Инновация в определении уровня штабелеров: ультразвуковые датчики заменяют контактные молотки для измерения материала
Применение ультразвуковых датчиков для определения уровня запасов на камнеобрабатывающем заводе
Фон: Один из наших клиентов управляет камнеобрабатывающим заводом. Их первоначальная контактная система обнаружения, использующая длинные и короткие молотки для определения уровня штабелера, вышла из строя, а пылеустойчивость исходной конструкции была низкой. Клиент хотел найти новое решение, которое не требовало бы изменения исходных требований к управлению. Они решили заменить контактную систему молотков на бесконтактное ультразвуковое решение от DADISICK. После обновления новая система обнаружения показала хорошие результаты и работала стабильно.
Оригинальное решение: принцип работы контактной системы обнаружения
Первоначальная система определения уровня материала на укладчике использовала контактное устройство обнаружения длинного и короткого молотка материала. Принцип работы был следующим: когда укладчик распределял материал, если длинный молоток касался материала, он генерировал сигнал переключения и отправлял его на ПЛК (программируемый логический контроллер) на месте. Затем ПЛК отправлял сигнал укладчику, указывающий, что высота материала достигла требуемого уровня, и укладчик должен повернуть на 3°, чтобы продолжить укладку. Если материал касался короткого молотка, система немедленно останавливала конвейер и укладчик, а также выдавала сигнал тревоги.
Новое решение: принцип работы и выбор ультразвуковых датчиков
Ультразвуковые датчики разработаны на основе характеристик ультразвуковых волн, с использованием пьезоэлектрических чипов в качестве основного компонента. Эти датчики обеспечивают высокую точность, сильную направленность и хорошо работают даже в пыльных средах. Зонд датчика оснащен компонентами температурной компенсации для обеспечения высокой точности измерений, даже при колебаниях температуры окружающей среды.
Пьезоэлектрический чип вибрирует, чтобы испускать ультразвуковые волны при подаче напряжения, и наоборот, когда ультразвуковые волны возвращаются и воздействуют на пьезоэлектрический чип, они генерируют электрический сигнал. Вычисляя время, необходимое для прохождения звуковых волн между датчиком и материалом, система может точно измерить высоту материала.
Выбор датчика:
На основе требований заказчика модель ультразвукового датчика DADISICK CSB30-6000 был выбран. Диапазон его обнаружения от 350 мм до 6000 мм идеально соответствовал потребностям обнаружения уровня на заводе по обработке камня. В пределах этого диапазона были установлены две точки обнаружения (A1 и A2):
Выход переключателя, НО/НЗ SET
1️⃣ Когда датчик обнаруживает точку A1, он посылает сигнал переключения на ПЛК, который затем управляет укладчиком, поворачивая его на 3° и продолжая укладку.
2️⃣Когда датчик обнаруживает точку А2, он выдает сигнал на остановку восходящего конвейера и укладчика, обеспечивая безопасную работу системы.
ПРИМЕЧАНИЕ: При настройке точек переключения А1 и А2 следует также настроить встроенную температурную компенсацию ультразвукового датчика для обеспечения точности измерений.
Ультразвуковые датчики DADISICK обеспечивают не только высокоточные измерения, но и поддерживают несколько режимов вывода, включая режим бесконтактного переключателя, режим окна, режим отражателя, режим двойного переключателя (режим гистерезиса), аналоговый выход, цифровой выход и обнаружение одного/двойного листа. Эти особенности делают их пригодными для различных промышленных применений. (Более подробную информацию о выходных режимах ультразвуковых датчиков можно найти здесь.)
Ультразвуковые датчики серии CSB30
| Модели | CSB30-2000 | CSB30-4000 | CSB30-6000 |
Диапазон обнаружения | 100 мм - 2000 мм | 200 мм - 4000 мм | 350 мм - 6000 мм |
| Слепая зона | 0 мм - 100 мм | 0 мм - 200 мм | 0 мм - 350 мм |
| Разрешение | 0,17 мм | 0,17-1,5 мм | 0,17-2,5 мм |
Время отклика | 82 мс | 162 мс | 232 мс |
Гистерезис переключения | ±2 мм | ±4 мм | ±5 мм |
Частота переключения | 10 Гц | 5 Гц | 4 Гц |
Повторяемость: ±0,15% от полной шкалы | |||
Абсолютная точность: ±1 % (встроенная компенсация температурного дрейфа) | |||
Тип ввода: С функцией синхронизации и обучения | |||
Тип выхода: выход переключателя; выход IO-Link; аналоговый выход; цифровой выход RS485 | |||
Материал: Медно-никелевое покрытие, пластиковые фитинги, эпоксидная смола, наполненная стеклом | |||
Тип подключения: 5-контактный разъем M12 | |||
Класс защиты: IP67 | |||
Температура окружающей среды: -25°C~+70°C (248~343K) | |||
Видеоотзыв клиента: Установка ультразвуковых датчиков на штабелер
Преимущества штабелеров, оснащенных ультразвуковыми датчиками
✅ Бесконтактное обнаружение: эффективно предотвращает проблемы износа и пылевых помех, возникающие при традиционных контактных методах обнаружения.
✅ Высокоточные измерения: обеспечивает точность и стабильность измерений за счет температурной компенсации и точной конструкции схемы.
✅ Гибкая конфигурация: несколько режимов вывода отвечают потребностям различных приложений, обеспечивая простую интеграцию с существующими системами ПЛК.
✅ Долгосрочные преимущества: снижение затрат на техническое обслуживание, повышение надежности оборудования и увеличение эффективности производства.
Связанные ультразвуковые датчики
Диапазон обнаружения: 20-120 мм Диапазон обнаружения: 20-200 мм Материал: медно-никелевое покрытие Тип подключения: 4-контактный разъем M12
Диапазон обнаружения: 30-300 мм, 50-500 мм, 60-1000 мм Материал: медно-никелевое покрытие, пластиковые фитинги Тип подключения: 5-контактный разъем M12
Диапазон обнаружения: 30-300 мм, 50-500 мм, 60-1000 мм Материал: медно-никелевое покрытие, пластиковые фитинги Тип подключения: 5-контактный разъем M12
Диапазон обнаружения: 100-2000 мм, 200-4000 мм, 350-6000 мм Материал: медно-никелевое покрытие, пластиковые фитинги Тип подключения: 5-контактный разъем M12
Диапазон обнаружения: 60-1000 мм, 150-2500 мм Материал: медная гильза никелированная Тип подключения: 5-контактный разъем M12
Расстояние между излучателем и приемником: 20-40 мм, 20-60 мм, 20-100 мм Материал: никелированная медь, пластиковые фитинги Тип подключения: 2 м, кабель PVP, 0,14 мм²
Глубина паза: 68 мм Ширина паза: 5 мм Материал: металл, алюминий Тип подключения: 4-контактный разъем M8
Диапазон обнаружения: 100-2000 мм Материал: пластиковые аксессуары, залитые эпоксидной смолой Тип подключения: 5-контактный разъем M12 Метод вывода: 1 NPN, NO/NC
