فیبر نوری آتونیکس BFC

سری BFC آتونیکس یا Autonics BFC Fiber Optic Amplifier Communication Converter برای ایجاد ارتباط میان آمپلی فایرهای فیبر نوری سری BF5 و تجهیزات کنترلی مانند PLC یا کامپیوتر طراحی شده است. برخلاف برداشت رایج در بعضی صفحات فروش، BFC خود آمپلی فایر فیبر نوری نیست و مستقیما Fiber Optic Unit را برای تشخیص جسم راه اندازی نمی کند. وظیفه آن مدیریت، مانیتورینگ و تنظیم گروهی آمپلی فایرهای BF5 است. با استفاده از BFC می توان پارامترهای BF5 را از سیستم خارجی تنظیم کرد، مقدار نور دریافت شده و وضعیت خروجی را مشاهده کرد و حداکثر 32 آمپلی فایر BF5 را در یک ساختار ارتباطی مدیریت کرد. مدل های اصلی این خانواده BFC-N و BFC-P هستند که از نظر نوع ورودی Solid-State با یکدیگر تفاوت دارند. این سری اکنون در وب سایت آتونیکس با وضعیت توقف تدریجی تولید نمایش داده می شود؛ بنابراین برای پروژه جدید باید علاوه بر موجودی BFC، راهکار جدیدتر BFN و BFNC نیز بررسی شود.

BFC آتونیکس چیست؟

BFC یک Communication Converter تخصصی برای خانواده BF5 است. این دستگاه بین مجموعه آمپلی فایرهای فیبر نوری و PLC یا PC قرار می گیرد و امکان تبادل اطلاعات و تنظیم پارامترها را فراهم می کند.

خود BFC دارای مدار تشخیص Optical Target نیست. بنابراین نمی توان Fiber Unit را به جای BF5 مستقیما به BFC متصل کرد و انتظار Detection داشت.

ساختار صحیح شامل Fiber Optic Unit، آمپلی فایر BF5 و در صورت نیاز مبدل ارتباطی BFC است. هر بخش وظیفه متفاوتی در سیستم دارد.

کاربرد BFC در سیستم فیبر نوری BF5

آمپلی فایر BF5 وظیفه پردازش نور Fiber Unit و تولید خروجی Detection را دارد. اگر تعداد Amplifierها زیاد شود، تنظیم و کنترل جداگانه هر واحد می تواند زمان بر باشد.

BFC برای همین شرایط طراحی شده است. PLC یا کامپیوتر از طریق مبدل به گروه BF5 دسترسی پیدا می کند و وضعیت سنسورها را به صورت مرکزی مانیتور می کند.

این ساختار در خطوط مونتاژ، ماشین آلات بسته بندی و تجهیزاتی که چند Fiber Head در کنار یکدیگر دارند کاربرد بیشتری پیدا می کند.

مدل های BFC-N و BFC-P

خانواده BFC در دو مدل شناخته شده BFC-N و BFC-P ارائه شده است. امکانات ارتباطی اصلی هر دو مدل مشابه هستند و تفاوت مهم آن ها به نوع ورودی Solid-State مربوط می شود.

هنگام Replacement نباید فقط نام BFC بررسی شود. N یا P بودن مدل قبلی و ساختار ورودی سیستم باید مشخص باشد.

اتصال حداکثر 32 آمپلی فایر BF5

یکی از مهم ترین قابلیت های BFC امکان مدیریت چند Amplifier است. Autonics اتصال حداکثر 32 واحد از سری BF5 را برای این مبدل اعلام کرده است.

BF5ها از طریق Side Connector در کنار یکدیگر قرار می گیرند و BFC به این مجموعه متصل می شود. در نتیجه نیازی نیست برای هر Amplifier یک Communication Converter مستقل نصب شود.

این قابلیت برای ماشین هایی با تعداد زیاد سنسور فیبر نوری باعث کاهش حجم سیم بندی ارتباطی و ساده شدن مانیتورینگ می شود.

ارتباط RS485 در BFC

BFC از ارتباط RS485 پشتیبانی می کند و برای اتصال به PLC یا تجهیزات Master قابل استفاده است. RS485 برای شبکه های صنعتی به دلیل مقاومت مناسب در برابر نویز و امکان کابل کشی طولانی کاربرد زیادی دارد.

پروتکل معرفی شده برای BFC در مستندات رسمی Modbus RTU است. بنابراین PLC یا سیستم مانیتورینگ دارای Modbus Master می تواند برای تبادل اطلاعات مورد استفاده قرار گیرد.

تنظیم Address، Baud Rate و سایر پارامترهای شبکه باید بین Master و BFC هماهنگ باشد. استفاده از RS485 به معنی برقراری خودکار ارتباط بدون تنظیم نیست.

سرعت ارتباط BFC

Communication Speed در BFC روی چند مقدار استاندارد قابل تنظیم است. سرعت های رسمی شامل 1200، 2400، 4800، 9600، 19200 و 38400bps هستند.

انتخاب Baud Rate باید با طول شبکه، کیفیت کابل، تعداد تجهیزات و تنظیم PLC هماهنگ شود. مقدار بیشتر همیشه به معنی عملکرد بهتر در هر شبکه نیست.

ورودی SW در BFC

علاوه بر ارتباط دیجیتال، BFC دارای Switch Input یا SW Input است. سطح High این ورودی در مستند رسمی 5…24VDC و سطح Low برابر 0…1VDC تعریف شده است.

نوع Solid-State این ورودی در BFC-N و BFC-P متفاوت است. بنابراین هنگام اتصال فرمان خارجی باید NPN یا PNP بودن مدل کنترل شود.

مانیتورینگ مقدار نور BF5

BFC فقط برای ارسال فرمان ساده استفاده نمی شود. این دستگاه امکان Real-time Monitoring اطلاعات آمپلی فایرهای BF5 را نیز فراهم می کند.

از جمله اطلاعات قابل مانیتور، Incident Light Level یا مقدار نور دریافت شده و Output State است. این اطلاعات برای عیب یابی و بررسی وضعیت Detection کاربرد دارند.

اگر مقدار نور به مرور کاهش پیدا کند، ممکن است Head کثیف شده، Fiber آسیب دیده یا وضعیت Target تغییر کرده باشد. داده واقعی باید همراه شرایط ماشین تحلیل شود.

تنظیم پارامترهای BF5 از PLC یا PC

یکی از کاربردهای اصلی BFC امکان اجرای Functionها و تغییر Parameterهای BF5 از یک دستگاه خارجی است. این موضوع در ماشین هایی با چند Amplifier بسیار کاربردی است.

به جای مراجعه فیزیکی به تک تک Amplifierها می توان بسیاری از تنظیمات را از ساختار کنترلی مرکزی مدیریت کرد.

نوع Parameter قابل دسترسی باید بر اساس Manual و نسخه BF5 بررسی شود. همه Functionهای عملیاتی به یک روش در PLC پیاده سازی نمی شوند.

نمایشگر و نشانگرهای BFC

BFC دارای نمایشگر چهار رقمی 7-Segment LED است. در مستندات رسمی همچنین نشانگر TX قرمز و RX سبز برای وضعیت Communication ذکر شده است.

این نشانگرها در زمان راه اندازی شبکه کمک می کنند مشخص شود داده در حال ارسال یا دریافت است. با این حال برای تشخیص خطای کامل شبکه باید تنظیمات PLC و Wiring نیز بررسی شوند.

تغذیه BFC

ولتاژ کاری BFC برابر 12…24VDC ±10% است. نکته مهم این است که Power از طریق Amplifier متصل شده توسط Side Connector تامین می شود.

مصرف جریان در مشخصات خانواده حداکثر 40mA اعلام شده است. هنگام طراحی Power Supply باید مصرف کل BF5ها و سایر تجهیزات نیز محاسبه شود.

نباید بدون بررسی Wiring Diagram یک تغذیه مستقل به پایه ای که برای Side Connector طراحی شده اعمال شود. اتصال باید مطابق Manual رسمی انجام شود.

ابعاد BFC آتونیکس

BFC با بدنه بسیار باریک طراحی شده است. ابعاد اعلام شده در کاتالوگ حدود 10×30×70mm هستند و عرض مجموعه فقط 10mm است.

این طراحی اجازه می دهد مبدل کنار مجموعه BF5ها فضای زیادی روی DIN Rail اشغال نکند. وزن واحد نیز حدود 15g اعلام شده است.

شرایط محیطی BFC

دمای کاری رسمی BFC برابر −10…+50°C است و برای نگهداری محدوده −20…+60°C اعلام شده است. شرایط باید بدون یخ زدگی و میعان باشد.

رطوبت کاری 35…85%RH است. درجه حفاظت BFC برابر IP40 است؛ بنابراین برای نصب در معرض آب، گردوغبار سنگین یا محیط باز طراحی نشده است.

بهتر است BFC داخل تابلو یا محفظه مناسب نصب شود. IP سیستم نهایی باید بر اساس شرایط محیطی کل ماشین تعیین شود.

جنس بدنه و متعلقات

Case اصلی از PBT و Cover از Polycarbonate ساخته شده است. این مواد برای تجهیزات الکترونیکی داخل تابلو رایج هستند.

در مدل های رسمی، کابل Connector و Side Connector در بخش Accessories ذکر شده اند. وجود اقلام همراه در محصول موجود بازار باید هنگام سفارش جداگانه بررسی شود.

تفاوت BFC و BF5

BF5 یک Fiber Optic Amplifier است و وظیفه اصلی Detection را انجام می دهد. Fiber Unit مستقیما به BF5 متصل می شود و BF5 مقدار نور را پردازش می کند.

BFC یک Communication Converter است و وظیفه آن ایجاد ارتباط میان BF5ها و PLC یا PC است. بنابراین BFC بدون BF5 نقش سنسور مستقل ندارد.

تفاوت BFC و BFNC

BFC برای نسل BF5 طراحی شده است. در لاین آپ جدیدتر آتونیکس، آمپلی فایر BFN و مبدل ارتباطی BFNC جایگاه مشابهی در معماری جدید دارند.

BFNC برای مدیریت BFN طراحی شده و بسته به Module از Modbus RTU، EtherCAT و CC-Link پشتیبانی می کند. خود BFN نیز در مدل های High Performance قابلیت IO-Link دارد.

بنابراین BFNC را نباید بدون بررسی به BF5 متصل کرد و BFC نیز برای BFN تعریف نشده است. هر Converter با خانواده Amplifier مربوط به خود انتخاب می شود.

وضعیت تولید BFC

Autonics در دسته فعلی Fiber Optic Sensors، سری BFC را با عبارت To Be Discontinued نمایش می دهد. این وضعیت به معنی اهمیت بررسی موجودی و برنامه تامین قبل از استفاده در پروژه جدید است.

در برخی صفحات منطقه ای، مدل BFC-P حتی با وضعیت Discontinued نمایش داده شده است. وضعیت فروش و موجودی می تواند بین مناطق مختلف متفاوت باشد.

برای ماشین موجود که BF5 و BFC روی آن نصب هستند، تامین همان مدل ممکن است همچنان منطقی باشد. برای طراحی جدید، بررسی BFN و BFNC می تواند مسیر بلندمدت مناسب تری ایجاد کند.

آیا BFNC جایگزین مستقیم BFC است؟

خیر، نباید BFNC را جایگزین مستقیم و Plug-and-Play برای BFC در نظر گرفت. BFC برای BF5 و BFNC برای BFN طراحی شده است.

اگر ماشین BF5 دارد، تغییر به BFNC ممکن است نیازمند تغییر Amplifierها به BFN، بررسی Fiber Unit، Wiring، PLC Communication و برنامه نرم افزاری باشد.

بنابراین در Replacement ابتدا باید مشخص شود هدف فقط تعویض یک BFC خراب است یا ارتقای کامل سیستم فیبر نوری مدنظر قرار دارد.

کاربردهای مبدل BFC

راهنمای انتخاب BFC-N یا BFC-P

اول باید سیستم موجود بررسی شود. اگر مدل قبلی BFC-N است، استفاده از BFC-P بدون بررسی Wiring و Input Type صحیح نیست.

سپس تعداد BF5های متصل مشخص شود. BFC برای حداکثر 32 Amplifier سری BF5 تعریف شده است.

نوع ارتباط PLC نیز اهمیت دارد. برای RS485 باید Modbus RTU، Baud Rate، Address و ساختار شبکه با سیستم کنترل تطبیق داشته باشند.

در پروژه جدید باید وضعیت توقف تولید نیز در تصمیم گیری لحاظ شود. اگر سیستم هنوز طراحی نشده است، خانواده فعلی BFN و BFNC نیز باید از نظر فنی بررسی شوند.

نصب BFC در کنار BF5

BFC از طریق Side Connector به مجموعه BF5 متصل می شود. پیش از نصب باید برق سیستم قطع و جهت اتصال Connector مطابق Manual رعایت شود.

شبکه RS485 بهتر است با کابل Twisted Pair مناسب اجرا شود. مسیر Communication باید تا حد امکان از کابل موتور، کنتاکتور و خروجی VFD فاصله داشته باشد.

در شبکه های طولانی، Termination، Ground Reference و توپولوژی باید مطابق اصول RS485 و دستور سازنده طراحی شوند.

پس از اتصال، ابتدا Communication Parameterها بررسی و سپس دسترسی به داده های BF5 تست شود. TX/RX Indicator می تواند در عیب یابی اولیه مفید باشد.

قیمت BFC آتونیکس

قیمت BFC آتونیکس به مدل BFC-N یا BFC-P، موجودی بازار و وضعیت توقف تولید وابسته است. محصولات قدیمی صنعتی ممکن است نسبت به قیمت اولیه کارخانه نوسان بیشتری داشته باشند.

اگر هدف فقط تعمیر ماشین موجود است، تامین BFC متناظر می تواند از تغییر کامل ساختار اقتصادی تر باشد. در پروژه جدید باید هزینه تامین آینده و موجودی BF5 نیز در نظر گرفته شود.

برای مقایسه با BFNC تنها قیمت مبدل کافی نیست؛ زیرا مهاجرت از BF5/BFC به BFN/BFNC ممکن است شامل تغییر Amplifier، Wiring و برنامه PLC باشد.

سوالات متداول فیبر نوری آتونیکس BFC

راهنمای خرید و قیمت فیبر نوری آتونیکس BFC