Průmyslové senzory

V automatizaci se kvalita snímání projeví až v reálných podmínkách provozu: rozhoduje stabilita výstupu v čase, odolnost vůči elektromagnetickému rušení, správně zvolený princip snímání a kompatibilita rozhraní se vstupy PLC (PNP/NPN, analog 0–10 V / 4–20 mA, případně IO-Link). Stejně důležité jsou mechanické parametry (zástavba, krytí, teplotní rozsah) a možnost diagnostiky pro rychlou lokalizaci závad senzoru, v kabeláži nebo připojení. V následujících částech jsou shrnuty nejběžnější kategorie senzoriky používané v průmyslových aplikacích a typické požadavky, se kterými se při návrhu i náhradách ve výrobních provozech standardně setkáváme.

Indukční a fotoelektrické senzory v provozu

Indukční senzory jsou základním prvkem pro detekci kovových objektů. Běžná jsou válcová i kvádrová provedení (např. M8, M12, M18, M30) s napájením typicky 10–30 V DC; výstup může být PNP nebo NPN podle požadavků systému a vstupů PLC. Používají se pro snímání koncových poloh, kontrolu přítomnosti obrobku nebo synchronizaci pohybu.

Senzory značek Balluff a Turck jsou často instalovány ve strojních celcích s vyšší mechanickou zátěží, ifm je běžnou volbou u standardizovaných výrobních linek. SICK se vedle indukční techniky výrazně prosazuje zejména v oblasti optické detekce.

Fotoelektrické senzory umožňují bezkontaktní optickou detekci kovových i nekovových objektů. Spolehlivost detekce vždy závisí na optických vlastnostech objektu (barva, lesk, průhlednost), geometrii, vzdálenosti a podmínkách prostředí. Transparentní obaly, kontrastní značky nebo malé plastové díly vyžadují totiž přesné nastavení citlivosti a stabilní výstupní signál. V praxi se užívají zejména senzory s potlačením pozadí, reflexní provedení s dosahem až do několika metrů nebo bariérové systémy pro vyšší spolehlivost.

Procesní senzory a měření fyzikálních veličin

V hydraulice, pneumatice a chladicích systémech jsou klíčové procesní senzory tlaku, průtoku a teploty. Běžně se používají tlakové senzory o rozsahu např. 0–10 bar nebo 0–16 bar s výstupem 4–20 mA; u moderních instalací se často volí i varianta s IO-Link.

V této oblasti má své pevné místo značka ifm, zejména u aplikací s vysokými požadavky na digitální parametrizaci a diagnostiku. Balluff a Turck zase integrují procesní senzory do systémů pro vzdálené vstupy a výstupy.

Enkodéry a sběr informací o poloze a pohybu

Enkodéry jsou klíčovými prvky při řízení pohybu. SICK nabízí široké portfolio enkodérů, zejména u aplikací vyžadujících stabilní signál a robustní provedení. Turck a ifm oproti tomu nabízejí řešení propojená na komunikační infrastrukturu a systémy řízení strojů.

V praxi se volí mezi inkrementálními a absolutními enkodéry podle požadavku na znalost polohy po výpadku napájení; klíčové parametry jsou rozlišení (impulzy/otáčku, bity), opakovatelnost a maximální otáčky. Důležitá je také kompatibilita rozhraní (např. HTL/TTL, SSI, případně průmyslové sběrnice) a správné mechanické provedení (hřídelové vs. dutá hřídel, příruba, krytí IP) s ohledem na vibrace, teplotu a EMC.

Pro spolehlivost v provozu se často sledují i diagnostické funkce (monitoring signálu, chybové stavy, kabelový zlom) a správná volba kabeláže/stínění, protože nekorektní vedení signálů bývá častou příčinou nestability měření.

Vrstva	Kategorie (oblast použití)	Balluff	ifm	SICK	Turck
Detekce objektů	Indukční senzory (detekce kovů, koncové polohy, počítání kusů)	Široké portfolio indukčních senzorů od standardních provedení po aplikace s vyšší spínací vzdáleností, provedení Factor 1, celokovové varianty, provedení do prostředí s nebezpečím výbuchu a hygieny. Integrace přes rozhraní IO-Link pro parametrizaci a diagnostiku.	Standardní průmyslové indukční senzory s rozsáhlou nabídkou mechanických i elektrických variant. U variant s IO-Link je možná parametrizace a diagnostika přes standardizované rozhraní.	Indukční senzory jako standardní součást portfolia průmyslové senzoriky značky.	Rozsáhlá nabídka indukčních senzorů se zaměřením na standardizaci mechanického provedení a konektivity. Vhodné i pro atypické montážní aplikace.
	Kapacitní a magnetické senzory (detekce nekovových materiálů, hladiny, magnetických značek)	Kapacitní senzory v průmyslových provedeních s možností komunikace přes IO-Link.	Kapacitní a magnetické senzory jako součást skupiny senzorů polohy. Umožňují jednotné nastavení při kombinaci detekce kovových i nekovových objektů.	Nabídka kapacitních a magnetických senzorů podle konkrétních produktových řad.	Kapacitní a magnetické senzory vhodné pro detekci médií a nekovových materiálů v omezeném prostoru.
	Fotoelektrické senzory (optická detekce, kontrast, transparentní objekty)	Fotoelektrické senzory integrovatelné do systémů řízení s podporou IO-Link a diagnostických funkcí.	Standardní kategorie fotoelektrických senzorů s jednotným způsobem parametrizace v rámci portfolia.	Široké portfolio fotoelektrických senzorů pro náročné detekční úlohy, včetně potlačení pozadí a detekce transparentních objektů.	Fotoelektrické senzory integrované do systémů vzdálených vstupů/výstupů a průmyslové komunikace.
	Ultrazvukové senzory (měření vzdálenosti a hladiny)	Ultrazvukové senzory s podporou jednotného komunikačního rozhraní IO-Link.	Samostatná skupina ultrazvukových senzorů pro aplikace, kde optická detekce není vhodná.	Ultrazvukové senzory dostupné dle produktových řad; hlavní zaměření značky zůstává v oblasti optoelektroniky a bezpečnostních systémů.	Ultrazvukové senzory jako součást komplexní nabídky průmyslové senzoriky.
Měření a procesní technika	Procesní senzory (tlak, průtok, teplota, hladina)	Procesní senzory tlaku a dalších veličin s podporou IO-Link a diagnostiky provozních dat.	Výrazná oblast portfolia – senzory tlaku, průtoku, hladiny, teploty a další procesní veličiny.	Procesní automatizace zastoupena vybranými řadami značky.	Procesní senzory integrovatelné do systémů vzdálených vstupů/výstupů a průmyslových sběrnic.
	Lineární senzory polohy (magnetostrikční, měření posuvu)	Magnetostrikční lineární senzory pro bezkontaktní měření polohy v náročném prostředí.	Senzory pro řízení pohybu a měření polohy v rámci systémů řízení strojů.	Enkodéry a inklinometry jako samostatná oblast produktů pro stanovení polohy.	Lineární i rotační senzory polohy s podporou průmyslové komunikace.
	Enkodéry a senzory otáček (rotační pohyb)	Měřicí prvky pro aplikace vyžadující přenos dat a standardizovaná rozhraní.	Enkodéry a senzory rychlosti jako součást řešení řízení pohybu.	Silná oblast portfolia – inkrementální a absolutní enkodéry pro průmyslové použití.	Rotační senzory polohy v kombinaci s instalační a komunikační infrastrukturou.
Komunikace a identifikace	IO-Link a průmyslová komunikace (parametrizace, diagnostika)	Široká podpora IO-Link napříč typy senzorů.	IO-Link master moduly a široké portfolio zařízení s IO-Link.	IO-Link dostupný u vybraných moderních řad senzorů.	IO-Link integrován do systémů vzdálených vstupů/výstupů a konektivity.
	RFID a identifikační systémy (identifikace výrobků, sledování toku materiálu)	Průmyslové RFID systémy v pásmech LF, HF a UHF.	RFID řešení integrovaná do portfolia průmyslové automatizace.	RFID součástí oblasti identifikačních a kamerových systémů.	RFID systémy v kompaktním i modulárním provedení.
	Funkční bezpečnost (ochrana osob a strojů)	Bezpečnostní prvky s možností integrace do bezpečnostních řídicích a I/O systémů.	Bezpečnostní světelné závory a další prvky ochrany osob.	Jedna z hlavních oblastí značky – bezpečnostní světelné závory, laserové skenery a bezpečnostní řídicí prvky.	Bezpečnostní komponenty integrovatelné do bezpečnostních řídicích systémů a odpovídající průmyslové komunikační architektuře (dle použité platformy).

Výběr a náhrady senzorů v provozu

Senzory značek Balluff, ifm, SICK a Turck patří mezi nejrozšíření standardy v oblasti průmyslové automatizace. Tyto senzory jsou běžnou součástí obráběcích center, balicích linek, dopravníkových systémů, lisů, robotických pracovišť i technologických celků v potravinářství nebo automotive.

Při výběru konkrétního typu jde především o přesnou shodu parametrů – napájení, výstupního typu, mechanického provedení a komunikačního rozhraní. V praxi je potřeba ověřit i související technické detaily: rozsah a charakteristiku snímání/měření, typ a délku konektoru nebo kabelu, krytí IP, teplotní rozsah, případně požadavky na EMC a kompatibilitu se vstupy PLC či sběrnicí.

Našim zákazníkům dodáváme komponenty jak v rámci sortimentu dostupného na našem e-shopu, tak na základě individuálních poptávek – od jednotlivých náhradních dílů až po celé série pro výrobu či projekty. Pokud hledáte konkrétní senzor, poptáváte větší množství dílů nebo potřebujete ověřit shodu typu a parametrů, kontaktujte nás e-mailem na obchod@deia.cz nebo přes kontaktní formulář.

Další článek