W latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku powstały pierwsze czujniki typu SMART. Były to czujniki półprzewodnikowe z dodatkowymi układami elektronicznymi. Czujniki te pozwoliły na lepszą, bardziej bezpieczną i precyzyjniejszą akwizycję danych z danego obiektu automatyki. Za pomocą czujników inteligentnych możliwe jest mierzenie tylko istotnych czy kluczowych dla nas sygnałów i pozyskiwanie z nich dalszych informacji. Dzisiaj czujniki inteligentne bardzo mocno ewoluowały i spotkać można wiele ich różnych konstrukcji i modeli. Cechą wspólna wszystkich czujników inteligentnych jest obecność interfejsu IO-Link, który służy jako medium do przesyłu informacji o zmierzonych wartościach danego zjawiska czy parametrów serwisowych.
W dużej mierze taki inteligentny czujnik zbudowany jest z czterech członów: elementu czujnika (typowo detekcyjna), elementu kondycjonującego (wzmacniacze, filtry, przetworniki, itp.), mikrokontrolera oraz interfejsu komunikacyjnego (IO-Link w stosunkowo małych czujnikach, PROFINET w przypadku większych czujników jak np. kurtyny optyczne, itp.). To właśnie obecność mikrokontrolera sprawia, że inteligentne czujniki posiadają rozszerzoną funkcjonalność, a czasami potrafią nawet odciążyć sterownik PLC.
W dzisiejszej produkcji Dawid Wróblewski sprawdza działanie dwóch inteligentnych fotoprzekaźników z IO-Link od firmy SICK:
- Światłowodowy, inteligentny fotoprzekaźnik z rodziny WLL80
- Inteligentny fotoprzekaźnik odbiciowy z rodziny W4F
WLL80 bazuje na technologii światłowodowej, która daje nam użytkownikom wiele elastyczności zarówno podczas procesu montażu jak i samego operowania. Czujnik nazywany jest wzmacniaczem światłowodowym, gdyż podłącza się do niego odpowiedniej długości światłowód, którego końcówka może pracować jako detektor. Światłowód z racji małych gabarytów, wagi a za to dużej elastyczności oraz w przypadku użycia metalowej skrętki – również odporności, pozwala nam na swobodne zamontowanie i manewrowanie pomiędzy poszczególnymi częściami maszyny i dotarcie do naprawdę małych czy trudno dostępnych miejsc. Ogromnym plusem tej serii jest zamontowany na froncie czujnika wyświetlacz OLED, który pozwala na monitorowanie oraz parametryzację. Czujnik wyposażony jest w złącze IO-Link oraz wykonuje dodatkowe zadania dzięki funkcjom typu SMART, które możemy jako użytkownicy swobodnie wykorzystywać. Możemy również tworzyć różne RECEPTURY w postaci pięciu różnych konfiguracji zapisanych w pamięci.
Seria W4F posiada ogromną funkcjonalność oraz niezawodność, bowiem czujniki tej serii w zależności od wersji posiadają podwójną plamkę świetlną, optykę typu V, optykę z dwoma nadajnikami , z czego 1 dioda to rozpraszająca, czy w postaci dwóch linii. W ten oto sposób nie ma w zasadzie ograniczeń detekcyjnych dla tych fotoprzekaźników. Nawet w przypadku bardzo porowatych czy połyskliwych powierzchni jesteśmy w stanie tak zaprogramować inteligentne fotoprzekaźniki, iż wykrywać one będą przedmioty z wieloma niedoskonałościami, dziurami, perforacjami czy połyskliwym tłem. Seria naszpikowana jest takimi technologiami, jak:
Foreground Suppression – funkcja inteligentnego tłumienia przedpola.
Optyka typu V – Zamontowany w WTV4F tor optyczny w kształcie litery V pomaga w samoczynnym wykrywaniu mocno odbijających światło oraz transparentnych obiektów. Optyka typu V działa przy tym z wysokim współczynnikiem rezerwy, który zapewnia bardzo wysoką niezawodność wykonywania zadań detekcji oraz pozycjonowania nawet w wymagających warunkach.
Technologia DoubleLine – Dwa połączone logicznie w inteligentny sposób fotoprzekaźniki odbiciowe z tłumieniem tła emitują dwie mające kształt linii plamki świetlne.
Technologa MultiSwitch – Pozwala na ustawienie dwóch różnych odległości wykrywania obiektu.
Dawid przetestuje czujnik WLL80 w dwóch aplikacjach:
- Pierwsza aplikacja to Kontrola poziomu cieczy w transparentnym zbiorniku. Nasz czujnik będzie wskazywać nam odpowiedni poziom napełnienia zbiornika. Użyjemy w tym celu również dedykowanego światłowodu do detekcji poziomu. Pomiar taki realizować można na przykład w branży kosmetycznej czy chemicznej, gdzie łatwopalne bądź wybuchowe płyny wymagają opomiarowania i wykrywania obecności czy poziomu.
- Druga aplikacja to zliczanie przedmiotów, gdzie do wału silnika przymocowaliśmy obrotowe koło z nalepionym odbłyśnikiem i wykrywać będziemy jego położenie kątowe. Każde wykrycie to zliczenie kolejnego elementu. Przetestujemy też częstotliwość detekcji. Za pomocą przemiennika częstotliwości będziemy regulować prędkość wału naszego silnika i sprawdzimy możliwości detekcji dla prędkości 50Hz. Dodatkowo, celem uwiarygodnienia prędkości obrotowej wału silnika oraz czasu odpowiedzi wzmacniacza światłowodowego WLL, Dawid podłączył i omówił zachowanie czujnika kontrastu KTS Prime (czujniki kontrastu są jednymi z najszybszych w automatyce przemysłowej).
Za pomocą darmowego oprogramowania SOPAS od firmy SICK, Dawid pokaże, w jaki sposób należy zaprogramować czujnik i na co zwrócić uwagę.
W drugiej części filmu Dawid przyjrzy się niezawodności czujnika W4F i sprawdzi jego działanie w technologii DoubleLine, gdzie będzie wykrywać trudne z definicji do wykrycia przedmioty, takie jak:
– Saszetkę od jednorazowej kawy
– Płytkę drukowaną z dużą perforacją
– Półprzeźroczystą gilzę tytoniową
Znowu, w pierwszej kolejności Dawid zaprogramuje czujnik za pomocą oprogramowania SOPAS a następnie przetestuje jego działanie.
W zasadzie cały film możecie potraktować jako video poradnik, za pomocą którego nauczycie się obsługi oprogramowania SOPAS oraz samego parametryzowania czujników serii WLL80 i W4F i nie tylko ponieważ większość fotoprzekaźników firmy SICK obsługuje się i montuje w podobny sposób.
