Описание, применение WT24-2B420 1017885 Sick
WT24-2B420 Оптические датчики 1000 Гц, рефлекторные, расстояние срабатывания до 22 м, PNP, 4PIN M12, 10-30 VDC, 1017885 Sick
WT24-2B420 оптические датчики технические характеристики
Принцип обнаружения: фотоэлектрические светоотражающие датчик, двойной объектив
Размеры: 27х87,5х65 мм
Корпус прямоугольный
Дистанция срабатывания: 0... 22 м от рефлектора
Тип света: Видимый красный свет
Источник света: светодиод
Размер светового пятна: 250 мм на расстоянии 15 метров
Регулировка чувствительности: потенциометр
Отражатель PL80A
Средний срок службы: 100000 часов при +25°C
Напряжение питания: 10... 30 Вольт постоянного тока
Пульсация: <5%
Потребляемая мощность: ≤ 50 мА
Выходной ток, I, максимум: ≤ 100 мА
Время отклика: ≤ 500 мкс
Частота переключения: 1000 Гц
Тип соединения: Разъем M12, 4-контактный
Защита цепей:
- А = V S соединения обратной полярности защищены.
- подавление C = вмешательство.
- D = выходы перегрузки по току и защита от короткого замыкания.
Класс защиты: II
Вес: 330 гр
Поляризационный фильтр✔
материал корпусаЦинк литье под давлением металла
Оптика материалПластик, ПММА
Степень защитыIP 69K
Тестовый вход отправителя выключенTE до 0 В
Рабочая температура окружающей среды-40 ° C ... +60 ° C
Температура окружающей среды хранения-40 ° C ... +75 ° C
UL File No.NRKH.E181493 & NRKH7.E181493
Габаритный чертеж WL24-2 на фото3
Размеры в мм (дюймах)
1 Выравнивание зрение
2 Светодиодный индикатор силы сигнала
3 Центр оптической оси, отправитель
4 Центр оптической оси, приемник
5 M5 резьбовое монтажное отверстие, глубиной 6 мм
6 M5 резьбовое монтажное отверстие, сквозное отверстие
7 M16 винт крепления и штекер с возможностью поворота на 90 °
Фото 4 Корректировки возможны WT24-2, WL24-2, WS / WE24-2, DC
2 Светодиодный индикатор силы сигнала
10 Регулировка чувствительности
11-12 Переключатели PNP/NPN Light/Dark отсутствуют
Оптические датчики общего назначения
Основные характеристики оптических датчиков, знание которых позволит нам точно и быстро подобрать для Вас требуемое оборудование:
- дистанция срабатывания
- тип выхода, срабатывания
- питающее напряжение (Вольт)
- форма и материал корпуса
- тип присоединения
Оптические датчики - средство определения позиционирования обнаруживаемых на большие расстояния, также оптические датчики служат для измерения расстояния, обнаружения контрастных и цветных меток.
Корпус датчика: металл или пластик. Форма: различные виды прямоугольных форм и цилиндрические датчики.
Современные технологии позволяют подобрать датчик для любых целей, в том числе для использования в весьма агрессивных средах, таких как:
- пыль
- влага
- предельно высокие температуры
- предельно низкие температуры.
Бывает, что датчики комплектуется стеклянной линзой, что значительно повышает срок службы датчиков.
Большинство модификаций оптических датчиков имеют возможность регулировки чувствительности. Ряд датчиков имеет встроенный таймер.
Типы оптических датчиков
Диффузные датчики с расстоянием срабатывания от 100 до 2500 мм. Принцип работы: отражение от объекта
Оптические диффузионные датчики с настройкой чувствительности срабатывания - это экономичное решение для использования в разных отраслях промышленности. Как Вам, наверное, известно объекты со светлой поверхностью отражают больше света, чем подобные им, но с темной поверхностью, и поэтому светлые материалы можно идентифицировать с большего расстояния. Чтобы достичь подобных результатов распознавания с темными объектами необходимо увеличить чувствительность датчиков. Проблемой для диффузных датчиков является обнаружение темных объектов на светлом фоне, так как фон имеет более высокую ремиссию, подавляющую излучение от объекта. Идентификация светлых объектов на темном фоне является более простой задачей.
Многие производители фотоэлектрических датчиков решили эту проблему. У различных модификаций датчиков имеется, либо предустановленная функция подавления переднего или заднего фона, либо имеется возможность переключения и настройки такого функционала с помощью особого электрического подключения (указан в схемах), либо имеется переключатель Light-On/Dark-On.
Фотоэлектрические датчики с подавлением переднего фона
Фотоэлектрические датчики с подавлением переднего фона идентифицируют объекты любой формы и структуры в пределах настроенной области сканирования. Все объекты, расположенные за пределами указанной области, не влияют на результаты измерений. Подавление переднего фона осуществляется благодаря особому геометрическому соотношению передатчика и приемника. Для обеспечения бесперебойной работы датчиков фон, например конвейер, должен быть достаточно светлым и равномерным.
Фотоэлектрические датчики с подавлением заднего фона
Принцип работы фотодатчиков с подавлением заднего фона основан на геометрическом соотношении передатчика и приемника. Датчик настраивается на объекты, находящиеся в области сканирования. Объекты за пределами этого диапазона не приводят к срабатыванию датчика. Блестящие объекты на заднем плане, такие как осколки стекла, полированные металлические поверхности и т.п. мешают работе датчиков с подавлением заднего фона. При отсутствии определения заднего фона в пределах установленной области сканирования указанные негативные воздействия могут увеличиться. Избежать этих явлений можно путем защиты от свет или установки устройств под углом.
Фотоэлектрические датчики с оптическим или электронным подавлением заднего фона
Подавление заднего фона осуществляется оптическим способом путем изменения геометрического соотношения между излучателем и приемником или же электронным способом.
В оптическом решении при установке дистанции изменяется угол между лучами света исходящими от передатчика и приемника. Объекты находящиеся на точке пересечения обоих лучей распознаются. Объекты находящиеся за точкой пересечения лучей не приводят к срабатыванию датчика, поскольку на приемник не попадает достаточно света.
В электронном способе используются элементы PSD, то есть устройства определения положения. Посылаемый луч света отражается от объекта и падает на элемент PSD приемника. В зависимости от места попадания луча света сигнал распознается, как исходящий от объекта заднего фона и подавляется электронным способом.
Рефлекторные фотоэлектрические датчики с отражателем. Дистанция срабатывания от 3 до 15 метров
Фотодатчики с отражением излучаемого света от рефлектора - улавливают обратно и анализируют сигнал. Для устранения бликов от других объектов предусмотрены поляризационные фильтры. Прозрачные и упаковочные пленки могут мешать работе фотоэлектрических датчиков с отражением от рефлектора, оснащенных поляризационными фильтрами. В данном случае рекомендуется несколько понизить чувствительность используемых устройств. Применение лазерных диодов позволяет повысить рабочий диапазон при высоком разрешении. Имеется возможность точно настроить область фокусировки.
Фотоэлектрические рефлекторные датчики имеют следующие модификации:
- фотодатчики с автоколлимацией
- фотодатчики с двумя линзами
- фотодатчики для обнаружения прозрачных объектов
Фотоэлектрические датчики с автоколлимацией
При автоколлимации используется не две, а всего одна оптическая линза, В отличие от следующего типа датчиков. Луч света, исходящий от передатчика, и луч света, отражаемый рефлектором, находятся на одной оптической оси. Прежде, чем выйти из устройства, исходящий от передатчика луч проходит через полупрозрачное зеркало. Затем он отражается рефлектором и, преломляясь через то же зеркало, попадает обратно на передатчик.
Данный принцип срабатывания позволяет свести к минимуму мертвую зону, то есть область, находящуюся непосредственно перед датчиком, где объекты не распознаются. Эта технология обеспечивает надежное, безотказное обнаружение самых мелких по размеру объектов, даже в непосредственной близости от датчика.
Фотодатчики с двумя линзами
Фотоэлектрические датчики с отражением от рефлектора с двумя линзами работает по такому принципу: исходящий и отраженный лучи геометрически разделены и расходятся под тупым углом. Оба луча пересекаются только в определенном диапазоне в пределах рабочего диапазона. В непосредственной близости от датчика образуется мертвая зона, где объекты не распознаются, поэтому при использовании подобных датчиков необходимо учитывать т строго соблюдать предписанное минимальное расстояние до датчика.
Фотодатчики для обнаружения прозрачных объектов
Фотодатчики с отражением от рефлектора для обнаружения прозрачных объектов отличаются минимальным гистерезисом срабатывания. Они безотказно идентифицируют малейшее ослабление светового луча между передатчиком и приемником, например, при его прохождении через пленки, стеклянные или пластиковые бутылки. Новаторская электронная контрольная система - автоматическая адаптация уровня срабатывания - постоянно регулирует срабатывания и тем самым препятствует выходу из строя датчика при его постепенном загрязнении, что нередко случается в других системах.
Датчики - приемники + передатчики с расстоянием срабатывания до 80 метров
Датчики пересечения луча (обычно поставляются, как комплект передатчик приемник), также именуются, как однопроходные фотоэлектрические датчики.
Датчики пересечения луча состоят из двух устройств: излучателя (передатчика) и приемника в двух раздельных корпусах.
Излучатель оснащен светодиодом или лазерным диодом, приемник распознает падающий на него свет с помощью фотодиода.
Разделение приемника и передатчика по разным корпусам позволяет значительно повысить рабочий диапазон при высоком разрешении и точной настройке области фокусировки. Этому способствует и использование лазерных диодов. Датчики способны идентифицировать непрозрачные и отражающие объекты, прозрачные предметы они распознают хуже.
Оптоволоконные датчики малой дистанции
Оптоволоконные фотоэлектрические датчики с простейшей настройкой оптимально подходят для решения стандартных производственных задач, где важную роль играет малое время отклика. Различные модели датчиков предназначены для выполнения специализированных задач:
- обнаружение миниатюрных объектов
- цветных меток
- контрастных меток
- прозрачных объектов
Отсутствие места для установки, взрывоопасная среда или воздействие химикатов. Установить обычный датчик в таких условиях практически невозможно. Электроника с использованием микроконтроллеров, технология IO-Link, удобная индикация меню на дисплее и стандартизированные возможности монтажа позволяют использовать датчики в самых тяжелых условиях. Однако, эффективное использование данных технологий возможно только с использованием широкого ассортимента стеклянных и пластиковых оптоволоконных кабелей и различных оптических головок под конкретные прикладные задачи. Таким датчикам под силу удовлетворить высокие требования электронной промышленности и реализовать интеллектуальное управление сборочной линией. Специальные принадлежности и возможность создания моделей под требования заказчика расширяют сферу использования датчиков - даже для самых сложных прикладных задач.
Выпускаются модели с кнопкой Teach-In и автоматической настройкой уровня срабатывания, с помощью той же кнопки или кабеля Teach-In, а также модели с настройкой дистанции срабатывания вручную с помощью потенциометров.
Также одним из преимуществ оптоволоконных датчиков является высокая скорость, частота срабатывания - до 10000 раз в секунду.
Для оптимального распознавания контрастных меток подходят модели с красным или зеленым излучателем.
Оптоволокно из стекла и пластика
Технические характеристики, удовлетворяющие любым требованиям.
Пластиковые оптоволоконные кабели
Одиночное волокно или жгуты
минимальный радиус изгиба
высокая гибкость
малый вес
стандартная длина 2 м
возможность произвольного укорачивания
рабочий диапазон температур от –40° C до +180° C
Стеклянные оптоволоконные кабели
Жгуты световодов
Стойкость к воздействию химических веществ
Расширенный рабочий диапазон температур от –55° C до +250° C
Расширение функциональных возможностей оптоволоконных кабелей благодаря сменным передним линзам: фокусировка и преломление световых лучей.
Передние линзы для однопроходных датчиков
Фокусировка световых лучей
Очень большой рабочий диапазон
Преломление световых лучей на 90° и большой рабочий диапазоне
Передние линзы для диффузных датчиков
Прецизионное сфокусированное световое пятно
Распознавание миниатюрнейших объектов
Обнаружение цветных и позиционных меток
Подавление заднего фона
Сменные Передние линзы
Принципы работы
Диффузные или однопроходные оптоволоконные кабели: на выбор
Однопроходной принцип
Оптоволоконные кабели приемника и излучателя монтируются отдельно
Очень большой рабочий диапазон
Для точного позиционирования
Обнаружение миниатюрнейших объектов
Решение стандартных производственных задач
Диффузный принцип
Оптоволоконные кабели приемника и излучателя монтируются вместе в одной рабочей головке
Простой монтаж
Решение стандартных производственных задач
Отлично подходит для обнаружения цветных и позиционных меток
Концевая головка
Концевая головка упрощает монтаж, позволяя прокладывать оптоволокно в непосредственной близости от обнаруживаемого объекта.
Концевые головки
Очень тонкие концевые головки, начиная с диаметра 1,5 мм
Длинный, тонкий кончик
Гибкая концевые трубки
Встроенное преломление на 90°
Особые головки
Защитная оболочка
Защищает волокно от механических и химических воздействий. Кабель с защитной оболочкой особо устойчив к неблагоприятным воздействиям.
Пластиковая оболочка
Легкая
Гибкая
Достаточно стойкая
Для решения стандартных производственных задач
Металлическая защитная оболочка
Температуры до +250° C
Защита от механических нагрузок
Тефлоновая защитная оболочка
Защита от воздействия агрессивных химических веществ
Аналоговые оптические датчики. Измерительные датчики с аналоговым выходом
Датчики на контрастную метку
Датчики на цветную метку
Световые барьеры. Дистанция срабатывания до 40 метров
Схема оптического датчика. Варианты электрического подключения
PNP - питание 6-60 VDC, выход «плюс»
NPN - питание 6-60 VDC, выход «минус»
Черный кабель - NO,
белый кабель - NC
Датчики с выходом - реле, сухой контакт (таймер) 1-5 А, 12-240 VAC/DC
Двухпроводные датчики 24-240 VAC/DC возможна схема NO или NC
Измерительные датчики с аналоговым выходом 4-20 мА, 0-10 V
Индуктивные датчики приближения и механические конечные выключатели выполняют общую цель - они, при обнаружении предела, призваны подать сигнал на устройство контроля.
Концевым выключателям, как правило, тяжелее нанести механические повреждения.
Бесконтактные датчики не имеют подвижных частей, поэтому имеют больший срок службы и имеют более высокую частоту срабатывания.
Оптические датчики. Индуктивные датчики. Терминология
Технология IO-Link
IO‑Link основана на использовании непосредственных (точка к точке) соединений между датчиками и исполнительными устройствами. IO-Link совместима со стандартной аппаратурой.
Ведущее устройство IO-Link подключается к устройствам полевой шины. Данная технология коммуникации и ее возможности значительно повышают эффективность эксплуатации машин и оборудования:
- сокращение времени простоя и переоборудования машин;
- удобная настройка и поддержание настроек параметров;
- повышение качества процесса путем постоянного мониторинга параметров;
- снижение расходов на техобслуживание благодаря проактивному проблемному анализу;
- защита инвестиций благодаря открытому стандарту перенесения параметров (таких как дистанция сканирования, гистерезис и т.п.) с ПЛК или промышленного ПК прямо на датчик.
Функция перенесения параметров позволяет легко сменить параметры или продукты в течение нескольких миллисекунд даже на труднодоступных датчиках;
Сокращение времени простоя благодаря детальному диагнозу (позволяет посмотреть, что видит датчик).
Teach-in
Teach-in – это программирование проверяемого или сканируемого объекта в электронный модуль анализа по одному или нескольким признакам. Данная функция есть во многих фотоэлектрических датчиках с отражением от объекта и от рефлектора, датчиках контраста, люминесцентных и профилометрических датчиках. При программировании объект устанавливается в путь прохождения света оптоэлектронного датчика. Отражение анализируется приемником устройства. Путем нажатия кнопки на устройстве или с помощью внешнего кабеля управления распознаваемый порог срабатывания сохраняется. Преимущество технологии Teach-in: порог срабатывания устанавливается не с помощью потенциометра, а электронным способом. Это упрощает и ускоряет ввод в эксплуатацию оборудования, а также адаптацию датчика к новым производственным задачам.
Автоматическая адаптация уровня срабатывания
Фотоэлектрические датчики, разработанные для обнаружения прозрачных объектов, имеют автоматическую адаптацию уровня срабатывания, предназначенную для приспособления датчика к условиям наблюдения. Так, например, при загрязнении чувствительных элементов датчик автоматически приспосабливается к новой ситуации с помощью технологии автоматической адаптации уровня срабатывания, управляемой микропроцессорным анализом. Эта технология обеспечивает высокую эксплуатационную готовность датчика даже в тяжелых условиях или при сильной загрязненности.
Геометрия излучаемого света
В зависимости от задач фотоэлектрического датчика и источника излучения передатчик излучает дивергентные, конвергентные или параллельные лучи. Дивергентные лучи применяются, например, в однопроходных датчиках. При этом излучатель и приемник обладают аналогичными характеристиками излучения и улавливания рассеиваемых лучей. Преимущества: несложная настройка, нечувствительность к колебаниям и вибрациям, устойчивость настроек. Особое преимущество этого вида света – надежное определение положения объектов. Использование щелевых диафрагм улучшает распознавание малых объектов и точность срабатывания. Фотоэлектрические датчики с отражением от рефлектора, как правило, также работают по этому принципу, однако проблемы могут возникнуть в связи со слишком низким разрешением дивергентного излучаемого света. Другое преимущество – малые затраты на прокладку кабеля. Если требуется точно распознать быстро движущиеся объекты малых размеров, зачастую используются особые фотоэлектрические датчики. Исходящие лучи падают конвергентно, т. е. сходятся. На определенном расстоянии – в плоскости фокусировки – эти лучи пересекаются. Именно в этом месте световое пятно самое малое, что обеспечивает точное распознавание объекта с высоким разрешением. Предпосылкой для того, чтобы эти преимущества действительно использовались, является защита датчика от колебаний и вибрации, а также постоянная дистанция сканирования. Лазерные диоды излучают параллельный свет. Вследствие малого рассеяния света достигается большой рабочий диапазон. Другое преимущество данной технологии – малый размер светового пятна, направленного на объект. Это обеспечивает надежное, безотказное распознание мельчайших объектов.
Гистерезис
Гистерезис – это разница рабочих расстояний до объекта при приближении и удалении измерительной пластины. Он необходим для устранения дребезга выходов. Гистерезис указывается в процентах от номинального расстояния срабатывания или в мм.
Емкостные датчики положения
Емкостные датчики положения распознают металлические и неметаллические объекты. Чем выше диэлектрическая постоянная распознаваемого объекта, тем больше расстояние срабатывания датчика.
Типичные примеры использования датчиков этого типа:
- контроль уровня наполнения;
- контроль уровня сыпучих материалов;
- финальный контроль упаковки.
Индикация перед отказом, выполняемая контролем загрязнения
Фотоэлектрические датчики срабатывают исправно, если поступающий световой сигнал намного превышает заданный порог срабатывания. Пыль, грязь, туманы, водяные брызги, моющие средства и т. п. со временем оседают на оптических устройствах и рефлекторах. Это приводит к понижению уровня поступающего света, и он приближается к заданному порогу срабатывания. Понижение уровня до порога срабатывания приводит к отказу датчика. Чтобы предупредить пользователя об опасности отказа вследствие загрязнения устройства, в датчиках предусмотрена индикация перед отказом. Если уровень поступающего света превышает порог срабатывания менее чем на 50 %, индикатор начинает мигать. В некоторых устройствах дополнительно предусмотрен независимый сигнальный выход, позволяющий контролировать загрязнение.
Индикация функции
Индикация состояния задействованного выхода (низкоомная) осуществляется с помощью светодиода. В некоторых моделях с помощью второго светодиода дополнительно осуществляется индикация готовности к работе.
Кабели для датчиков
Кабель из полиуретана (ПУ):
- стойкость к маслам;
- нет стойкости к гидролизу.
Кабель из поливинилхлорида (ПВХ):
- не предназначен для долговременного использования в маслосодержащей среде;
- кабель из ПУ или ПВХ, не стойкий к озону и ультрафиолетовому излучению;
- кабель из ПВХ в оболочке из ПУ.
Во избежание перелома кабеля запрещается перемещать его при температуре ниже –5° C.
Нечувствительность ко внешним источникам света
Для распознавания объектов фотоэлектрические датчики используют собственный излучаемый свет или его ремиссию (излучение) от рефлектора или поверхности распознаваемого объекта. Одновременно другие источники – начиная от солнца и кончая высокочастотными источниками излучения – излучают так называемый паразитный свет. Они являются внешними источниками света. Паразитный свет не должен мешать работе фотоэлектрических устройств, т. к. в противном случае происходит ложное срабатывание датчиков цвета. Поэтому одно из важнейших требований пользователя к фотоэлектрическим датчикам – как можно меньшая чувствительность ко внешним источникам света, в особенности, к индукционным лампам или сигнальным лампам-мигалкам. Импульс исходит от передатчика только в пределах определенного промежутка времени, в течение которого приемник активен и готов к восприятию сигнала. Если приемник не распознает мешающий импульс, импульс передатчика устанавливается на конец временного промежутка. Затем осуществляется распознавание объектов. Если световые помехи имеют место периодически, умная электроника определяет оптимальную возможность для распознавания. Именно в этот промежуток времени, свободный от световых помех, фотоэлектрический датчик перерабатывает только свой собственный излучаемый свет.
Нормирование включения
У электронных устройств включение электропитания (включение) не совпадает по времени со включением функций распознавания, так как электронная система датчика предварительно проверяет определенные рабочие состояния. Чтобы в этот промежуток времени ложный импульс не приводил к нежелательному срабатыванию датчика и тем самым к преждевременному запуску проверяемых систем, фотоэлектрические датчики оснащены электронным нормированием включения. Благодаря этой функции, выходные сигналы деблокируются только после успешного завершения самопроверки устройства на исправность работы. В зависимости от модели датчика процесс может продлиться до 150 мс.
Обнаружение прозрачных объектов
Обнаружение прозрачных объектов, таких как прозрачные упаковочные пленки, целлофан, прозрачные пленки для этикеток и полиэтиленовые бутылки с минеральной водой, являлось одной из сложнейших задач в упаковочной промышленности и технологии розлива. Кроме того, загрязнение датчиков от изготавливаемых изделий, пылью, туманами или брызгами воды негативно сказывалось на точности распознавания, так как сигнал от рефлектора постепенно понижался и приближался к порогу срабатывания, что зачастую приводило к ложному срабатыванию датчика. Однако процесс обнаружения стекла, используемый в датчиках, отличается высокой надежностью. Он основывается на сохранении промежутка между сигналом от рефлектора и порогом срабатывания. Порог срабатывания устанавливается исходя из излучения, попадающего на датчик от рефлектора. В зависимости от ожидаемого ослабления сигнала можно выбрать между различными режимами срабатывания. С помощью микропроцессорного анализа порог срабатывания постоянно адаптируется к загрязнению датчика.
При этом промежуток между сигналом от рефлектора и порогом срабатывания сохраняется электронным способом. Таким образом удается избежать ложного срабатывания датчика вследствие сближения сигнала от рефлектора, притупленного загрязнением, и установленного порога срабатывания.
Чистку датчика необходимо проводить только при сильном загрязнении и достижении системной границы датчика для обнаружения стекла, т. е. гораздо позже, чем обычно. После проведения очистки изначальный уровень сигнала или настройка срабатывания устанавливаются автоматически.
Просмотров: 2682