Innowacja w wykrywaniu poziomu w układarkach: czujniki ultradźwiękowe zastępują młotki do materiałów oparte na kontakcie

Innowacja w wykrywaniu poziomu w układarkach: czujniki ultradźwiękowe zastępują młotki do materiałów oparte na kontakcie

streszczenie

Seria CSB30 ma zakres detekcji 350-6000 mm, z opcjami przełączania, wyjścia analogowego i RS485. Może wykrywać wysokość i położenie materiałów wewnątrz układacza w czasie rzeczywistym, zapewniając dokładne sygnały sterujące do automatycznej dystrybucji materiałów. Gdy wysokość materiału osiągnie ustawioną wartość, czujnik wysyła sygnał do systemu sterowania, który steruje układaczem, aby wykonać odpowiednie czynności, takie jak zatrzymanie dystrybucji lub dostosowanie kierunku dystrybucji.

Innowacja w wykrywaniu poziomu w układarkach: czujniki ultradźwiękowe zastępują młotki do materiałów oparte na kontakcie

Zastosowanie czujników ultradźwiękowych w detekcji poziomu zapasów w zakładzie przetwórstwa kamienia

Tło: Jeden z naszych klientów prowadzi zakład obróbki kamienia. Ich oryginalny system wykrywania oparty na kontakcie, wykorzystujący długie i krótkie młotki materiałowe do wykrywania poziomu układacza, uległ awarii, a odporność na pył pierwotnej konstrukcji była słaba. Klient chciał znaleźć nowe rozwiązanie, które nie wymagałoby zmian w pierwotnych wymaganiach dotyczących sterowania. Zdecydowali się wymienić system młotka materiałowego oparty na kontakcie na rozwiązanie z bezkontaktowym czujnikiem ultradźwiękowym firmy DADISICK. Po modernizacji nowy system wykrywania działał dobrze i stabilnie.

Oryginalne rozwiązanie: Zasada działania systemu detekcji opartej na kontakcie

Oryginalny system wykrywania poziomu materiału w układarce wykorzystywał urządzenie do wykrywania długiego i krótkiego młota materiałowego oparte na kontakcie. Zasada działania była następująca: gdy układarka rozprowadzała materiał, jeśli długi młot zetknął się z materiałem, generował sygnał przełączający i wysyłał go do lokalnego sterownika PLC (Programmable Logic Controller). Następnie sterownik PLC wysyłał sygnał do układarki, wskazując, że wysokość materiału osiągnęła wymagany poziom i układarka powinna obrócić się o 3°, aby kontynuować układanie. Jeśli materiał dotknął krótkiego młota, system natychmiast zatrzymywał przenośnik w górę rzeki i układarkę oraz emitował alarm.

Nowe rozwiązanie: zasada działania i dobór czujników ultradźwiękowych

Czujniki ultradźwiękowe są projektowane na podstawie charakterystyki fal ultradźwiękowych, wykorzystując jako główny komponent chipy piezoelektryczne. Czujniki te oferują wysoką dokładność, silną kierunkowość i dobrze działają nawet w zapylonych środowiskach. Sonda czujnika jest wyposażona w komponenty kompensacji temperatury, aby zapewnić wysoką precyzję pomiaru, nawet gdy temperatura otoczenia ulega wahaniom.

Piezoelektryczny chip wibruje, emitując fale ultradźwiękowe, gdy przyłożone jest napięcie, i odwrotnie, gdy fale ultradźwiękowe powracają i oddziałują na piezoelektryczny chip, generują sygnał elektryczny. Poprzez obliczenie czasu potrzebnego falom dźwiękowym na przebycie drogi między czujnikiem a materiałem, system może dokładnie zmierzyć wysokość materiału.

Wybór czujnika:
Na podstawie wymagań klienta opracowano model czujnika ultradźwiękowego firmy DADISICK CSB30-6000 wybrano. Jego zakres detekcji od 350 mm do 6000 mm idealnie spełniał potrzeby detekcji poziomu w zakładzie obróbki kamienia. W tym zakresie ustawiono dwa punkty detekcji (A1 i A2):
Switch Output
Wyjście przełączające, NO/NC SET
1️⃣ Gdy czujnik wykryje punkt A1, wysyła sygnał przełączający do sterownika PLC, który następnie steruje układarką, aby obróciła się o 3° i kontynuowała układanie.

2️⃣Gdy czujnik wykryje punkt A2, wysyła sygnał zatrzymujący przenośnik w górę rzeki i układarkę, zapewniając bezpieczną pracę systemu.

NOTATKA: Przy ustawianiu punktów przełączania A1 i A2 należy również skonfigurować wbudowaną kompensację temperatury czujnika ultradźwiękowego, aby zagwarantować dokładność pomiaru.
Czujniki ultradźwiękowe DADISICK zapewniają nie tylko pomiary o wysokiej precyzji, ale także obsługują wiele trybów wyjściowych, w tym tryb przełącznika zbliżeniowego, tryb okna, tryb reflektora, tryb podwójnego przełącznika (tryb histerezy), wyjście analogowe, wyjście cyfrowe i wykrywanie pojedynczych/podwójnych arkuszy. Te cechy sprawiają, że nadają się do różnych zastosowań przemysłowych. (Więcej informacji o trybach wyjściowych czujników ultradźwiękowych można uzyskać, klikając tutaj.)

Czujniki ultradźwiękowe serii CSB30

CSB30 Series Long Range Ultrasonic Sensor
Modele
CSB30-2000
CSB30-4000
CSB30-6000
Zasięg wykrywania
100mm - 2000mm
200mm - 4000mm
350mm - 6000mm
Strefa martwa
0mm - 100mm
0mm - 200mm
0mm - 350mm
Rezolucja
0,17 mm
0,17-1,5 mm
0,17-2,5 mm
Czas reakcji
82 milisekundy
162 milisekundy
232 milisekundy
Histereza przełączania
±2mm
±4mm
±5 mm
Częstotliwość przełączania
10 Hz
5 Hz
4 Hz
Powtarzalność: ±0,15% wartości pełnej skali
Dokładność bezwzględna: ±1% (wbudowana kompensacja dryftu temperatury)
Typ wejścia: Z funkcją synchronizacji i uczenia się
Typ wyjścia: Wyjście przełączające; Wyjście IO-Link; Wyjście analogowe; Wyjście cyfrowe RS485
Materiał: niklowanie miedzią, okucia plastikowe, żywica epoksydowa wypełniona szkłem
Typ połączenia: złącze M12 5-pinowe
Klasa ochrony: IP67
Temperatura otoczenia: -25°C~+70°C (248~343K)

Opinia klienta na temat filmu: Montaż czujników ultradźwiękowych na układarce

Zalety układacza wyposażonego w czujniki ultradźwiękowe

✅ Wykrywanie bezkontaktowe: skutecznie zapobiega problemom związanym z zużyciem i zanieczyszczeniami powodowanymi przez tradycyjne metody wykrywania oparte na kontakcie.
✅ Wysoka precyzja pomiaru: Gwarantuje dokładność i stabilność pomiaru dzięki kompensacji temperatury i precyzyjnej konstrukcji obwodu.
✅ Elastyczna konfiguracja: Wiele trybów wyjściowych spełnia potrzeby różnych zastosowań, umożliwiając łatwą integrację z istniejącymi systemami PLC.
✅ Korzyści długoterminowe: Zmniejszenie kosztów konserwacji, poprawa niezawodności sprzętu i zwiększenie wydajności produkcji.

Powiązane czujniki ultradźwiękowe

Ultrasonic sensors CSB12 series
Zakres detekcji: 20-120 mm Zakres detekcji: 20-200 mm Materiał: niklowanie miedzią Typ połączenia: złącze M12 4-pinowe
Ultrasonic sensors CSB18 series for Precision Distance Detecting | DADISICK
Zakres detekcji: 30-300 mm, 50-500 mm, 60-1000 mm Materiał: niklowanie miedzią, okucia plastikowe Typ połączenia: złącze M12 5-pinowe
Ultrasonic sensors CSB18 vertical series | Unique Elbow Ultrasonic Distance Sensor | Level Ultrasonic Distance Sensor
Zakres detekcji: 30-300 mm, 50-500 mm, 60-1000 mm Materiał: niklowanie miedzią, okucia plastikowe Typ połączenia: złącze M12 5-pinowe
Ultrasonic sensors CSB30 series High Accuracy Detection Ultrasonic sensing
Zakres detekcji: 100-2000 mm, 200-4000 mm, 350-6000 mm Materiał: niklowanie miedzią, okucia plastikowe Typ połączenia: złącze M12 5-pinowe
Ultrasonic sensors CSC series | Corrosion-resistant Ultrasonic Sensors | Custom service Ultrasonic Ranging Sensor Manufacturer
Zakres detekcji: 60-1000 mm, 150-2500 mm Materiał: tuleja miedziana niklowana Typ połączenia: złącze M12 5-pinowe
Ultrasonic sensors CSDA series | Double Sheet Detection Sensor | DADISICK
Odległość nadajnik-odbiornik: 20-40 mm, 20-60 mm, 20-100 mm Materiał: miedź niklowana, okucia plastikowe Typ połączenia: 2 m, kabel PVP, 0,14 mm²
Ultrasonic sensors CSDB series | Ultrasonic Proximity Sensors | DADISICK
Głębokość rowka: 68 mm Szerokość szczeliny: 5 mm Materiał: metal, aluminium Typ połączenia: złącze M8 4-pinowe
CSR30-2000-E2-V15 | Ultrasonic Detector Sensor | DADISICK
Zakres detekcji: 100-2000 mm Materiał: akcesoria plastikowe, wypełnione żywicą epoksydową Typ połączenia: złącze M12 5-pinowe Metoda wyjścia: 1 NPN, NO/NC