Концевые выключатели (КВ)

Концевые выключатели, как и ручные срабатывают от механического воздействия, но не оператора – наладчика, а механизмов автоматизированной системы.

Моделей и видов концевые выключатели существует очень много, это связано с тем, что конструкции концевые выключатели должны по размерам, хода рычага, силе воздействия, и жёсткости точно соответствовать требованиям конкретного процесса. Концевые выключатели приводятся в действие рычагами, штифтами, кнопками, плунжерами, роликами, пружинами и т. п.

В робототизированных системах концевые выкл. применяются как на самих роботах, так и в периферийном оборудовании. Концевые выключатели могут ограничивать перемещение руки робота по любой из оси координат.

Бесконтактные выключатели

Бесконтактные выключатели не требуют физического контакта с объектом или светового из­лучения от объекта. Существует целый ряд физических явлений, на основе кото­рых работают выключатели, реагирующие на новые объекты – как металлические так и не металлические. В одном из типов выключатели (объёмные датчики) имеется специальная антенна, работающая в определенном диапазоне радиочастот. Антенна принимает сигнал, передаваемый другой системой, а помещение любого объекта в создаваемое поле вызывает помехи приёма. Эти помехи улавливаются антенной датчика и при дос­тижении ими определённого уровня выключатели срабатывает.

Особенность – чувствительность антенны связана с электрическими свойст­вами материала объекта и имеет также значение размеры объекта, поэтому систе­му можно превратить в подобие избирательной для определённых изделий. Другой тип – сонары – излучают волны давления и улавливают отражённые от объектов волны. Большинство сонаров работают в ультразвуковом диапазоне.

Другой тип – основан на эффекте Холла – заключается в появлении небольшого напряжения в поперечном сечении про­водника, по которому проходит электрический ток, если проводник помещён во внешнее магнитное поле. Значение этого на­пряжения пропорционально плотности магнитного потока, магнитного поля, перпендикулярного направлению тока. С помо­щью этого явления можно определить не только наличие объекта, но и расстояние до него.

Фотоэлектрические датчики

ФЭД – реагируют на световое излучение и более распространены, чем бес­контактные выключатели. Как правило, используется луч света, создаваемый ис­кусственным источником. Основной задачей является обнаружение объекта на пути прохождения луча. Отражающие поверхности, которыми оцениваются фото­электрические датчики (ФЭД) бывают трёх типов:

· рассеивающие;

· зеркальные;

· обратного отражения.

1 2 3

Рис. 11.2 Отражающие поверхности, используемые в ФЭД:

а- рассеивающая поверхность; б - зеркальная;

в - обратного отражения; 1 - источник света; 2 - датчик.

Датчики инфракрасного излучения

Датчики реагируют на излучение в диапазоне частот примыкающих к види­мому со стороны красного цвета.

Пример использования – обнаружение и контроль горячих объектов. Реаги­рование на естественное инфракрасное излучение объектов. Используется в рабо­те системы диагностирующей неисправности. Нашли применение при повышении температуры выше нормы в зоне обработки - износ инструмента. Датчики прак­тически не подвержены воздействию помех в диапазоне видимого света.

Оптоволоконные устройства

Волоконные светодиоды – гибкие стеклянные или пластиковые трубки, по которым можно пропускать лучи света, меняя их направление. Когда используют пучки волокон, могут быть переданы целые изображения объектов. Однако обыч­но в системах автоматизации применяются отдельные волокна для передачи луча, присутствие или отсутствие которого фиксирует датчик.

Лазеры

Свет, испускаемый лазером представляет собой концентрированный, усилен­ный луч поляризованного света, такие лучи способны переносить на расстоянии большое количество энергии, сосредотачивая её на маленькой площади.

В автоматических системах лазера используются как источники очень длинных и ком­бинированных лучей света. Преимущество узких концентрированных лучей, ис­пускаемых лазерами, иллюстрировано на рисунке.

Рис. 11.3 Сравнение рабочих диапазонов обеспечиваемых обычным и лазерным источ­никами света при определении места нахождения

объектов на расстояние:

1 - обычный; 2 - лазерный; 3 - линза; 4 - фокусное расстояние; 5 - рабочий диа­пазон.

Свойства лазерных лучей – с их помощью прекрасно обнаруживать малые объекты, способные прерывать лучи на большом переменном расстоянии. При­сутствие или отсутствие луча за объектом может быть использовано как логиче­ский вход в автоматизированную систему управления. Лазер можно использовать и для измерения размеров.

ЭВМ (Анализаторы)

Цифровые ЭВМ являются первостепенными и в высшей степени универсаль­ным средством анализа входных сигналов автоматизированной системы, посколь­ку возможности программирования для обработки данных безграничны.

Счётчики.

Вавтоматизированной системе иногда возникает необходимость определить, сколько разных изделий накопилось в приёмном устройстве или прошло обработ­ку. Эта функция может быть осуществлена либо внутренними средствами, с по­мощью управляющей ЭВМ или программируемого контролёра, либо извне с по­мощью спец. устройств - счётчиков. Счётчик может быть механический, но в большинстве автоматич. систем применяются электронные счётчики.

Обычно подсчитывается число импульсов напряжения, генерируемых датчи­ком, реагирующим на наличие физического объекта. Счётчики могут фиксировать как прямой, так и обратный счёт.

Таймеры

Если на вход подаются точные временные импульсы, счётчик, который их считает, становится таймером, эквивалентом часов. Когда прошедшее время под­ходит к заданному значению, в таймере формируется выходной сигнал. Как и счётчики, промышленные таймеры могут работать в двух направлениях, т.е. име­ет прямой и обратный счёт времени.

Ещё одним свойством таймеров является возможность приостанавливать их действие, что позволяет им суммировать периоды времени, когда напряжение имеется и пропускать периоды, когда напряжение отсутствует, т.е. фиксировать протяжённость прерывистых процессов. Таймеры могут быть выполнены в виде отдельных приборов или является составной частью программируемых контро­лёров, или управляющих ЭВМ.