Aktuální vydání

celé číslo

12

2020

Systémy DCS pro kontinuální a dávkové výrobní procesy

Provozní analytická technika

celé číslo

Inovace v oblasti detekce

číslo 3/2003

Inovace v oblasti detekce

Detekce polohy je podstatnou součástí automatizace a může mít, v závislosti na tom, co se požaduje, velmi rozdílné formy. Firma Schneider Electric pod svou značkou Telemecanique nyní přichází se zásadně inovovanou ucelenou řadou komponent pro detekci. Využívá přitom novou koncepci, jejímž cílem je podstatně zjednodušit výběr vhodného modelu, snížit náklady na skladování a usnadnit montáž, nastavování a údržbu detektorů polohy.

Obr. 1.

Ve všech procesech je vždy třeba být v určitém okamžiku informován o přítomnosti nebo nepřítomnosti objektu, osoby nebo určitého prvku stroje. Každá situace vyžaduje určitý typ detekce vhodný pro dané použití. Proto mají všechny stávající způsoby detekce (elektronické, popř. elektromechanické) svůj smysl existence, se všemi jejich výhodami i nevýhodami. Firma Telemecanique se rozhodla reagovat na všechny eventuality a usnadnit život všem uživatelům. Nová nabídka zahrnuje všechny stávající typy detekce, u kterých se snaží odstranit jejich dosavadní nevýhody.

Inovací k jednoduchosti

Patentovanou koncepcí firmy Telemecanique je Osiconcept, kde předpona Osi- vychází ze sloganu Offering Simplicity through Innovation – tedy nabídnout jednoduchost prostřednictvím inovace.

Prvním principem koncepce Osiconcept je snaha o jednoduchost: co možno nejjednodušší musí být výběr, montáž, nastavování i údržba detektoru. Druhý princip se týká dostupnosti: mít rychle a s nejmenším počtem různých komponent k dispozici co největší počet různých řešení. Třetí princip by se mohl nazývat adaptabilita: přístroje se musí vypořádat se všemi omezeními danými prostředím jejich instalace. Firma Telemecanique k tomu přidala ještě estetickou dimenzi, v jejímž rámci mají všechny komponenty nový zdařilý design, sjednocuje je použitá modrá barva a tvoří novou řadu přístrojů pro detekce nabízenou pod obchodním názvem Global Detection.

Obr. 2.

Firma Telemecanique záměrně porušila pravidla hry a v nebývalé míře zavedla do praxe následující pojmy: dekompozice, modularita a zvýšená bezpečnost. Důsledkem je možnost používat menší počet různých typů přístrojů a snazší vzájemná zaměnitelnost nových a starých produktů. Distributoři a dodavatelé by v nové nabídce měli velmi rychle najít odpovídající výhody, zvláště když zvolená koncepce přibližuje řešení i těm, kdo nejsou v oboru detekce specialisty.

Produkty se učí své prostředí

Jako první příklad změny v přístupu lze uvést tradiční indukční čidla, mající ze své podstaty několik druhů obtíží. Vedle zástavbových rozměrů je jedním z jejich problémů citlivost na kovové materiály v okolí, což znamená, že některé mohou být tzv. zapustitelné do kovu (jsou stíněné), jiné stíněné nejsou a jejich chování je při částečném zapuštění neurčité. Jejich nastavování a upevňování bývá někdy zdlouhavé.

Firma Telemecanique zahrnula do svého projektu Osiconcept nová indukční čidla Osiprox, koncipovaná tak, aby se těmto obtížím vyhnula (obr. 1). Čidla jsou velmi plochá a kompaktní a budou se snáze umisťovat ve strojích. Díky vestavěnému mikroprocesoru se automaticky adaptují na prostředí tak, aby poskytovala maximální dosah detekce bez ohledu na povahu kovového okolí. Jestliže uživatel stiskne tlačítko, adaptují se a nastaví maximální dosah. Pomocí rychloupínacích držáků je lze rychle instalovat nebo vyměnit. Jakmile jsou jednou umístěna, není již nutné korigovat jejich polohu, protože ladění či přesná detekce jsou integrovány do čidla.

Obr. 3.

Čidla Osiprox umožňují nastavit přesný okamžik sepnutí při bočním i čelním nájezdu snímaného objektu a dále lze automaticky eliminovat vliv kovového pozadí. Minimální doba potřebná na instalaci, dokonalá funkce a flexibilita čidel Osiprox jsou zárukou maximální produktivity práce s nimi.

Obdobně nebylo nikdy jednoduché vybírat fotoelektrická čidla. V závislosti na detekovaných materiálech s jejich matnými nebo lesklými povrchy světlé nebo tmavé barvy a okolním prostředí bylo při optimální volbě třeba téměř pro každou aplikaci jiné čidlo.

Použití odrazky může nebo nemusí být nezbytné (volba mezi reflexním nebo difuzním systémem), popř. je vhodnější jednocestná závora (tj. vysílač a přijímač). Zřídka se tedy podaří vybrat optimální model hned napoprvé. Ostatně nesnadné je i stanovit polohu a meze zóny detekce. Zejména seřizování ve třech osách vyžaduje speciální přípravky a ochranné prvky, prodražující instalaci.

Firma Telemecanique aplikovala svůj Osiconcept i na fotoelektrická čidla. Výsledná čidla řady Osiris (obr. 2) mají podstatným způsobem rozšířené funkční schopnosti a jsou skutečně schopna zastat vše. Mohou snímat současně difuzně i s potlačením pozadí. Je-li třeba zvětšit dosah, stačí přidat odrazku nebo vysílač a fotoelektrické čidlo se stane reflexním nebo jednocestnou závorou (thru-beam). Pojem spínání světlem nebo stínem ztrácí smysl. Je-li objekt detekován, je aktivován výstup (nebo obráceně). Uživatel se sám rozhodne, zda výstup bude „zapínací“ nebo „vypínací“. Výsledkem aplikace konceptu Osiconcept jsou samoučící se fotoelektrická čidla, velmi jemně nastavitelná pro velmi přesnou a spolehlivou detekci. Čidla s úplnou funkcí „teach“ se přizpůsobují v celém kontextu a jsou schopna odstínit všechny rušivé vlivy okolního prostředí.

Obr. 4.

Přesného nastavení zóny detekce lze u čidel řady Osiris dosáhnout bez speciálního příslušenství. Jestliže je objekt určený k detekci přemístěn do bližší zóny, stačí stisknout tlačítko a čidlo tuto změnu vezme na vědomí. Stejně tak, je-li objekt průsvitný, stačí ho, bez ohledu na režim detekce, dát na patřičné místo, stisknout tlačítko a čidlo je nastaveno. Standardně dodávané držáky lze nastavovat prostorově, a čidla tudíž seřídit v jakémkoliv směru, a to včetně umístění kompatibilních ochranných krytů. Vše s mechanickou indexací nastavení.

Fotoelektrická čidla Osiris kombinují flexibilitu a přesnost. Jsou schopna pracovat v pěti pracovních režimech a dvou stavech (zapínací nebo vypínací). Jde o svého druhu jedinečné produkty. Díky použitému novému přístupu klesl počet různých typových označení desetkrát.

Počet kombinací znamená větší akceschopnost

Princip Osiconcept byl použit i pro polohové spínače. V této skupině produktů obecně existuje taková rozmanitost ovládacích hlavic, těl a spínacích jednotek, že obvykle není v potřebné chvíli k dispozici ten správný typ. V případě řady produktů Osiswitch usnadňuje dostupnost všech konfigurací propracovaná modularita těl spínačů, spínacích jednotek, ovládacích hlavic a vstupů pro průchodky kabelů. Více než 40 kompletně zaměnitelných kovových ovládacích hlavic lze kombinovat s pěti různými typy těl (kompaktní, miniaturní, plastové, kovové, s vynulováním), šesti různými typy kabelových vstupů podle různých norem a zvyklostí v různých geografických oblastech světa (Pg 11/13, ISO M16/M20, NPT 1/2" PF 1/2) a vytvořit tak několik tisíc různých konfigurací, z nichž více než 5 000 je okamžitě k dispozici. V současnosti jsou to jediné polohové spínače na trhu vybavené mžikovými spínacími jednotkami (dva, tři nebo čtyři kontakty) s nuceným rozpínáním, což slouží ke zvýšení bezpečnosti. Zjednodušení kabeláže (modulární kabelové vstupy) přináší až 40% úsporu času při elektrickém připojování. Ovládací hlavice a páky s možností prostorové orientace (3D) zjednodušují instalaci a dovolují umístit tělo spínače v jakékoliv poloze např. vzhledem k vačce (obr. 5).

Obr. 5.

Nakonec byl Osiconcept použit také u tlakových spínačů Nautilus (obr. 4). Tlakové spínače se používají pro kontrolu tlaku a není zcela jednoduché je nastavit. Při instalaci musí být zařízení v provozu, pod tlakem, a posléze již není možné seřizovat nastavené hodnoty. Elektronické snímače Nautilus lze označit jako user-friendly (přátelské k uživateli). Požadované hodnoty parametrů na nich je možné jednoduše nastavit již před instalací i posléze modifikovat během provozu. Ergonomická membránová tlačítka s hmatovou odezvou a obousměrné rolovací menu na velkém čtyřmístném segmentovém displeji usnadňují parametrizování digitálního i analogového výstupu. Hodnota se zobrazuje přímo v jednotkách tlaku (bar, psi). Tyto tlakové spínače mají robustní kovové pouzdro se zvýšenou odolností proti tlakovým rázům a přetlakům až do šestinásobku jmenovitého tlaku. Možnost uchovat v paměti špičkové hodnoty tlaku a zařízení pro ověření stavu spínače, které je k dispozici, významně usnadňují diagnostiku a údržbu.

Možnost použití v systému

Všechny produkty Telemecanique Global Detection mohou být pomocí komunikačního systému AS-i připojeny do prostředí Transparent Factory jako otevřené základny založené na internetu a využívající komunikační protokol Ethernet TCP/IP. Díky koncepci Osiconcept mohou detekční přístroje značky Telemecanique ušetřit jak čas při výběru a nákupu potřebných komponent, tak i náklady, a to skladovací i zapříčiněné prostoji výrobních zařízení.

Ing. Petr Lustik,
marketing

Schneider Electric CZ, s. r. o.

Technická podpora
tel.: 0362/76 63 33
e-mail: tp@cz.schneider-electric.com

Praha - Thámova 13, 186 00 Praha 8
tel.: 02/81 08 81 11, fax: 02/24 81 08 49

Brno - Mlýnská 70, 602 00 Brno
tel.: 05/43 42 55 55, fax: 05/43 42 55 54

http://www.schneider-electric.cz

Inzerce zpět