9. Релейно-контактные системы управления

Электронные путевые выключатели

Электронные путевые выключатели не имеют электрических контактов и других подвижных элементов, что летает их более надежными и долговечными по сравнению с электромеханическими и герконовыми.

Выходной электрический сигнал в электронных путевых выключателях вырабатывается электронной схе-wcv при попадании контролируемого объекта в зону действия выключателя. В зависимости от принципа рабо--=. различают выключатели генераторного и волнового типов. Наиболее распространены индуктивные и емко-—-ые выключатели (в которых используют датчики генераторного типа), а также оптические (в которых приме--=-;- датчики волнового типа).

■"оинцип действия выключателей генераторного типа заключается в изменении параметров колебательного <о~-гура генератора, встроенного в их корпус, при вводе контролируемого объекта в зону срабатывания выклю­чателя (рис. 9.10).

Рис. 9.10. Выключатели генераторного типа: а) структурная схема, б) внешний вид

При подаче питания на путевой выключатель его генератор 1 создает переменное магнитное поле. Контро--/эуемый объект в зоне срабатывания выключателя вызывает изменение амплитуды колебаний генератора, -~о приводит к выработке аналогового сигнала, величина которого зависит от расстояния между выключателем # контролируемым объектом. Триггер 2 преобразует аналоговый сигнал в дискретный, который и подается -врез усилитель 3 на нагрузку 4.

Параметром, в результате изменения которого перемещение контролируемого объекта преобразуется в электрический сигнал, является индуктивное или емкостное сопротивление колебательного контура генерато-:а 1. что и отражается в названии выключателя.

На условном графическом обозначении бесконтактных путевых выключателей может быть приведен сим-эол, определяющий тип выключателя (индуктивный или емкостный), а также тип контакта, функции которого выключатель выполняет (рис. 9.11).

Индуктивный путевой выключатель формирует сигнал на выходе, если в зоне его действия находится металлический объект (в данном случае выключатель отключает сигнал, поскольку выполняет функцию размыкателя, что следует из его УГО).

Емкостной путевой выключатель формирует сигнал на выходе, если в зоне его действия находится металлический или неметал­лический объект, величина диэлектрической проницаемости которого больше единицы.

Рис. 9.11. Условные графические обозначения и схемы подключения индуктивных и емкостных путевых выключателей

При установке нескольких индуктивных датчиков в металлические корпусные детали технологического обо-оудования следует придерживаться рекомендаций, перечисленных ниже (рис. 9.12).

163

9. Релейно-контактные системы управления

Индуктивные выключатели, встраиваемые заподлицо в металл

Бесконтактные выключатели могут быть встроены в металл на одном уровне с торцевой чувствительной поверхностью без изменения рабочих параметров. Рас­стояние между двумя соседними выключателями должно составлять не менее величины диаметра датчика.

Индуктивные выключатели, не встраиваемые заподлицо в металл

Бесконтактный выключатель не является встраиваемым в металл, если для под­держания установленного значения какого-либо параметра такого выключателя требуется свободная зона, в которой не должны находиться материалы, влияю­щие на данный параметр.

Встречное расположение выключателей

Расстояние между активными поверхностями датчиков должно быть больше ве­личины 3S......

Рис. 9.12. Установка нескольких индуктивных путевых выключателей

Здесь величина S_mM — номинальное расстояние переключения — такое расстояние от активной поверхно­сти выключателя до приближающегося к нему объекта, при достижении которого последний вызывает гаранти­рованное срабатывание выключателя.

В большинстве емкостных выключателей для изменения их чувствительности используют регулировочные потенциометры (рис. 9.13, а). Предел чувствительности можно настроить таким образом, что выключатель не будет реагировать на те материалы, диэлектрическая проницаемость которых недостаточно велика для его срабатывания. Таким образом, появляется возможность, к примеру, определения уровня жидкости в пластико­вых бутылках через их стенки, индикации наличия содержимого в картонных коробках и т. п. (рис. 9.13, б).

Рис. 9.13. Настройка емкостного путевого выключателя

164

нности фоточувствительного элемента (фотоприемника) при перемещениях контролируемого объекта.

Рис. 9.14. Оптический путевой выключатель: а) структурная схема; б) условное обозначение и схема подключения

Конструкция оптического выключателя (датчика) включает: излучатель и приемник 1, которые могут распо­лагаться как в одном, так и в разных корпусах; логическую цепь 2, осуществляющую сравнение параметров излучаемого и воспринимаемого светового потока; усилитель 3, сигнал от которого поступает на нагрузку 4. Наличие логической цепи в датчике исключает возможность его ложного срабатывания от посторонних источ­ников света.

Оптические датчики характеризуются большим разнообразием вариантов конструктивного исполнения (рис. 9.15).

Датчики типа «разнесенная оптика» состоят из двух корпусов — приемника и излучателя, которые должны располагаться строго друг напротив друга.

Датчики с отражением от катафота (световозвращате­ля) содержат излучатель и приемник в едином корпу­се. Катафот входит в состав датчика.

_ю=>

Датчики с отражением луча от контролируемого объекта.

Датчики с оптоволоконными проводами используются в случаях, когда для самого датчика не хватает места в рабочей зоне.

Рис. 9.15. Оптические путевые выключатели

На электрических схемах бесконтактным путевым выключателям присваивают буквенно-цифровые индек-ты, например В1, В2 и т. д. Исключение могут составить герконовые выключатели, которые, как и контактные зыключатели, часто обозначают латинской буквой S.