Монтаж и подключение — Датчики

Проще всего проверить срабатывание по встроенному светодиодному индикатору: он загорается при попадании цели в зону чувствительности независимо от того, подключена ли уже сигнальная цепь к контроллеру — это позволяет отделить проблему монтажа датчика от проблемы схемы подключения.

Датчик подключается на свободный дискретный вход преобразователя частоты так же, как на вход ПЛК: питание от общего источника 10–36 В постоянного тока, сигнальный провод — на вход с логикой, совпадающей с типом выхода датчика (NPN или PNP).

Главное правило — не прокладывать слаботочный кабель датчика в одном кабель-канале с силовыми кабелями питания двигателей и преобразователей частоты; при вынужденном сближении линии разносят по расстоянию или разделяют металлической перегородкой.

Схемотехнически это возможно, но у обеих схем есть цена, которую задают паспортные параметры серии K: перепад напряжения на выходе менее 1,5 В и ток утечки менее 0,01 мА. Последовательное включение даёт логическое «И», параллельное — «ИЛИ».

Замена меняет не только принцип обнаружения, но и питание, крепление и требования к объекту. Индуктивный датчик серии K видит металл на расстоянии до 25 мм, фотодатчик PK-L работает на 1, 3 или 15 метров и реагирует на любой непрозрачный предмет крупнее 15 мм независимо от материала.

Это длина корпуса датчика в миллиметрах — предпоследняя позиция артикула перед внутренним кодом производителя. Спецификация серии K допускает пять значений: 45, 48, 50, 53 и 55 мм, и они привязаны к типоразмеру и типу подключения, а не выбираются свободно.

Запас по усилению — это разница между тем сигналом, который приёмник получает сейчас, и тем минимумом, при котором он ещё уверенно различает наличие и отсутствие света.

При монтаже незаподлицо посторонний металл в чувствительной зоне вокруг корпуса воспринимается датчиком так же, как целевой объект, — это может привести к постоянному срабатыванию или к сдвигу фактической точки переключения относительно расчётной.

Можно, если суммарный ток потребления всех датчиков не превышает допустимую нагрузку источника питания — сам по себе диапазон напряжения 10–36 В постоянного тока у датчиков PROMPOWER позволяет запитывать их от того же источника, что питает модуль входов контроллера.

Руководство задаёт методику из трёх шагов, и её смысл — найти не любую рабочую точку, а середину рабочего диапазона. Настройка ведётся винтом чувствительности на корпусе по выходному индикатору. Порядок: Положение A. Поместите объект в положение обнаружения.

Пара на пересечение луча — единственная схема в линейке, где напротив ставится второй корпус, и точность взаимной установки определяет весь запас по сигналу. Излучатель PK-LD15MN или PK-LD15MP получает только питание — коричневый и голубой провода, — а сигнал формирует приёмник.

Спецификация серии K наличия экрана не оговаривает: в разделе кабелей приведены только тип разъёма, исполнение (прямое или угловое), внешний вид, габариты и степень защиты IP67. Ни сечения жил, ни конструкции оболочки, ни экрана в документе нет, поэтому считать сборки экранированными нельзя.

На максимальной чувствительности приёмник принимает не только прямой или полезный отражённый луч, но и переотражения от стен, кожухов и блестящих деталей рамы.

По схемам подключения руководства: коричневый — плюс питания 12–24 В, голубой — 0 В, чёрный — нагрузка, то есть выход, розовый — провод выбора режима у исполнений, где режим переключается проводом. Все шесть каталожных позиций поставляются с кабелем длиной 2 м.

Можно, если каждый датчик заведён на вход, который поддерживает его тип сигнала, — сама по себе смешанная схема не проблема, важно не заводить NPN-датчик на строго PNP-вход и наоборот.

Спецификация серии K приводит расположение контактов для обоих разъёмов, и оно совпадает с общепринятым в отрасли — существующие кабельные сборки при замене датчика подходят. Разъём M8, три контакта: контакт 1 — коричневый, плюс питания; контакт 3 — синий, минус; контакт 4 — чёрный, выход.

Датчик подключается тремя проводами: плюс и минус питания от источника 10–36 В постоянного тока и сигнальный провод — на дискретный вход ПЛК того же типа логики, что и выход датчика (NPN или PNP). Порядок подключения одинаков для всех индуктивных датчиков PROMPOWER независимо от диаметра корпуса.

Укорачивать можно только свободный конец — тот, что заводится в шкаф. Разъём у сборки залит, и подобраться к его контактам, не разрушив заливку, нельзя: именно она обеспечивает заявленную IP67, поэтому обрезка со стороны датчика лишает соединение степени защиты.

Диапазон хранения шире рабочего: −40…+70 °C против −25…+55 °C при эксплуатации. Влажность в обоих случаях нормирована как 35…85% без конденсации — именно оговорка про конденсацию определяет порядок ввода датчика в работу после холодного склада.

Да, для исполнения незаподлицо вокруг чувствительной зоны нужен свободный от металла зазор — иначе окружающий металл искажает поле катушки и датчик либо срабатывает постоянно, либо теряет реальное расстояние до цели.

Пять жил на пару: три от приёмника и две от излучателя. У приёмника задействованы коричневый провод — плюс 12–24 VDC, голубой — 0 В и чёрный — выход. У излучателя выхода нет вовсе, ему нужны только коричневый и голубой; сигнал формирует исключительно приёмник.

Да, обязательно: датчики PK-LR300N и PK-LR300P рассчитаны на отражение от рефлектора, установленного напротив, и без него паспортные 3 метра не работают. Отражение от произвольной поверхности вместо рефлектора даёт слабый и нестабильный сигнал, и запас по чувствительности пропадает.

Да, но только у собранного соединения и только при затянутой накидной гайке. Спецификация серии K присваивает IP67 каждой из четырёх сборок — KJT-J8S3-LY, KJT-J8A3-LY, KJT-J12S4-LY и KJT-J12A4-LY, — ту же степень защиты имеет и сам датчик.

Рабочий выход — чёрный провод на контакте 4, именно его заводят на вход контроллера. В таблице расположения контактов M12 спецификация помечает выходом и контакт 2 (белый), и контакт 4 (чёрный), но сам датчик серии K трёхпроводный: питание плюс, питание минус и один сигнальный провод.

Признак — зелёный индикатор стабильности, который перестал гореть уверенно, при том что оранжевый индикатор рабочего состояния ещё переключается правильно.

Да, датчик и модуль дискретных входов контроллера должны иметь общий провод питания (минус для PNP-логики, плюс для NPN-логики) — без этого сигнальная цепь не замкнута и вход не увидит срабатывание, даже если сам датчик исправен.

Соседние индуктивные датчики нужно разносить так, чтобы чувствительные зоны не перекрывались, — иначе поле одного датчика наводится на катушку другого и вызывает ложные срабатывания или снижение реальной дальности у обоих.

Удлинённых сборок под разъём M8 в каталоге нет: все четыре позиции — прямая и угловая, с кодами LY и TA — идут длиной 2 метра. Длины 5, 10 и 20 метров существуют только под разъём M12, поэтому датчик M8, стоящий далеко от шкафа, приходится доводить до места другим способом.

Спецификация серии K называет четыре типа кабельных сборок, по два на каждый разъём: KJT-J8S3-LY и KJT-J8A3-LY для разъёма M8 (прямая и угловая), KJT-J12S4-LY и KJT-J12A4-LY для M12. Степень защиты собранного соединения — IP67. Как подобрать сборку: Определите разъём датчика по артикулу.

Для разъёма M12 в каталоге есть четыре длины — 2, 5, 10 и 20 метров, для разъёма M8 только 2 метра. Это ограничение стоит учитывать на этапе компоновки: если датчик M8 стоит дальше 2 метров от коробки, линию придётся наращивать через клеммник.

Выход NPN коммутирует минус нагрузки, а выход PNP — плюс: от этого и зависит, куда включать нагрузку. То есть у NPN-датчика нагрузка включается между плюсом источника и чёрным проводом, а сам датчик при срабатывании притягивает эту точку к минусу.

LED-индикатор есть у всех датчиков серии K — он указан отдельной строкой спецификации для каждого типоразмера. Индикатор показывает состояние выхода и позволяет настроить узел, не подключаясь к контроллеру и не разбирая схему. Что можно проверить по одному светодиоду: Питание пришло.

Прямого запрета в руководстве нет, но условия эксплуатации на улице выдерживаются не везде. Рабочий диапазон температур −25…+55 °C, влажность 35…85% без конденсации, степень защиты IP67, допустимая засветка — до 10 000 лк солнечного света и до 3000 лк от лампы накаливания.

Изолировать и оставить в резерве. Сборки под разъём M12 четырёхконтактные, а датчики серии K трёхпроводные: рабочими остаются коричневый плюс на контакте 1, синий минус на контакте 3 и чёрный выход на контакте 4. Белая жила приходит на контакт 2, к которому со стороны датчика ничего не подключено.

Числовых норм монтажной зоны в спецификации серии K нет: там указано только само деление на исполнения заподлицо и незаподлицо, без размеров бокового зазора, глубины утапливания и минимального расстояния между соседними датчиками.

Тип подключения — это отдельная позиция артикула: 3 означает встроенный кабель длиной 2 метра, S8 — разъём M8, S12 — разъём M12. Электрические параметры от этого не меняются, разница только в обслуживании и в том, что придётся заказать дополнительно.

Датчик крепится резьбовой частью цилиндрического корпуса через кронштейн двумя гайками (контргайками), которые фиксируют положение по глубине и одновременно позволяют регулировать расстояние до цели без демонтажа всей конструкции.

Датчик на отражение от объекта — PK-LB100N и PK-LB100P — принимает свет, вернувшийся от самой детали, и не отличает его от света, вернувшегося от того, что стоит за деталью.

Так устроена стандартная нумерация: в трёхконтактном M8 сохранены номера четырёхконтактной схемы, а неиспользуемый контакт 2 просто отсутствует. Поэтому в спецификации серии K для M8 перечислены контакты 1 (коричневый, плюс), 3 (синий, минус) и 4 (чёрный, выход) — пропуск двойки не опечатка.

Корпус прямоугольный и крепится двумя винтами M3 — резьбового вворачивания, как у индуктивных датчиков, здесь нет. Габариты компактные: 11 × 31 × 20 мм у исполнений с отражением от объекта и от рефлектора и 11 × 25,4 × 20 мм у каждого корпуса пары на пересечение луча.

Вторая буква артикула задаёт тип монтажа: J — заподлицо, T — незаподлицо. От неё зависит и расстояние срабатывания: у одного и того же диаметра исполнение незаподлицо видит вдвое дальше, но требует свободной зоны вокруг чувствительной поверхности.

Момента затяжки спецификация серии K не приводит — ни для накидной гайки разъёма, ни для крепёжных гаек самого датчика. В документе по кабельным сборкам есть только тип разъёма, исполнение, внешний вид, габариты и степень защиты IP67, поэтому цифру взять неоткуда, и затягивают соединение от руки.

Заподлицо (flush) — датчик можно утопить в металлическую поверхность вровень с корпусом без потери в расстоянии срабатывания; незаподлицо (non-flush) — вокруг чувствительной зоны нужен свободный от металла зазор, зато паспортное расстояние срабатывания больше.

Да, обязательно. Положение потенциометра у нового датчика заводское и с настройкой снятого экземпляра не связано, а перенести её «по метке на шкале» нельзя: методика в руководстве описывает поиск точек A и B на конкретном узле, а не установку регулятора в заранее известное положение.

Напрямую NPN-датчик к входу, рассчитанному только на PNP, не подключается — типы логики электрически несовместимы: PNP-вход ждёт плюс на сигнальном проводе при срабатывании, а NPN-датчик выдаёт минус. Есть три рабочих варианта решения.

Прямой разъём выбирают, когда сзади датчика есть свободное пространство по оси корпуса; угловой — когда датчик установлен в стеснённом месте и кабель нужно вывести в сторону, а не по прямой линии от торца.

Схема трёхпроводная, расцветка стандартная: коричневый — плюс питания, синий — минус, чёрный — выход. Такая же расцветка идёт и в кабельных сборках с ответной частью разъёма, поэтому при переходе от исполнения со встроенным кабелем к разъёмному разводка в шкафу не меняется.

Минимального радиуса изгиба спецификация серии K не задаёт — в разделе кабелей приведены только тип разъёма, исполнение, внешний вид, габариты и IP67. Поэтому исходить приходится из общей практики: самое нагруженное место линии — первые сантиметры кабеля у корпуса разъёма, и именно там жилы…

Задача проще, чем юстировка пары на пересечение луча: питание подводится только к одному корпусу, а напротив стоит пассивный рефлектор, который возвращает свет в широком угле и прощает небольшой перекос. Речь идёт о PK-LR300N и PK-LR300P с паспортной дистанцией 3 метра.

Технически да — оптической связи между корпусами провода не касаются, — но практичнее питать пару от одного источника. Оба корпуса рассчитаны на 12–24 VDC с допуском ±10% и пульсацией менее 10%, потребляют менее 15 мА каждый, так что нагрузка на источник ничтожна и делить её незачем.