Sensores e Instrumentos Rua Tuiuti, 1237 - Cep: 03081-000 - São Paulo - SP Tel.: (011) 2145-0444 Fax.: (011) 2145-0404 E-mail: [email protected] - http://www.sense.com.br Cor dos Fios dos Sensores: Os desenhos abaixo ilustram as formas de montagem e as medidas entre a face sensora e distância entre sensores, que devem ser rigorosamente observadas para evitar acionamentos indevidos. Distância Background e Distância entre Sensores: F1 MANUAL DE INSTRUÇÕES Cor Pinagem Função Marrom 1 Positivo Preto 4 NO Azul 3 Negativo Sensores de Proximidade Indutivo: A Indutivo Frente Metálica Distância Sensora Nominal (Rated Sn): A F1 (X) M12 2 6 0 M18 5 15 0 L=D (se 3xSn < D) ou L=3xSn (se 3xSn>D) Sn - distância sensora nominal D - diâmetro da área onde emerge o campo eletromagnético. m 1m Os sensores de proximidade indutivo são equipamentos eletrônicos capazes de detectar a aproximação de peças metálicas, componentes, elementos de máquinas, etc, em substituição às tradicionais chaves fim Distância Sensora Assegurada (Assured Sa): de curso. É a distância sensora que pode-se operar, considerando todas as variações de industrialização, temperatura e tensão de alimentação. A detecção ocorre sem que haja o contato físico entre o sensor e o acionador, aumentando a vida útil do sensor por não possuir peças Sa≤81% Sn. móveis sujeitas a desgastes mecânicos. Tabela de distâncias: Diâmetro Distância É a distância sensora teórica, a qual utiliza um alvo padrão como acionador e não considera as variações causadas pela industrialização, temperatura de operação e tensão de alimentação. É o valor em que os sensores de proximidade são especificados. L Distância de Escoamento: Alvo Padrão (IEC-60.947-5-2): Princípio de Funcionamento: O princípio de funcionamento baseia-se na geração de um campo É um acionador normalizado utilizado para calibrar a distância sensora nominal durante o processo de fabricação do sensor. ( X ) - Não há interferência mútua entre os sensores frente metálica eletromagnético de alta frequência, que é desenvolvido por uma bobina ressonante instalada na face sensora. mesmo que sejam montados com a distância F1 igual a zero. M30 8 24 0 Material do Acionador: O que é Sensor PNP? A bobina faz parte de um circuito oscilador que em condição normal Utilizar apenas acionadores metálicos ferrosos, tais como: ferro, aço ou São sensores que possuem no estágio de saída um transistor que tem (desacionada) , gera um sinal senoidal. Quando um metal aproxima-se aço inox. do campo, este por correntes de superfície (Foulcault), absorve a como função chavear (ligar ou desligar) o terminal positivo da fonte. energia do campo, diminuindo a amplitude do sinal gerado no A linha de sensores frente metálica foi desenvolvida com o tubo IMPORTANTE! oscilador. totalmente em aço inoxidável, indicado para aplicações na indústria Os sensores frente metálica NÃO detectam outros metais, tais como: pesada e alimentícia. latão, alumínio, cobre, etc. A variação de amplitude deste sinal é convertida em uma variação 1 - Modelos: PSX 8 - 30 GX 50 - E2 - 6 contínua, que comparada com um valor padrão passa a atuar no estágio de saída. Sensor de Prox. indutivo Alvo Metálico - Ferro ou Aço X - Frente Metálica Distância Sensora Nominal Sn= 2mm, 5mm, 8mm Diâmetro do Tubo Campo Eletromagnético O que é Sensor NPN? São sensores que possuem no estágio de saída um transistor que tem função de chavear (ligar ou desligar) o terminal negativo da fonte. Metal não ferroso Face Sensora Tipo do Tubo Histerese: Bobina GX - Tubo em aço inox, led traseiro É a diferença entre o ponto de acionamento (quando o alvo metálico aproxima-se da face sensora) e o ponto de desacionamento (quando o alvo afasta-se do sensor). Este valor é importante, pois garante uma diferença entre o ponto de acionamento e desacionamento. Comprimento do tubo 50mm Da Configuração Elétrica E - corrente continua NPN NA 3 fios E2 - corrente contínua PNP NA 3 fios Conexão -- -standard - cabo PVC 2m 6 - com cabo de PVC 6m V1 - com conector M12 1.1 - Características Técnicas E, E2: Modelos E e E2: Modelos E (NPN) e E2 (PNP) com Cabo e Conector Sn mm Φ mm Freq. Hz PSX2-12GX50-E (V1) 2 12 PSX2-12GX50-E2 (V1) 2 PSX5-18GX50-E (V1) 5 Face Sensora: Dd ON D a OFF ON OFF Dd É a superfície por onde emerge o campo eletromagnético. Embutido: 100 Distância Sensora (S): 12 100 18 50 É a distância em que aproximando-se o acionador da face sensora, o sensor muda o estado da saída. Este tipo de sensor tem o campo eletromagnético emergindo apenas da face sensora e permite que seja montado em uma superfície metálica. Distância nominal...........................2mm (M12), 5mm (M18), 8mm (M30) PSX5-18GX50-E2 (V1) 5 18 50 Distância operacional......1,62mm (M12), 4,05mm (M18), 6,48mm (M30) PSX8-30GX50-E (V1) 8 30 20 Tensão de alimentação..................................... 10 a 30Vcc (ripple 10%) Corrente máx. de comutação .......................................................200mA PSX8-30GX50-E2 (V1) 8 30 20 Corrente de consumo ...................................................................≤15mA Proteção de saída ...................................contra curto circuito e inversão Led de Sinalização: Queda de tensão no sensor........................................................... <1,5V Os sensores possuem um led bi-color nas cores amarelo e vermelho e Histerese..........................................................................................<10% sua função é indicada na tabela abaixo: Repetibilidade............................................................................. 0,04mm Cor Função Frequência comutação............100Hz (M12), 50Hz (M18), 20Hz (M30) Sinalização..............................................................................led bi-color Amarelo saída acionada Standard............................................................................IEC 60957-5-2 Temperatura de operação ............................................... -25oC a +70oC Vermelho curto circuito na carga Grau de proteção............................................................................. IP 67 Nota: O led irá piscar em vermelho no desacionamento da carga. Acionador d Distância de Acionamento: 0,81xSn A distância de acionamento é em função do tamanho da bobina, assim não podemos especificar a distância sensora e o tamanho do sensor simultaneamente. IMPOSSÍVEL M 12 50mm EA3000810A - 05/06 Cor dos cabos: BN marrom - BK preto - BU azul - Função de Saída: NO - Normalmente Aberto. M12x1, M18x1, M30x1,5 Cuidado: Quando utilizar sensores de proximidade NPN comutando portas TTL, verifique se o sensor possui queda de tensão < 0,5V, pois caso contrário o CI interpretará a queda de tensão como nível lógico “1". Configurações Elétricas CC: Modelos Corrente Contínua 3 Fios ( E, E2 ): Os sensores de proximidade em corrente contínua são alimentados por uma fonte em corrente contínua, possuem no estágio de saída um transistor que tem como função chavear (ligar e desligar) a carga conectada ao sensor. Existem, ainda dois tipos de transistor de saída, um que chaveia o terminal positivo da fonte de alimentação, conhecido como PNP e o tipo que chaveia o negativo, conhecido como NPN. TTL Esta é uma das características mais importantes dos sensores de corrente contínua, pois determina a máxima corrente que pode ser comutada pelo transistor de saída sem danificá-lo. + + LOAD Transistor NP N Vdc - Vdc Transistor PNP LOAD Vcc + lc l LOAD - Transistor PNP Vcc Transistor NPN le NPN Lamp - Vdc Vdc Tensão Residual: Quando o sensor está acionado, aparece uma queda de tensão de aproximadamente 5V, que deve ser considerada para efeito de energização da carga, principalmente em circuitos eletrônicos e controladores lógicos programáveis (exemplo: com alimentação de 24Vcc, o sensor fornece 19V a carga, que deve seguramente ser Tensão de Alimentação: Muito cuidado e nunca exceder a tensão de alimentação dos sensores necessária para o acionamento da carga). ou mesmo conecta-los a rede elétrica em corrente alternada, pois podem provocar até uma explosão interna dos componentes. Corrente Residual: + + t1 t t2 + + + Vdc - + Esta fonte apresenta ripple ≤5% sem o uso de capacitor de filtro, sendo adequada desde que não existam muitas cargas indutivas. Como os sensores são resinados, pode-se utilizá-los em máquinas com movimento apenas fixando o cabo junto ao sensor através de braçadeiras, permitindo que só o meio do cabo oscile. Suporte de Fixação: Vdc + Fonte Trifásica: LOAD Led + + + Vdc Esta fonte pode ser adequada dependendo do ripple, que deve Os sensores indutivos normalmente são fornecidos com uma ser calculado com todas as resistência no coletor do transistor de saída, que serve para diminuir a cargas ligadas a fonte, ideal para impedância do circuito quando o transistor está cortado, nunca deve cargas até 300mA. ser utilizada para energizar a carga. Cuidado: Válvulas solenóides e lâmpadas possuem alta corrente de pico que pode danificar também os sensores sem proteção. + Retificada com Filtro: - Evitar que o cabo de conexão do sensor seja submetido a qualquer tipo de esforço mecânico. Oscilação: Esta fonte não é adequada pois o ripple é >10% e existem pontos em que a tensão é nula, além da tensão de pico ser muito maior que o valor médio. Resistência de Saída: R Collector Na instalação de sensores sem proteção contra curto, pois qualquer ferramenta que encoste nos terminais poderá danificar instantaneamente o sensor. Cabo de Conexão: Vdc V r e s. Corrente de Chaveamento: Cuidados Gerais : A fonte de alimentação é muito importante, pois dela depende a estabilidade de funcionamento e a vida útil do sensor. Uma boa fonte deve possuir filtros que diminuem os efeitos dos ruídos elétricos (transitórios) gerados pelas cargas, que podem danificar os sensores conectados a fonte. Onda Completa: cuidado !!! Transistor NPN Fonte de Alimentação: t Evitar que o sensor sofra impactos com outras partes ou peças e não seja utilizado como apoio. Partes Móveis: Vdc Vdc t - Fonte Regulada: Durante a instalação observar atentamente a distância sensora do sensor e sua posição, evitando desta forma impactos com o acionador. Porcas de Fixação: É muito adequada para aplicação com sensores, pois a saída de tensão permanece constante independentemente das variações da rede. Evitar o aperto excessivo das porcas de fixação. Vdc Regulated + N Vdc - t Cond. Ambientais: - Evitar submeter o sensor a condições ambientais com Esta técnica é a mais adequada pois possuem a saída protegida contra temperatura de operação acima curto circuito e estabilizada independentemente da rede. dos limites do sensor. Devido ao sistema de retificação e oscilação, a fonte elimina os picos de tensão, gerados pela rede, aumentando assim a vida útil dos Cargas Indutivas: sensores e outros circuitos eletrônicos. Utilizar o sensor para acionar Uma pequena corrente residual <100µA flui pela carga com o sensor Ripple: altas cargas indutivas poderá desacionado, necessária para alimentação interna do sensor. O ripple é a ondulação da tensão contínua, sendo um componente CA, danificar permanentemente o Proteções: Deve-se certificar que cargas de alta impedância, como de faz com que o sensor oscile a saída (mantendo o led meio aceso) e estágio de saída dos sensores, Os sensores de corrente contínua, normalmente, possuem proteção contra inversão de polaridade, proteção contra curto circuito e controladores lógicos, não sejam acionadas devido a esta corrente de pode causar danos irreparáveis no sensor. Normalmente os sensores além de gerar altos picos de fuga. suportam até 10% de ripple. tensão na fonte. sobrecarga. É importante lembrar que mesmo os sensores com proteção contra curto circuito podem ser danificados por ruídos transitórios e/ou picos de tensão elevados. Queda de Tensão: É o resíduo de tensão entre o coletor/emissor do transistor de saída, normalmente abaixo de 1V. + NPN Cor dos cabos: BN marrom - BK preto - BU azul - Função de Saída: NO - Normalmente Aberto. Esta proteção desliga o transistor de saída, quando a corrente de carga passa do valor máximo permitido, restabelecendo-se assim que a sobrecarga for retirada. Fontes Chaveadas: Ruídos de Linha: A fonte de alimentação que servir a sensores e a elementos geradores de ruídos tais como: válvulas solenóides, eletroimãs, etc; possuirá Cablagem: ruídos que poderão introduzir acionamentos indevidos, ou até mesmo Conforme as danificar os sensores. recomendações das normas, deve-se evitar que os cabos de sensores e instrumentos de medição e controle utilizem os mesmos eletrodutos que os circuitos de acionamento. Nota: Apesar dos sensores possuirem filtros para ruídos, Exemplo de uma Instalação Ideal: caso os cabos dos sensores A fonte 1 é uma fonte ou da fonte de alimentação regulada de baixa potência utilizarem as mesmas somente para consumo dos Power Supply+1 canaletas dos circuitos de PLC PLC output Input cartões de entrada do potência com motores, freios 1 + 2 1 controlador. Sensor 1 elétricos, disjuntores, + Já a fonte 2 é de potência e contactores,etc; as tensões não requer sofisticação, induzidas podem possuir Power Supply 2 + 16 podendo ser simplesmente energia suficiente para 17 16 um retificador, o que Common danificar permanentemente Sensor 16 normalmente é suficiente para os sensores. cargas indutivas. AC Vcc V r e s. - PNP + - DC DC AC PNP EA3000810A - 05/06