Безконтактні кінцеві вимикачі (БКВ)

БКВ мають ще більш високу надійність завдяки відсутності в їх конструкції контактів. В промисловості поширені індуктивні, ємнісні, оптичні безконтактні КВ, а при роботі з пневмоприводами - гідравлічні і пневматичні КВ.

Принцип дії індуктивного БКВ заснований на зміні амплітуди коливань генератора при внесенні в активну зону датчика металевого, магнітного, феромагнітного або аморфного матеріалу певних розмірів. При подачі живлення на кінцевий вимикач у області його чутливої поверхні утворюється змінне магнітне поле, що наводить у внесеному в зону матеріалі вихрові струми, які приводять до зміни амплітуди коливань генератора (рис.1.2). В результаті виробляється аналоговий вихідний сигнал, величина якого змінюється від відстані між датчиком і контрольованим предметом. Тригер перетворить аналоговий сигнал в логічний, встановлюючи рівень перемикання і гістерезисну величину. Як комутаційні елементи використовуються потужні pnp і nрn транзистори.

Рисунок 1.2 – Структура індуктивних безконтактних вимикачів.

Індуктивні вимикачі найефективніше використовувати як кінцеві вимикачі в автоматичних лініях, верстатах і т.п., оскільки вони спрацьовують тільки на провідні матеріали і не чутливі до всіх інших. Це збільшує їх захищеність від перешкод - введення в зону чутливості вимикача рук оператора, емульсії, води, мастила і т.д. не приведе до помилкового спрацьовування. Як управляючий об'єкт для індуктивних вимикачів використовуються такі металеві конструкції, як зуби шестерень, кулачки, повзуни; часто це металева пластина, прикріплена до відповідної деталі устаткування. При установці індуктивних вимикачів в реальну конструкцію, слід враховувати вплив навколишніх нерухомих металевих елементів і інших індуктивних вимикачів.

Існує дві схеми підключення безконтактних датчиків: схема PNP–типу та NPN–типу. За схемою РNР-типу навантаження підключається між виходом і загальним, мінусовим дротом. За схемою NPN–типу навантаження підключається між виходом і плюсовим дротом. На рис. 3 показано схему підключення PNP-типу.

Для підключення безконтактних датчиків в логічну схему використовують проміжне реле, яке забезпечує логічну та гальванічну розв'язку (рис. 1.3).

D1– безконтактний датчик; К1 – проміжне реле; К1.1, К1.2. – контакти проміжного реле; HL1 – елемент індикації сигналу

Рисунок 1.3 – Принципова схема підключення безконтактних датчиків

Датчик D1 живиться постійною напругою 24В. Вихідний сигнал датчика +24В подається на вхід котушки реле. Вихід котушки з’єднаний з -24В. Реле спрацьовує і перемикає свої контакти - К.1.1 замикається подаючи напругу на елемент індикації HL1, а К1.2 - розмикається. Ці та інші контакти реле можуть бути використані в логічній схемі, наприклад для індикації роботи датчика. При вимиканні датчика реле вимикається і контакти займають попереднє положення.

Релейні датчики

Для контролю параметрів технологічного процесу використовують датчики тиску та температури релейного типу. Такі датчики забезпечують перетворення фізичного параметру (тиск, температура, рівень рідини) в дискретний електричний сигнал. (рис. 1.4).

а) б)

а – реле тиску; б – реле температури

Рисунок 1.4 – Схеми параметричних реле

В реле тиску сила тиску Р діє на мембрану (рис. 1.4, а). Коли ця сила переборює силу пружності мембрани та регулювальної пружини, то розімкне спочатку нижній контакт мікровимикача, а потім замкне верхній. Це дозволяє системі управління контролювати робочий діапазон тиску. Такі реле встановлюються на входах всіх автоматичних пристроїв з пневмоприводом.

Реле температури встановлюють для контролю стану температури електричних та гідравлічних приводів верстатів, роботів та інших автоматичних пристроїв. В електричних приводах використовують біметалічні реле та термістори, в гідравлічних приводах найбільш поширені болометричні реле (рис. 1.4, б.). В такому реле трубка болометра занурюється в рідину, температуру якої контролюємо. Зміна температури приводить до зміни тиску газу в замкнутому об’ємі болометра. Цей тиск діє на сильфон і переміщує рухомий контакт мікровимикача, аналогічно датчику тиску.

Реле часу призначене для передачі команд з одного електричного ланцюга в інший з визначеними, заздалегідь встановленими, витримками часу і застосовуються в схемах автоматичного управління. Реле є електромеханічним пристроєм з приводом від синхронного електродвигуна. Механізм реле закріплений на пластмасовій основі і закритим кожухом. З лицьової сторони реле закривається знімною кришкою, виконаною з прозорого матеріалу, що дозволяє спостерігати за відліком витримки часу. При подачі напруги живлення на електродвигун і електромагніт, обертання від електродвигуна передається рухомим частинам реле, які приводять в дію вихідні контакти через визначений, наперед встановлений час. Контактна система реле складається з трьох перемикаючих контактів з витримкою часу і одного перемикаючого контакту миттєвої дії. Після відпрацювання повної програми витримок часу реле буде зупинене. Це досягається включенням обмотки двигуна реле через власний розмикаючий контакт. Реле в такому стані знаходиться до тих пір, поки обмотка електромагніту під напругою.

Крім датчиків положення та параметрів технологічного процесу можуть використовуватись інші датчики для контрою інших параметрів стану навколишнього робочого простору. Конструктивно такі датчики можуть розміщуватись як об’єкті управління, так і окремо. Принцип дії датчиків залежить від характеру величини, що контролюється.

a. Монтажна панель

Використовується для здійсненне необхідної комутації між датчиками, реле, клемами живлення та індикації. Для цього на панелі знаходяться :

_ 3 ряди вихідних клем нормально замкнених та нормально відкритих контактів контактних датчиків 1,2,3,4,5 та контактів термореле 9;

_ клеми котушок реле К1 – КЗ;

_ ряд вихідних контактів датчиків 6,7,8;

_ 2 контрольні лампи HL1, HL2;

_ 2 клеми живлення постійного струму 12В;

_ 2 клеми живлення постійного струму 24В;

_ клеми вольтметру;

Зовнішній вигляд монтажної панелі приведено на рис. 1.5.

Рисунок 1.5 – Зовнішній вигляд монтажної панелі

Живлення монтажної панелі вмикається тумблером, що відображається індикаторами. Комутація здійснюється монтажними проводами між клемами елементів схеми. Схеми з контактних датчиків з’єднати з клемами живлення 12В та 24В монтажної панелі, для індикації використовувати контрольні лампи HL1, HL2. Для схем з безконтактних датчиків живлення на датчики подано на панель, а контакти проміжних реле живити від клем 12 В на монтажній панелі.

Поиск по сайту: