстояние до объекта вычисляется по разности времени пробега звуковых волн. Особенностью ультразвуковых датчиков производимых компанией KLASCHKA является сверхмалое угловое расхождение ультразвукового пучка, что обеспечивает высокую точность измерения и позволяет использовать несколько таких датчиков вблизи друг от друга. На выходе датчиков получают аналоговый выходной сигнал (ток или напряжение, по выбору), пропорциональный расстоянию до объекта. Акустические датчики компании KLASCHKA используются для измерения расстояний от 0,1 до 6 м при расхождении звуковой волны около 180 мм.
Оптические датчики также используются на больших расстояниях. Направленные передающим устройством импульсы красного или инфракрасного света прерываются объектом, что вызывает команду коммутации. Излучатель и приемник светового потока этого датчика расположены в одном корпусе вдоль одной оси. Фотоприемник реагирует на световые импульсы со скважностью световых импульсов, испускаемой излучателем. Это позволяет избежать ложного срабатывания датчика даже в условиях яркой освещенности. Корпус датчика, имеющего прямоугольную или цилиндрическую форму, выполнен из алюминия или нержавеющей стали и снабжен наружной резьбой М8х1,0 и двумя крепежными гайками. Электрическое соединение производится трех- или четырехпроводным кабелем, герметично заделанным в корпус. Компания KLASCHKA выпускает конструктивный ряд из 12 типов датчиков с разными размерами, рабочим расстоянием срабатывания, степенями защищенности по IP 67. Выпускаются датчики с ручной и полуавтоматической регулировкой чувствительности. Ручная настройка производится с помощью потенциометра. Полуавтоматическую настройку производят по мишени, которую предполагается детектировать. В полуавтоматическом режиме датчик настраивается в течение 3–4 с. После нажатия кнопки самонастройки чувствительность датчика начинает изменяться и достигает необходимой для данной мишени величины. Данные настройки запоминаются во флэш-памяти. При следующем включении датчик работает с сохраненными в памяти данными чувствительности. Наличие самодиагностики и цифрового диагностического выхода позволяет следить за степенью загрязнения оптической поверхности датчика. Компания выпускает также измерительные установки с лазерными измерителями качества поверхности листовых материалов. В составе установок применяется оригинальный лазерный оптический датчик.
Применение датчиков компании KLASCHKA. Основное назначение датчиков, выпускаемых компанией, — это автоматическое оборудование сборочных линий, прядильных, ткацких и вязальных машин и станков, бумагоделательного и типографского автоматизированного оборудования, прокатных станов, тепловых и атомных электростанций, сортировочного и упаковочного производства и т.д. (рис. 7). Специалисты компании разработали и внедрили множество оригинальных проектов автоматизации больших и малых предприятий, производственных участков и даже просто рабочих мест. Ни одна из этих работ не была бы возможна без использования датчиков, разработанных на основе уже существующих моделей.
Двойные датчики выпускаются компанией KLASCHKA для замены пар однотипных индуктивных датчиков для фиксации конечных положений исполнительных пневмоцилиндров (рис. 8б). Кроме снижения стоимости, использование одного двойного датчика (рис. 8в) вместо двух (рис. 8а) позволяет предварительно, до установки в оборудование, произвести наладку, то есть установить необходимые расстояния срабатывания, правильно сориентировать активные поверхности (рис. 9). Это сокращает и экономит время, повышает надежность автоматического устройства. Выпускается стандартный ряд из 15 типов двойных датчиков на основе 8-, 12- и 18-миллиметровых датчиков FERRO DC3/4 и Allmetall Standard DC3/4 и несколько вариантов консолей к ним.
Импульсный датчик скорости вращения с перфорированным диском используется для измерения скорости вращения двигателей или исполнительных механизмов (рис. 10). Он состоит из перфорированного диска установленного на вал двигателя, индуктивного датчика FERRO или Allmetall Standard и детектора вращения ADN2s-1,25 (на рисунке не показан) производства компании KLASCHKA (рис. 9). Оптимальная работа устройства обеспечивается при скважности импульсов приблизительно 0,5. Для этого необходимо, чтобы были соблюдены следующие соотношения между величинами, указанными на рисунке: a = 0,6 s (0,5…0,7), b ≈ 2 d, e ≈ d, T = b + e, R = zT / (2p), где z — число отверстий в диске, тогда: f = zn / 60, где n — скорость вращения диска об/мин. Если данное устройство дополнить еще одним датчиком, то кроме измерения скорости вращения, можно определять еще и направление вращения (рис. 11). Принцип работы устройства понятен из диаграммы импульсных сигналов на входах и выходах детектора вращения. На входы детектора вращения поступают сигналы от двух датчиков, с разницей фаз 0,25 периода. Пока сигналы поступают, на 1 и 2 выходах детектора, соответственно, высокий и низкий уровень. Если на входы детектора сигналы перестают поступать, то на 1 выходе вырабатывается импульс останова и напряжения на обоих выходах равны нулю. При возобновлении движения, если направление не изменилось, картина электрических сигналов принимает такой вид, как слева от импульса “Остановка“ (от вертикальных штриховых линий). При перемене направления вращения картина примет вид, как справа от импульса “Остановка“. Детектор вращения ADN2s-1,25 предназначен для определения скорости и направления вращения рассчитан на подключение 4 датчиков, входная частота от 0,01 до 3,6 кГц, напряжение питания от 7,5 до 30 В. Уровни входного импульсного напряжения — TTL. Выходной ток нагрузки на каждом из выходов до 200 мА. Детектор вращения ADN2s-1,25 выпускается в стальном или алюминиевом герметичном корпусе 4 5х110 х 32мм. Диск выполнен из стали толщиной 1 мм. Датчики IAD-12eg60b2-12S2A. Если металлический диск применять нежелательно, то можно изготовить его из фольгированного стеклотекстолита ФР-4 толщиной 1,2…1,5 мм. В этом случае вместо отверстий нужно методом травления сформировать медные диски диаметром, как отверстия. Датчики нужно установить типа Allmetall.
Устройство для контроля штока запорной арматуры на трубопроводе обеспечивает дистанционное автоматическое управление штоком задвижки или вентиля на трубопроводе (рис. 12). Это устройство было разработано в рамках проекта автоматизации тепловых и водопроводных сетей города Потсдама (Германия). Оно также применяется для управления запорной арматурой на трубопроводах химических предприятий и нефтебаз. Принцип действия понятен из рисунка. Одновременно со штоком редуктора (слева), управляющего задвижкой, движется жестко соединенный с ним стержень с втулками из сплава железа и алюминия. Справа на рисунке показаны два варианта установки железной и алюминиевой втулок на стержень и по три положения специального датчика Allmetall для каждого варианта. При перемещении втулок относительно датчика напряжение на выходе датчика будет изменяться так, как показано на графиках. При увеличенном расстоянии между втулками на графике напряжения появляется “полочка”, которая может служить указателем некоторого среднего положения штока. При уменьшении этого расстояния “полочка” исчезает, и зависимость напряжения от пути становится плавной. Датчик типа IVA 18 мм разработанный специально для использования с этим редуктором подключается напрямую к промышленному контроллеру SECONIX MX, также выпускаемому компанией KLASCHKA. Частота коммутаций датчика 3 кГц, напряжение питания от 10 до 30 В, ток нагрузки до 0,2 А. На снимке (рис. 13) слева: датчик (желтый) на дверной раме, а транспондер (красный) на двери; в центре: датчик (темно-синий) на дверной раме, а транспондер (зеленоватый) встроен в дверной ригель (задвижку). Открыть дверь можно другим транспондером, а манипулировать, то есть имитировать закрытие двери с помощью, например отвертки, невозможно; справа: датчики SIDENT с транспондерами. Крайние датчики включены.
Система безопасности SIDENT разработана и выпускается по заказу одного из автосборочных предприятий. Система предназначена для защиты персонала автосборочного конвейера от попадания в рабочую зону сборочных автоматов в соответствии со стандартами безопасности групп A, В и С EN 292 и EN1050 “Безопасность машин”, EN 954-1 “Безопасность отдельных частей аппаратов управления” и EN 1088 “Запирающие устройства с возможностью блокировки и без нее” и другим. Защитные двери должны быть оснащены замками и выключателями категории 3 и 4 в соответствии со стандартом EN 954-1 (двухканальные с двухсторонним контролем). Также система должна иметь высокую степень защиты от несанкционированных или случайных манипуляций. Датчик безопасности и пусковой элемент (транспондер) взаимодействуют бесконтактно. Считывающая головка (датчик) излучает переменное поле. Напряженность переменного поля зависит от размеров датчика и определяет предел досягаемости и расстояние срабатывания датчика. Разблокирование датчика происходит, если транспондер находится в зоне действия датчика и кодовые номера датчика и транспондера соответствуют друг другу, при этом загораются два зеленых индикатора датчика безопасности на его корпусе. При вступлении в гистерезисную область, помимо двух горящих зеленых индикаторов, начинает мигать красный индикатор. Оба выхода остаются в подключенном или отключенном состоянии (в зависимости от направления движения) и обнаруживают типичное гистерезисное поведение. После выхода из гистерезисной области оба зеленых индикатора гаснут, а красный продолжает гореть. Обработка кодового номера в датчике безопасности происходит по двум каналам. Оба канала контролируют друг друга. У каждого из них есть свой выходной транзистор, который с внешней стороны, например со стороны контроллера (PLS) безопасности, подключается к источник у питания. Датчик безопасности контролирует выходы и отключает их, если в одном из каналов возникает короткое замыкание между питанием и выходом. При замыкании на корпус или пониженном напряжении на выходе оба выхода отключаются и проверяются через равные промежутки времени на наличие помех. Это приводит при свободном канале к возникновению коротких импульсов и обеспечивает одновременно защиту от короткого замыкания при нормальном режиме работы. Устройством обработки данных является защитный контроллер (PLS). Он берет на себя функции обеспечения энергоснабжения датчика безопасности и обоих его выходов. Напряжение питания, обеспечиваемое контроллером на выходах, может посылать короткие тактовые сигналы для проверки соединительных кабелей на наличие обрыва и поперечных замыканий. При необходимости в распоряжении имеется постоянно обновляемый список совместимости.
Безопасность манипуляций. Датчики безопасности SIDENT/III, SIDENT/IV в комплекте с их пусковым элементом (транспондером) SIDENT/B работают по принципу идентификации с 6-значным защитным кодом, который программируется только один раз. К каждому “замку”, то есть датчику безопасности SIDENT, подходит только один “ключ” — соответствующий ему транспондер SIDENT/B со своим заданным кодом.
Конструктивные исполнения разных моделей датчиков отличаются по категории управления и по внешнему исполнению. Датчик и транспондер могут быть изготовлены и размещены в корпусе любой формы по заказу. Возможности кодировки и изменения категории управления остаются одинаковыми для всех моделей. Раздвижные двери и роллеты часто встраиваются в защитные ограждения. Они обеспечивают доступ к установке для доставки материалов и отправки на склад обработанных изделий. При не полностью закрытых дверях устройство должно быть в состоянии распознать наличие опасности для обслуживающего персонала. Распознаванию безопасного положения (двери закрыты) служат датчики безопасности, включенные в цепь безопасности управления устройством. Независимо от этого используются добавочные позиционные переключатели, предназначенные для управления движением дверей и определения их положения. Преимущества бесконтактных датчиков безопасности с транспондерами (нечувствительность к загрязнению, механическому износу, недобросовестным манипуляциям и т.д.) делают возможным их использование для определения и управления положением любой двери в любом помещении. Описываемая модификация SIDENT/IV распознает не только одно "безопасное" положение двери. Кроме этого, она может распознать еще 5 других положений, например конечные и промежуточные положения двери. Распознавание промеж у точных положений при автоматическом управлении позволяет переключать роллету с замедленного хода на ускоренный ход и с ускоренного хода на замедленный ход и сигнализировать об этих переключениях. SIDENT/IV монтируется на подходящем месте, например сбоку от двери, чтобы доступ к датчику был свободным для транспондера, независимо от того встроен он в дверь или замок. Каждому из 5 транспондеров, “отвечающих” за два конечных и три промежуточных положения двери или роллеты, присваивается собственный код, который позволяет датчику SIDENT/IV распознать, какой из пяти транспондеров находится в зоне его действия. SIDENT/IV выпускается в 4 вариантах: для 4 и 5 положений, с 4 и 5 транспондерами, а также для 4 положений с памятью и для 2 положений с памятью. Некоторые технические характеристики: расстояние срабатывания s = 20 мм; диапазон срабатывания b = 34 мм; ширина петли гистерезиса h = 1...2 мм. В заключение заметим, что объем настоящей статьи, к сожалению, не позволяет дать достаточно полное представление о всей продукции компании KLASCHKA, выпускающей уникальные компоненты для автоматизации. В продолжении этой статьи предполагается рассказать о других датчиках и других оригинальных разработках и проектах компании. Необходимо также отметить, что в 2006 году московская компания “Золотой Шар” стала официальным дистрибьютором немецкой компании KL ASCHK A Electronik + Automation. Таким образом, услуги и продукция компании, отвечающие самым взыскательным требованиям промышленников и специалистов по автоматике, стали доступны на российском рынке в полном объеме.