Három állam egyszerű igen-nem ellenőrzés helyett
Egy régebbi palackozó vonalon italládákat szállítanak, mindegyikben tizenkét szabványos szökőkút üveg. Öt meglévő optikai érzékelőt cserélnek egy utólagos átalakítás részeként. Eredeti feladatuk az volt, hogy ellenőrizzék a palackokat meglévő fedél után további szállítás előtt. Az alumínium fedőkről a különböző színű műanyag fedélekre való átállás egyre inkább helytelen váltáshoz vezet. Az új érzékelő megoldásnak tehát nemcsak a fedél színétől függetlenül kell működnie. Több információt kell nyújtania a palack állapotáról is.
Egy tesztbeállításban tesztelték, hogy ultrahangos szenzorral három állapot egyértelműen megkülönböztethető-e egymástól:
| A palack állapota | Kapcsolási kimeneti válasz | Jelentősége a vezérlőrendszer szempontjából |
|---|---|---|
| Fedél elérhető | Kapcsold mindkét kimenetet | A palack jelen van és zárva van |
| Nincs fedél, tele az üveg a széléig | Egy kimeneti kapcsoló | A palack elérhető, de a fedél hiányzik |
| Nincs fedél, üveg nincs teljesen tele | Nincs kimeneti kapcsoló | Az üveg nincs megfelelően bezárva és töltve |
A tiszta fedél-ellenőrzés így kompakt háromfeltételes tesztté alakul át. A vezérlőrendszer nemcsak a hiányzó kupakot képes felismerni, hanem megkülönböztetni a nyitott palackot, amely tele van a széléig, és egy nyitott üveget, amely nem teljesen tele van.
Csak 1,5 mm választja el a fedelet és a szűk keresztmetszetet
Az érzékelő és az üveg teteje közötti távolság körülbelül 80–100 mm. Ugyanakkor a zárt palack és a nyitott palack szája közötti magasságkülönbség csak körülbelül 1,5 mm. Az érzékelőnek megbízhatóan érzékelnie kell ezt a kis különbséget, még akkor is, ha különböző fedél színei és anyagok futnak át a rendszeren. Ez kihívást jelent egy optikai gomb számára. A színtől, anyagtól és felületi felülettől függően a visszatérő fény aránya változik. A fémes és különböző színű műanyag fedélekre váltás így befolyásolhatja a kapcsolási viselkedést. Ezen felül van a nyitott üveg palack száj, amelyet nem szabad véletlenül kupakként felismerni, ha a fedél hiányzik.
Az ultrahangos vizsgálatot független a fedél színétől
A kísérlethez az ultrahangos távolságérzékelőt használták U1KT001 . Az érzékelő ultrahangú hullámokat bocsát ki, és értékeli a tárgy által visszavert hangot. Ez azt jelenti, hogy a detektál nem függ a fedél színétől.
A teszt során mind alumínium fedőket, mind eltérő színű műanyag fedőket rögzítettek. A döntő tényező a tükröző célponthoz való távolság: a fedél, a nyílt üveg felszíne, amely a széléig megtöltött, és egy mélyebb folyékony felület különböző távolsági helyzeteket teremt. Az első videó a különböző üveghelyek vizsgálatát mutatja az italládán belül. Az érzékelő megkülönbözteti a fedelű üveget a nyitott üvegtől.
A U1KT001 működési hatótávolsága tapintási módban 30 és 400 mm között van. 0,5 mm felbontással az érzékelő képes érzékelni a távolság apró változásait. Azonban, hogy ebből stabil kapcsolási állapot vezethet-e, az a paraméterezéstől, a palack helyzetétől és a rendszer tűrésmódjától is függ.
Két kapcsoló kimenet közvetlenül leképezi a teszt logikát
A U1KT001 két egymástól függetlenül állítható kapcsolókimenettel rendelkezik. Ez lehetővé teszi, hogy két távolságtartományt határozzunk meg anélkül, hogy a vezérlőrendszernek folyamatosan analóg mért értéket kellene értékelnie. Zárt palackban mindkét kimenet reagál. Ha a fedél hiányzik, a visszaverő felület távolabb van az érzékelőtől. Ha egy nyitott palack, amely tele van a széléig, csak az egyik kikapcsolódik. Ha a folyadékfelület még alacsonyabb, ez a kiinduló is inaktív marad. Nem fontos, hogy melyik kapcsolatot nevezik „elsőnek” vagy „másodiknak” a kimenetnek. A PLC esetében a két jel egyedi kombinációja számít. Ez közvetlenül három tesztdöntésre fordítható.
Mindkét kimenet: fedél elérhető
Egy konnektor: nyitott, tele üveg
Nincs kimenet: nyitott, nem teljesen tele üveg
A második videóban a három állapotot egymás után ellenőrizzük. Láthatsz egy zárt palackot, egy nyitva lévő üveget, amely tele van a széléig, és egy nyitott üveget, amely csak részben van kitöltve. Az érzékelő kapcsoló állapotjelzői láthatóvá teszik a megfelelő kimeneti kombinációt.
A palackos száj nem szabad hamis jelet adnia
Nyitott üvegpalack esetén a szonikus sugár egy része a száj széléhez érhet. A teszt során ez nem vezetett rövid hamis jelhez. Az üvegpalack száját nem értelmezték meglévő fedelként. Ugyanakkor a nyitott palack átlátszó vízfelülete is kimutatható volt, amely tele volt a széléig. Ez a kombináció különösen kulcsfontosságú az alkalmazás szempontjából: az érzékelőnek műanyag vagy alumínium fedelet kell érzékelnie, de ha a fedél hiányzik, nem reagáljon az üveg peremére. Ha a nyitott palack tele van a széléig, a folyadék felülete a második tesztállapot visszaverő célpontjaként szolgál.
A paraméterezés a kis magasságkülönbséget határozza meg
Csak 1,5 mm-es különbséggel a kapcsolópontokat szorosan illeszkedni kell az alkalmazáshoz. A U1KT001 IO-Linken keresztül paraméterezhető. Többek között a szűrő, a hanglebeny, az üzemmód és a tanítási mód állítható.
A teszt során a szonikus sugárt a palack szájához igazították, és a kapcsolási hiszterézist annyira csökkentették, amennyire az alkalmazáshoz szükséges. Így még nagyon apró magasságkülönbségek is kimutathatók. Azonban a beállításokat nem szabad változatlanul áthelyezni minden töltővonalra. A palackmagasságok ingadozása, a ládán belüli pozíció, a mozgások átvitele és a szenzor távolsága befolyásolja a rendelkezésre álló folyamatablakot.
A megrendeléshez ezért ajánlott minden releváns körülmények között tanítani a használt üvegekkel, fedélekkel és töltési szintekkel, majd több ládán keresztül ellenőrizni őket.
Kompakt megoldás az utószereléshez
Az érzékelő miniatűr kialakítása megkönnyíti a meglévő rendszer cseréjét. A U1KT001 mérete 32 × 16 × 12 mm, és M8 csatlakozóval van csatlakoztatva. IP68 védelemmel a ház igényes környezeti feltételekre is alkalmas. A kompakt kialakítás és a két kapcsoló kimenet kombinációja különösen fontos a retrofixációnál. Ez lehetővé teszi a kiterjesztett tesztlogikát anélkül, hogy minden állapothoz külön érzékelőt kellene telepíteni. Ugyanakkor a detektál független attól, hogy alumínium vagy különböző színű műanyag fedélek futnak át a rendszeren.
A fedelellenőrzés állapotellenőrzésré válik
Az ultrahang használata egyszerre két problémát old meg ebben az alkalmazásban: a különböző fedélszínek nem befolyásolják a detektálást, és két különálló kapcsolópont lehetővé teszi a differenciáltabb vezérlést. Ez lehetővé teszi a rendszer számára, hogy megállapítsa, hogy az üveg zárt, nyitva és tele a széléig, vagy nyitva és nem teljesen tele van-e.
A teszt azt mutatja, hogy még a körülbelül 1,5 mm-es magasságkülönbség is használható a teszthez. Ennek előfeltételei a megfelelő beszerelési pozíció, a palackszájhoz igazított hangsugár, valamint a valódi palackokkal és fedélekkel való gondos paraméterezés.
