سنسور القایی آتونیکس PRD

سنسور القایی آتونیکس PRD یک خانواده Cylindrical Inductive Long-Distance Proximity Sensor برای تشخیص غیرتماسی قطعات فلزی است. تفاوت اصلی این خانواده با سری استاندارد PR در فاصله تشخیص بیشتر آن قرار دارد. Autonics مدل های PRD را در چند قطر، فاصله تشخیص و ساختار خروجی ارائه می کند. نسخه های DC سه سیم، DC دو سیم و مدل های مجهز به IO-Link در این خانواده وجود دارند. به همین دلیل برای انتخاب سنسور PRD باید علاوه بر قطر بدنه، نوع نصب، فاصله تشخیص، NPN یا PNP بودن، NO یا NC بودن، نوع اتصال و قابلیت IO-Link نیز بررسی شود.

معرفی سنسور القایی آتونیکس سری PRD

PRD سری Long Distance سنسورهای القایی استوانه ای آتونیکس است. این سنسورها بدون تماس مکانیکی، حضور جسم فلزی را تشخیص می دهند. ساختار استوانه ای رزوه دار نیز نصب روی براکت، بدنه ماشین و تجهیزات اتوماسیون را ساده می کند.

این سری برای کاربردهایی مناسب است که فاصله میان جسم و سنسور از محدوده قابل استفاده سری استاندارد PR بیشتر است. در عین حال انتخاب PRD فقط بر اساس عبارت Long Distance کافی نیست. فاصله تشخیص هر قطر و شرایط Flush یا Non-flush متفاوت است.

وضعیت تولید سری PRD آتونیکس

سری PRD همچنان در سبد فعلی سنسورهای Proximity شرکت Autonics قرار دارد. سازنده مدل های استاندارد و مدل های IO-Link این خانواده را در صفحه رسمی سری PRD معرفی می کند. بنابراین PRD در سطح خانواده یک محصول Discontinued نیست.

البته فعال بودن خانواده به معنی تولید تمام کدهای قدیمی نیست. برای Replacement باید وضعیت کد دقیق محصول بررسی شود. Autonics نیز در مستندات فنی اعلام می کند که بعضی مدل ها ممکن است در روند توسعه محصولات تغییر کنند یا متوقف شوند.

سایز و فاصله تشخیص سنسور PRD

لاین آپ استاندارد PRD شامل قطرهای M8، M12، M18 و M30 است. دو ساختار اصلی Flush و Non-flush برای این خانواده وجود دارند. مدل Non-flush در هر قطر فاصله تشخیص بیشتری ارائه می کند، اما برای نصب به فضای آزاد بیشتری در اطراف سطح حسگر نیاز دارد.

بیشترین فاصله تشخیص اسمی در مدل های استاندارد این خانواده به 25mm در مدل M30 Non-flush می رسد. برای نمونه PRD30-25DP یک سنسور M30 با فاصله 25mm است. این عدد فاصله تشخیص نامی است و نباید بدون در نظر گرفتن Setting Distance به عنوان فاصله نصب عملی استفاده شود.

Flush و Non-flush در سری PRD

مدل Flush برای نصب نزدیک تر به قطعات فلزی اطراف طراحی شده است. این مدل ها فاصله تشخیص کمتری نسبت به نسخه Non-flush همان قطر دارند. برای نمونه PRD18-7DN یک سنسور Flush با فاصله تشخیص 7mm است.

در مقابل PRD18-14DN یک مدل Non-flush با قطر M18 و فاصله تشخیص 14mm است. برای این نوع نصب باید فضای آزاد مورد نیاز اطراف سطح حسگر رعایت شود. استفاده از مدل Non-flush در یک محل نصب نامناسب می تواند عملکرد تشخیص را تغییر دهد.

مدل های DC سه سیم PRD

مدل های استاندارد DC سه سیم بخش مهمی از خانواده PRD را تشکیل می دهند. تغذیه نامی این مدل ها 12–24VDC است و محدوده ولتاژ عملکرد در مدل های بررسی شده رسمی 10–30VDC اعلام شده است.

مدل های NPN و PNP و حالت های Normally Open و Normally Closed بسته به کد قابل انتخاب هستند. به عنوان نمونه PRD18-14DN یک مدل NPN Normally Open است. مدل هایی با پسوندهای دیگر می توانند خروجی PNP یا منطق NC داشته باشند.

در مدل های استاندارد DC سه سیم، جریان مصرفی حداکثر 10mA و ظرفیت Control Output تا 200mA اعلام شده است. این مشخصات به مدل های IO-Link تعمیم داده نمی شوند، زیرا مدار خروجی و جریان مصرفی نسخه IO-Link متفاوت است.

انتخاب NPN یا PNP

انتخاب NPN یا PNP باید بر اساس مدار ورودی PLC یا کنترلر انجام شود. اگر ورودی PLC برای PNP طراحی شده باشد، استفاده از یک سنسور NPN بدون بررسی مدار صحیح نیست. علاوه بر نوع ترانزیستور خروجی، NO یا NC بودن سنسور نیز باید با منطق برنامه هماهنگ شود.

مدل های DC دو سیم PRD

Autonics مدل های DC دو سیم را نیز در سری PRD ارائه می کند. این نسخه ها معمولا در کدگذاری خانواده PRD با ساختار متفاوتی نسبت به مدل سه سیم مشخص می شوند. برای مثال PRDT18-14DO یک مدل DC دو سیم Non-flush با قطر M18 و فاصله تشخیص 14mm است.

برای PRDT18-14DO تغذیه 12–24VDC با محدوده عملکرد 10–30VDC اعلام شده است. ظرفیت خروجی آن 2 تا 100mA است و Leakage Current حداکثر 0.6mA ذکر شده است. این مقادیر نباید به تمام مدل های دو سیم با قطرهای مختلف تعمیم داده شوند.

مدل دو سیم از نظر سیم بندی، جریان نشتی و Residual Voltage با مدل سه سیم تفاوت دارد. بنابراین جایگزینی مدل سه سیم با مدل دو سیم فقط به دلیل مشابه بودن قطر و فاصله تشخیص توصیه نمی شود.

سنسور PRD مجهز به IO-Link

یکی از تفاوت های مهم PRD با بعضی خانواده های ساده تر Autonics، وجود مدل های IO-Link است. این قابلیت روی تمام مدل های PRD وجود ندارد. طبق لاین آپ فعلی سازنده، مدل های IO-Link در سایزهای M12، M18 و M30 ارائه شده اند.

مدل های IO-Link از ارتباط IO-Link Version 1.1 و Class A استفاده می کنند. سرعت ارتباط COM2 برابر 38.4kbps و Minimum Cycle Time برابر 2.3ms اعلام شده است. ارتباط IO-Link به IO-Link Master نیاز دارد و فایل IODD نیز توسط Autonics ارائه می شود.

در نسخه IO-Link، تغذیه 12–24VDC و محدوده عملکرد 10–30VDC است. مصرف جریان در IO-Link Mode حداکثر 25mA و در SIO Mode حداکثر 20mA اعلام شده است. Control Output نیز حداکثر 100mA است.

قابلیت های IO-Link در PRD

مدل IO-Link فقط یک سنسور با خروجی دیجیتال ساده نیست. کاربر می تواند نوع Control Output را میان Push-Pull، NPN و PNP تنظیم کند. حالت خروجی N.O. و N.C. نیز از طریق تنظیم پارامتر قابل تغییر است.

Timer با حالت های ON Delay، OFF Delay و One Shot در دسترس است. محدوده Timer Time از 1 تا 9999ms اعلام شده است. امکانات Too Close Target Detection و Unstable Detection نیز برای پایش بهتر وضعیت تشخیص در نظر گرفته شده اند.

امکانات تشخیصی دیگری مانند Power Monitoring، Output Disconnection Detection، Coil Disconnection Detection، Over Temperature Detection و Operating Time Alarm نیز در مستند رسمی IO-Link ذکر شده اند. این امکانات فقط به مدل IO-Link مربوط هستند و نباید برای تمام سنسورهای استاندارد PRD نوشته شوند.

نوع اتصال در سری PRD

Autonics برای خانواده PRD گزینه های Cable، Cable Connector و Connector را ارائه می کند. این تنوع به طراح اجازه می دهد نوع اتصال را با ساختار ماشین و روش تعمیرات هماهنگ کند.

در مدل های IO-Link نیز همین ساختار در کدگذاری وجود دارد. بدون علامت برای Cable Type، حرف W برای Cable Connector و CM برای Connector Type استفاده می شود. Connector مدل های مربوطه از نوع M12 است.

در بعضی کدها حرف V به Oil Resistant Cable اشاره می کند. کابل استاندارد مشکی از PVC ساخته می شود و نسخه مقاوم در برابر روغن دارای PVC مقاوم در برابر روغن و رنگ خاکستری است. این ویژگی Option وابسته به کد است.

درجه حفاظت و شرایط محیطی

درجه حفاظت اعلام شده برای خانواده PRD برابر IP67 طبق استاندارد IEC است. این مشخصه روی مدل های استاندارد بررسی شده و روی مدل IO-Link نیز در مستند رسمی سازنده درج شده است.

دمای کاری مدل های استاندارد بررسی شده −25…+70°C و دمای انبارش −30…+80°C است. برای مدل های IO-Link، دمای محیط و انبارش −25…+70°C اعلام شده است. استفاده باید بدون یخ زدگی یا میعان انجام شود.

بدنه و مهره در مدل های استاندارد عمدتا از برنج با روکش نیکل هستند و سطح حسگر از PBT ساخته شده است. بنابراین PRD معمولی را نباید با سری PRFD که Full Metal است یکسان در نظر گرفت.

مدل مقاوم در برابر پاشش جوش

در خانواده PRD مدل های Spatter-resistant نیز وجود دارند. Autonics برای این مدل ها از پوشش PTFE استفاده می کند تا تاثیر پاشش جوش روی سطح سنسور کاهش پیدا کند. این ویژگی برای تجهیزات Welding و خطوط بدنه سازی صنعتی کاربرد دارد.

Spatter-resistant بودن یک ویژگی عمومی تمام کدهای PRD نیست. هنگام سفارش باید کد محصول دارای این مشخصه انتخاب شود. همچنین پوشش PTFE به معنی Full Metal بودن سنسور نیست.

فرکانس پاسخ سری PRD

Response Frequency با قطر و فاصله تشخیص تغییر می کند. برای نمونه PRD08-2DP دارای فرکانس پاسخ 1kHz است. در مدل PRD08-4DN این مقدار 800Hz اعلام شده است.

PRD18-7DN با فاصله 7mm دارای Response Frequency برابر 300Hz است و PRD18-14DN با فاصله 14mm مقدار 200Hz دارد. در مدل های M30 با فاصله 15mm یا 25mm مقدار 100Hz دیده می شود. این پارامتر در شمارش قطعات سریع اهمیت دارد.

تفاوت سنسور PRD و PR آتونیکس

PR خانواده استاندارد و PRD خانواده Long Distance است. برای مثال مدل Flush سری PR با قطر M12 فاصله تشخیص 2mm دارد، در حالی که نسخه Flush سری PRD با قطر M12 به 4mm می رسد. مدل Non-flush M12 نیز در PR فاصله 4mm و در PRD فاصله 8mm ارائه می کند.

این تفاوت در همه سایزها دقیقا با یک ضریب ثابت تکرار نمی شود. بنابراین بهتر است فاصله هر کد مستقلا بررسی شود. از طرف دیگر IO-Link در مدل های مشخص PRD وجود دارد، در حالی که این قابلیت جزو ویژگی های سری استاندارد PR نیست.

PRD با PRFD نیز تفاوت دارد. PRFD خانواده Full Metal Long Distance است. اگر مقاومت مکانیکی سطح حسگر اهمیت زیادی داشته باشد، PRFD باید جداگانه بررسی شود و نمی توان PRD استاندارد را Full Metal در نظر گرفت.

کاربرد سنسور القایی آتونیکس PRD

راهنمای انتخاب سنسور PRD آتونیکس

اولین پارامتر، فضای نصب و قطر سنسور است. اگر فضای کمی وجود دارد، M8 یا M12 می تواند مناسب باشد. برای فاصله تشخیص بیشتر، مدل های M18 و M30 گزینه های بیشتری ارائه می کنند.

مرحله دوم تعیین فاصله واقعی تا قطعه فلزی است. انتخاب سنسور فقط بر اساس بیشترین Sensing Distance توصیه نمی شود. Setting Distance و ابعاد Target استاندارد نیز باید در دیتاشیت همان مدل بررسی شوند.

در مرحله بعد Flush یا Non-flush بودن انتخاب می شود. اگر امکان ایجاد فضای آزاد اطراف سطح حسگر وجود ندارد، باید محدودیت نصب مدل Non-flush با دقت بررسی شود. تغییر مدل Flush به Non-flush می تواند نیازمند تغییر مکانیکی در دستگاه باشد.

سپس نوع DC دو سیم یا سه سیم، NPN یا PNP و NO یا NC مشخص می شود. برای اتصال مستقیم به PLC، نوع ورودی PLC اهمیت زیادی دارد. در تجهیزات موجود، بررسی کد سنسور قبلی بهترین روش برای جلوگیری از انتخاب اشتباه است.

اگر پروژه به تنظیم از راه دور، Diagnostics یا پایش وضعیت سنسور نیاز دارد، نسخه IO-Link قابل بررسی است. این قابلیت Option است و فقط در کدهای مشخص قرار دارد. برای استفاده از آن نیز IO-Link Master لازم است.

نصب سنسور PRD

فاصله از فلز اطراف و فاصله میان چند سنسور باید طبق Manual همان مدل رعایت شود. این موضوع مخصوصا برای سنسورهای Non-flush اهمیت دارد. نزدیک شدن بیش از حد فلزهای اطراف می تواند ناحیه تشخیص را تحت تاثیر قرار دهد.

کابل سنسور باید از کابل های قدرت و منابع نویز الکتریکی فاصله داشته باشد. Autonics در مستند IO-Link نیز توصیه می کند سنسور نزدیک تجهیزاتی که میدان مغناطیسی قوی یا نویز فرکانس بالا تولید می کنند نصب نشود.

در نزدیکی موتور و دستگاه جوش، کنترل Surge اهمیت بیشتری دارد. سازنده استفاده از روش های مناسب حذف Surge را در چنین شرایطی توصیه می کند. کشیدن بیش از حد کابل یا خم کردن شدید محل خروج کابل نیز می تواند مقاومت آب بندی را کاهش دهد.

نکته نصب IO-Link

در حالت IO-Link طول کابل میان سنسور و IO-Link Master باید کمتر از 20m باشد. برای حالت های دیگر، مستند سازنده شرایط متفاوتی برای افزایش طول سیم اعلام کرده است. بنابراین طراحی کابل کشی IO-Link باید جدا از سنسور استاندارد انجام شود.

تجهیزات جانبی سنسور PRD

تجهیزات جانبی بسته به مدل می توانند شامل Connector Cable، Connector Connection Cable، Fixing Bracket و Spatter Protection Cover باشند. مدل های Connector به کابل سازگار با کانکتور M12 نیاز دارند.

در پروژه IO-Link علاوه بر سنسور، IO-Link Master نیز مورد نیاز است. فایل IODD برای شناسایی، پارامترگذاری و تبادل داده سنسور استفاده می شود. انتخاب Master و ساختار شبکه باید متناسب با PLC و معماری اتوماسیون پروژه انجام شود.

قیمت سنسور القایی آتونیکس PRD

قیمت سنسور PRD آتونیکس به کد دقیق محصول وابسته است. قطر M8 تا M30، فاصله تشخیص، NPN یا PNP بودن، NO یا NC، تعداد سیم، Connector Type و نوع کابل روی قیمت تاثیر دارند.

مدل های IO-Link نیز به دلیل ساختار ارتباطی و امکانات تشخیصی با مدل استاندارد تفاوت دارند. نسخه مقاوم در برابر روغن یا Spatter-resistant نیز باید بر اساس کد بررسی شود. برای استعلام دقیق بهتر است کدی مانند PRD12-8DN، PRD18-14DP2 یا PRD30-25D-IL2 اعلام شود.

خرید سنسور القایی آتونیکس PRD

برای خرید سنسور PRD ابتدا کد دستگاه قبلی یا مشخصات کاربرد را تعیین کنید. قطر، فاصله تشخیص، Flush یا Non-flush بودن، نوع سیم بندی، NPN یا PNP و نوع اتصال باید با پروژه هماهنگ باشند. اگر سنسور برای Replacement استفاده می شود، مدل جدید را بدون مقایسه مشخصات مکانیکی و الکتریکی Plug-and-Play در نظر نگیرید. در پروژه های جدید نیز نسخه IO-Link فقط زمانی انتخاب شود که امکانات ارتباطی و Diagnostic آن مورد نیاز سیستم باشد.

سوالات متداول سنسور القایی آتونیکس PRD