Curso de Sensores Festo Rev 1

Sensores y Sistemas

F-ES / dpto / nombre

proyecto

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1

Sensores

DE PROXIMIDAD F-ES / dpto / nombre

proyecto

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2

Manufactura Tipos de Sensores Inductivos Capacitivos Magnéticos Fotoceldas Ultrasónicos Encoders Microondas Contadores Tacómetros

enlace óptico mordazas NAMUR áreas Ex convertidores f/i camswitches (levas) especiales - para campos - para alta presión - analógicos - para alta temperatura Sistemas, Buses de campo, identificación F-ES / dpto / nombre

proyecto

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3

Procesos Tipos de Protección Áreas Ex Ex “ia” Seguridad intrínseca

Ex “d”

Ex “p”

Aprueba de Explosión

Presurización

Barreras de Seguridad Intrínseca Aisladores Galvánicos Sistemas Remotas “RIO” No Ex y tipo I.S. Comunicación HART FOUNDATION FIELDBUS PROFIBUS PA AS-i Ex * Aplicación: Áreas con peligro de explosión Ex


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4

Sensores

Estándares, definiciones y funciones básicas F-ES / dpto / nombre

proyecto

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5

Concepto de la automatización 1a Etapa: Operación exclusivamente manual, las decisiones las toma el operador. Poca eficiencia en la operación, esta se basa en las habilidades, experiencia y pericia de los operadores. 2a Etapa: Con la operación automática, se sustituyen las operaciones manuales por sistemas eléctricos, neumáticos, hidráulicos y/o electrónicos para el control del equipo, maquinaria y/o sistema. Inicio Trabajo manual

Desarrollo Trabajo automatizado

- Los Sentidos determinan el estado del proceso

- Se sustituyen los sentidos por sensores para establecer el estado del proceso

- El Cerebro, piensa y toma decisiones para controlar

- Se sustituyen las operaciones del cerebro por una Unidad de Procesamiento Electrónica ( CPU )

- Extremidades, hacen el control del proceso


- Se sustituyen las extremidades, por elementos finales de control proyecto

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Determinación del Concepto Señales eléctricas químicas

mecánicas

p

I

1

2

V

ω pH %

magnéticas

T

ópticas

γ

B,H

3

4

R Q ∆t C E ∆t U E U

E

térmicas

R

U

R

U

5

W

Señales no eléctricas p= I= V= ω=

presión distancia velocidad velocidad angular revoluciones pH= concentración iónica %= volumen - % concentración de gas T= temperatura B= intensidad de flujo magnético H= intensidad de campo magnético γ= cuanto de luz F-ES / dpto / nombre

U= R= Q= ∆t= C= E=

tensión resistencia factor de calidad intervalo de tiempo capacidad intensidad de campo eléctrico W= energía eléctrica 1= 2= 3= 4= 5= proyecto

sensor ultrasónico sensor inductivo sensor capacitivo sensor magnético sensor óptico 08.06.2010

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Criterios de aplicación Sensor inductivo objetos metálicos alcance hasta 100 mm hasta fs <= 5 KHz hasta 250 oC hasta IP68 muy resistente a perturbaciones DIN 19234 (NAMUR) para zona Ex Sensor ultrasónico objetos que reflejan el sonido alcance hasta 15 m hasta fs >= 8 Hz hasta 70 oC hasta IP67 menos seguro ante perturbaciones neutro en colores insensible ante la suciedad F-ES / dpto / nombre

Sensor capacitivo objetos metálicos y no metálicos, sólidos y líquidos alcance hasta 50 mm hasta fs <= 100 Hz hasta 70 oC hasta IP68 menos seguro ante perturbaciones DIN 19234 (NAMUR) para zona Ex

proyecto

Sensor magnético objetos magnéticos alcance hasta 60 mm hasta fs <= 1 KHz hasta 70 oC hasta IP67 muy resistente a perturbaciones DIN 19234 (NAMUR)

Sensor óptico objetos opacos o que reflejen la luz alcance hasta 100 m hasta fs <= 1.5 KHz hasta 300 oC ( con F.O.) hasta IP67 menos seguros ante perturbaciones detección de objetos pequeños (F.O.) DIN 19234 (NAMUR) 08.06.2010

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Criterios de aplicación Sensor inductivo objetos metálicos alcance hasta 100 mm hasta fs <= 5 KHz hasta 250 oC hasta IP68 muy resistente a perturbaciones DIN 19234 (NAMUR) para zona Ex Sensor ultrasónico objetos que reflejan el sonido alcance hasta 15 m hasta fs >= 8 Hz hasta 70 oC hasta IP67 menos seguro ante perturbaciones neutro en colores insensible ante la suciedad

Sensor capacitivo objetos metálicos y no metálicos, sólidos y líquidos alcance hasta 50 mm hasta fs <= 100 Hz hasta 70 oC hasta IP68 menos seguro ante perturbaciones DIN 19234 (NAMUR) para zona Ex

Sensor magnético objetos magnéticos alcance hasta 60 mm hasta fs <= 1 KHz hasta 70 oC hasta IP67 muy resistente a perturbaciones DIN 19234 (NAMUR)

Sensor óptico objetos opacos o que reflejen la luz alcance hasta 100 m hasta fs <= 1.5 KHz hasta 300 oC ( con F.O.) hasta IP67 menos seguros ante perturbaciones detección de objetos pequeños (F.O.) DIN 19234 (NAMUR)

El Sensor inductivo es el más resistente a perturbaciones externas, como son; humedad, suciedad, ruido, luz, grasa, vibración, temperatura, etc. F-ES / dpto / nombre

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Diagrama a bloques Sensores inductivo/magnético

Símbolo normalizado capacitivo etapa de salida

+ -

ultrasónico

Convertidor Unidad de amplificador de señal evaluación óptico


I

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Sensor Inductivo

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Símbolos Símbolo normalizado I

C

Sensor Inductivo

B

U

Sensor Magnético

R

Tipo Reflex

D

T

proyecto

Sensor Ultrasónico

Tipo Difusa

Sensores ópticos

T


Sensor Capacitivo

Tipo Barrera

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Construcción

Los sensores se fabrican actualmente bajo estándares. Estándares eléctricos alimentación y señal de salida Estándares mecánicos construcción ( forma física )

Los formatos más comúnmente usados son: -


Cilíndricos Cuadrados Rectangulares Tipo ranura Tipo anular o anillo

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Cilíndricos

⇒ Diámetro desde 3 mm a 30 mm ⇒ Materiales – – – – – –

Acero inoxidable Hierro, Nikel plateado Teflón PBT Fundición inyectada de Zinc Poliamida

⇒ Resistente a químicos ⇒ temperatura de hasta 85 °C


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Rectangulares Sensores para montaje con tornillo

Switch de superficie

- montaje en superficie - cara sensora lateral - material del cuerpo latón niquelado - dist. de op. 1.5 mm

- cara sensora lateral - dist. de op. > 2 mm - material: Inyección de Zinc

- arreglo de montaje para sustitución directa de micros mecánicos (limit switches mecánicos) - material de la base: PTB - material del cuerpo: PBT / Poliamida - cara frontal: 40x40 mm o 55x55 mm - cara sensora con opción de giro, 90º y 5 posibles posiciones de dirección de sensado - rango de sensado, 15 o 35 mm


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Estándares, definiciones

Internacional IEC Local “Europa” EN Local “América” ISA/ANSI ASME

Estándar


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Definición

Sensor

(de proximidad)

- Instrumento para detectar objetos a distancia, no requiere de contacto físico - Convierte las variables físicas del proceso, en señales eléctricas para los sistemas de control. Tiempo de vida útil - “MTBF” promedio de vida de un sensor ~ 105 años. F-ES / dpto / nombre

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Factor de reducción El factor de reducción es la disminución de la distancia de operación “sensado.” Sensor inductivo:

cambios pequeños de la conductividad y permeabilidad de los diferentes materiales. “metales ferrosos”

Sensor capacitivo:

cambios en la capacitancia, debido a la baja permeabilidad de los materiales “constante dieléctrica”

Sensor óptico:

factor de reflexión pequeño debido al color de los objetos, no reflejan la luz “blanco estándar”

Sensor magnético:

el rango de sensado depende de la intensidad de campo magnético

Sensor ultrasónico:

no tiene factor de reducción


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R=

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S SNom

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Características importantes ⇒ Voltaje de operación – Voltaje requerido para la operación del sensor

⇒ Corriente de operación – Corriente consumida por el sensor para su operación

⇒ Corriente en estado OFF – Corriente que fluye a través de la carga cuando el sensor de proximidad está en estado OFF

⇒ Corriente sin carga – Corriente consumida por el sensor

⇒ Corriente de corto tiempo – La corriente que puede fluir en un tiempo corto en estado ON, sin dañar al sensor (pico de corriente)

⇒ Voltaje de Drop – Caída de voltaje del sensor, en estado ON


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Protección, dos hilos polaridad inversa

+V

carga

Protección

Porque dos + tipos?

Tolerante

-

económico, caída de voltaje 0.5 V F-ES / dpto / nombre

Mayor confort, caída de voltaje 1 V! proyecto

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Salidas

Salidas

Actuador, PLC, DCS, alarma luminosa o sonora etc.

SENSOR


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Salidas

NA NC

Sin detectar, el sensor manda señal? NO -> Normal Abierto ó NA SI -> Normal Cerrado ó NC El sensor tiene alimentación externa? NO -> 2 hilos SI -> 3 o 4 hilos tiene 1 salida = 3 hilos tiene 2 salinas = 4 hilos

2 hilos Salidas 3 hilos 4 hilos PNP NPN

PNP

L+ Cuando detecta el sensor manda voltaje? L+ I I carga NO -> NPN carga carga SI -> PNP LLL-

Antivalente 3 hilos F-ES / dpto / nombre

NPN

L+

proyecto

3Antivalente hilos 08.06.2010

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Observaciones I

I carga

carga

2 hilos

2 hilos

Sensores de 2 hilos y 1 salida: Cuando se prueban los sensores de 2 hilos, siempre se debe conectar una carga. PNP

PNP L+ carga

I

L+

I

carga

L-

Salidas

L-

3 hilos

Antivalente

NPN

NPN L+ carga

I

L+

I

carga

L-

NO/NC

NO/NC

I

3 hilos

I carga

2 hilos F-ES / dpto / nombre

2 hilos

carga

Sensores de 3 hilos: Este tipo de sensores cuando se prueban no requieren de ser conectados a un carga.

LAntivalente

Sensores de 2 hilos y 2 salidas: Solo se puede conectar una salida, cuando se prueban los sensores se debe conectar una carga. proyecto

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Salida dos hilos (NAMUR)

Áreas Ex

IEC 61934

Barrera de Seguridad

carga

2 hilos NC

Sensores tipo: Intrínsecamente Seguros Ex “ia” Voltaje de Operación 8V Corriente de operación 2.1 y 3.2 mA Unidad de Evaluación Barrera de Seguridad

R

10 k

1k

V

esquemático

NEC F-ES / dpto / nombre

proyecto

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23


Áreas Ex

Corto Circuito

IEC 61934

6.5

sensor tipo inductivo

I / mA 2.1 1.8 1.6 1.2

otro sensor de proximidad ON

0.15

distancia

OFF

Unidad de Evaluación

R

10 k

1k

V

esquemático

NEC F-ES / dpto / nombre

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24


Áreas Ex

IEC 61934

⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒

estándar aplicable para sensores de proximidad y contactos mecánicos función de salida, tipo NO o NC punto de conmutación entre 1.2 ... 2.1 mA histéresis = 0.2 mA monitoreo de hilo roto: – corriente de entre 50 µA y 150 µA (típico 100 µA)

⇒ resistencia de carga < 50 W (a temperatura ambiente máxima) ⇒ monitoreo de corto circuito: – carga menor a 100 W ... 360 W NEC F-ES / dpto / nombre

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25

Salida tipo dos hilos

sensores de proximidad NO/NC I

I carga carga

2 hilos

2 hilos

por conexión

NO/NC I

I carga

2 hilos


2 hilos

proyecto

carga

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26

Salida de tres hilos

sensores de proximidad PNP L+

I

L+

I

carga

carga

L-

L-

3 hilos

3 hilos

PNP

NPN L+

I

3 hilos


Tipo pnp

NPN

Salida carga

Tipo npn L+

I

carga

carga

L-

L-

Salida Output

3 hilos

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27

Salida de cuatro hilos

sensores de proximidad PNP

NPN L+

I

L+

I

carga

carga

L-

L-

Antivalente

Antivalente

Ventajas: las dos salida en un solo sensor

• reducción de inventarios • confiable (monitoreo) Desventajas: alto costo F-ES / dpto / nombre

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28

Sensores

INDUCTIVOS F-ES / dpto / nombre

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29

Sensores Inductivos

Componentes básicos de un sensor inductivo = tres - Circuito Oscilador - Etapa de evaluación / conmutación - Etapa de salida

Principio de Operación

Cuando se energiza el sensor, el oscilador comienza a oscilar a una frecuencia fundamental, consume una corriente constante y conocida a una amplitud predeterminada. El campo electromagnético producido por la bobina del sensor, se concentra al frente del sensor. Esta será la superficie activa ó cara sensora. Si en la proximidad de la superficie activa, se encuentra un objeta metálico “ferroso”, se inducen corrientes parásitas en éste (Eddy’s current). La inducción de corriente en el material, lleva a una disminución de corriente en el circuito oscilador y por lo tanto la amplitud de este decrece. Esta variación en el circuito oscilador es evaluada y como producto de la variación, es generada una señal de conmutación.


proyecto

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30

Principio Físico Objeto metálico FERROSO

Campo Magnético

Campo Magnético Atenuado

Corrientes parásitas

Amplitud del oscilador objeto sensor


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Principio Físico

Campo Magnético

Rango

Rango

Cara Sensora Detección Lateral


Sensor tipo NO ENRASADO

Ferrita Sensor tipo ENRASADO

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Influencia del tamaño del objeto

El área a*b es menor que el área de la placa estándar de prueba – la distancia de operación decrece El área a*b es mayor que el área de la placa estándar de prueba – no influye El objeto es más grueso que la placa de prueba estándar – la influencia va en función de la penetración del campo en el objeto – menor penetración del campo (sensor de proximidad pequeño) ==> no influye – alta penetración del campo (sensor de proximidad grande) ==> la distancia de operación decrece El objeto es más delgado que la placa de prueba estándar – se incrementa la distancia de operación (solo para metales ferrosos)


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33

Parámetros generales

Dirección del movimiento vertical u horizontal Objeto a detectar

m

La distancia de conmutación es la distancia en la cual el sensor detecta

d Distancia de conmutación Sn Superficie activa de sensado


Sensor

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34

Sensores Inductivos

Principio de Operación

Oscilador

Salida del amplificador

Comparador

Q=

L

L Rv

C

C

.

L + Rv 2 C Rv

si L/C >> Rv2 Q=

L C

.

1 Rv

RV solo varía su valor por la influencia de la temperatura F-ES / dpto / nombre

proyecto

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35

Sensores Inductivos

diagrama a bloques epóxica

bobina cubierta protectora

LED

cubierta

O-ring

ferrita C. I.

housing

soporte

placa de circuito impreso F-ES / dpto / nombre

proyecto

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36

Montaje

Enrasado y No enrasado

> 3*d > 3*sn > 3*sn

> 2*sn

enrasado

no enrasado Metal

d F-ES / dpto / nombre

d

>d proyecto

> 3*d 08.06.2010

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Enrasados vs No Enrasados Ventajas

Desventajas

 Sin interferencia mutua, cuando la distancia entre dos sensores de proximidad es < al diámetro/tamaño de la cara sensora  montaje enrasado en materiales conductivos “ferrosos”  menos sensible a perturbaciones (principalmente EMC)

 Tienen un rango de sensado menor, aprox. 60 %


ó  deben tener un tamaño mayor para lograr el mismo rango de sensado

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38

Sensores inductivos distancia vs corriente I/mA 4

Rango de sensado nominal = 10 mm

3

2

1 s/min

0 0.0 F-ES / dpto / nombre

2.5

5.0

7.5

10.0 proyecto

12.5

15.0 08.06.2010

39

Factor de reducción Metal Ferroso St37 (1)

⇒ El factor de reducción es la disminución de la distancia de operación, si el sensor de proximidad es influenciado con un objeto que difiere de la placa estándar de prueba

Acero inoxidable (0.65 ... 0.85) Bronce (0.25 ... 0.55) Aluminio (0.2 ... 0.5) Cobre (0.15 ... 0.45)

sn

⇒ el factor de reducción es función de : – conductividad (efecto weak) – permeabilidad (efecto strong)

El material del cuerpo del sensor, influye también en la distancia de operación. F-ES / dpto / nombre

proyecto

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40

Distancia de operación, resumen Objeto estándar

⇒ sn = distancia de operación su max.

⇒ sr = distancia de operación efectiva – – –

su max. + mov. diferencial sr max. + mov. diferencial

sr max.

sensor de proximidad estándar voltaje nominal de alimentación temperatura ambiente 23 °C + 5 °C

sn + movimiento diferencial

sn

sr min. + mov. diferencial

sr min.

su min. + mov. diferencial

su min.

0.9* sn < sr < 1.1*sn

Sa

⇒ su = distancia de operación utilizable – – –

sensor de proximidad estándar voltaje nominal de alimentación rango de temperatura -25 °C ... +70 °C

•

0.9* sr < su < 1.1*sr

⇒ sa = distancia de operación actual

0 < sa < 0.81*sn F-ES / dpto / nombre

proyecto

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Distancia de Operación

Un sensor está conectado en estado seguro, cuando la distancia entre el objeto a detectar y la cara sensora corresponde a un mínimo de 3 veces la distancia de operación Objeto nominal Contacto Seguro OFF

La aproximación tradicional corresponde a una aproximación axial del objeto a la cara sensora. Si se sitúa lateralmente el objeto dentro de la zona activa, según la Objeto distancia Movimiento axial se obtiene otra distancia de conmutación

d = 3Sn

d = 3 * Sn


proyecto

08.06.2010

42

Histéresis H

- Distancia entre el punto de operación cuando el objeto se aproxima al sensor y el punto cuando el objeto se aleja - Menor del 20% de la distancia de operación Dirección el movimiento

efectiva sr

Histéresis

- Condiciones de prueba: Punto de desconexión

temperatura 23°C ( +/- 5°C) alimentación voltaje especificado Sensado: objeto estándar definido

Punto de conexión

Sensor


proyecto

08.06.2010

43

Frecuencia de operación

objeto / sin objeto, relación = 1:2

⇒ Número de ciclos de operación por el sensor de proximidad durante un periodo de tiempo específico. Este valor es función de la frecuencia del oscilador dada por el sensor de proximidad. – Frecuencia de oscilación alta (distancia de operación pequeña) ==> alta frecuencia de operación en ciclos – frecuencia de oscilación baja (distancia de operación grande) ==> baja frecuencia de operación en ciclos


proyecto

Valores típicos: entre 20 Hz y 5000 Hz

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44

Influencia mutua

Se debe observar distancias mínimas, para evitar influencia mutua. Si estas distancias dificultan la aplicación, se pueden solicitar sensores con frecuencias de oscilación diferentes. En este caso los sensores pueden ser montados directamente uno al lado del otro. F-ES / dpto / nombre

Sensor Inductivo Sensor Inductivo

proyecto

A

B

2 * Sn

3*D

C Enrasado C=D No enrasado C=3*D

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Conexiones Serie / Paralelo

Los sensores se pueden conectar en serie ó en paralelo para obtener funciones lógicas simples AND, OR, NAND ó NOR. Se debe tener en consideración lo siguiente. Conexión en Serie: Los sensores de 2 y 3 hilos pueden ser conectados en serie a excepción de los sensores tipo NAMUR. La cantidad máxima de sensores que pueden conectarse en serie, depende de: 1) la caída de voltaje 2) el voltaje de operación de la carga 3) el voltaje de alimentación disponible


proyecto

08.06.2010

46

Conexiones Serie / Paralelo

Conexión en Paralelo: En el caso de los sensores de 2 hilos, fluye la suma de la corriente residual de la carga y puede eventualmente impedir una desconexión de la carga. Esto no limita la cantidad de sensores de 2 hilos conectados en paralelo. Con sensores de 3 hilos no existe impedimento para la conexión en paralelo.


proyecto

08.06.2010

47

Codigo de colores del conductor

Tipo 2 hilos AC y

Polaridad

NA

Color Negro/Negro o Café / Azul excepto amarillo o verde/amarillo

PIN 3y4 1y2

2 hilos DC sin polaridad

NC

2 hilos DC con polaridad

NA

+ -

café azul

1 4

NC

+ -

café azul

1 2

NA

+ salida

café azul negro

1 3 4

NC

+ salida

café azul negro

1 3 2

+ salida NA salida NC

café azul negro blanco

1 3 4 2




Función

NA/NC programable

Contacto conmutado abierto / cerrado

proyecto

1y4

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Sensores para actuadores

Sensores

Reed Switch

Estado sólido

AC/DC 24 y/o 230V

DC 24V

NO

NC

Reed switch mecánico

NO

PNP

Áreas explosivas NC

NPN

Namur, Ex “i”

PNP

PNP, Ex “d”

Tecnología de estado sólido


proyecto

08.06.2010

49

Sensores El nuevo estándar de los actuadores, SME-8M Para todos los cilindros, Pinzas (grippers), y accesorios con ranura en T Versión de estado sólido 24VDC: 3- cables PNP NO 3-cables NPN NO 3-cables PNP NC 2-cables PNP NO 3-versiones Reed 24VDC: 3-cables con LED bipolar 2-cables con LED bipolar


proyecto

08.06.2010

50

Sensores Ventajas / Características


Montaje por la parte superior. Tiempo de Vida: SME-8F 20 millones SME-8M >100 millones

proyecto

08.06.2010

51

Sensores Ventajas / Características Soporta fuerzas hasta 60N


proyecto

08.06.2010

52

Sensores Accesorios SMBR-8- Ø, para cilindros redondos

SMBR-8-8/100-S6,para cilindros redondos

SMBZ-8, para cilindros con tirantes


proyecto

08.06.2010

53

Sensores SMT-8F-ZS-24V-K2,5-OE-EX (525908) (ATEX II 3G/D) Zonas 2/22

No

Cable PLTC

Sistema tipo Non Sparking Ex nC

Non Incendive Ex nA A prueba de Explosión Ex d

Sistema de Control PLC, DCS, indicación

Instalación a prueba de Explosión Ex “d”

No necesita repetidor debido a la clasificación del Instrumento, Ex nA II T4 X (para gases) II 3G y Ex td A22 IP65/67 T110°C X II 3D (para polvos), según ATEX. Para Zona 2 / 22 o Div. 2 F-ES / dpto / nombre

proyecto

08.06.2010

54

Sensores SMT-8F-I-8,2V-K5,0-OE-EX (536956) (ATEX IG/D / NAMUR) Zonas 0,1, 2 y 20, 21, 22

No

Seguridad Intrínseca EEx “ia” 8 Volts I on

PLC

2,1mA 1,2mA off s

Se requiere de una barrera de seguridad intrínseca debido a la clasificación del Instrumento, Ex ia IIC T6 (para gases y polvos) I 1G/D, según ATEX. Para Zona 0,1,2 /10,21,22, [CI, D1] F-ES / dpto / nombre

proyecto

08.06.2010

55


proyecto

08.06.2010

56

Sensores Características Sensor SMAT-8E-S50-IU-M8 • Rango de medición: 50mm. • Conector M8 (4 pin). • Salida analógica 0-10V y 0-20mA. • Precisión 0,1mm. • Indicación de fuera de rango a través del LED y la salida analógica. • Funciona independientemente de la polarización del imán dentro del cilindro. • Utilizable en todos los cilindros con ranuras T.


proyecto

08.06.2010

57

Sensores Sensor de Posición Un sensor de cilindro monitorea una sola posición. Entrega una señal digital cuando el pistón pasa por una determinada posición.

U

s

U

Un sensor de posición monitorea una parte de la carrera del cilindro y entrega una señal analógica.

s

U

Un sistema de medición de posición entrega una señal proporcional con toda la carrera del cilindro. Recorrido del cilindro


proyecto

s 08.06.2010

58

Sensores Funcionamiento del SMAT-8E

10

Información del avance del pistón dentro del rango 50mm. Reproducibilidad: 0,1mm 2

S en mm 0


proyecto

50 08.06.2010

59

Sensores Sensores Inductivos Tipo SIEN Diámetros de 5, 8, 12, 18 y 30mm, con cable o conector Salidas tipo NPN o PNP a 24 V Funciones N.A. Distancia de detección de 0.7 a 11mm Tipo SIEN Diámetros de 12 y 18mm, con cable o conector Salidas tipo NPN o PNP a 24 V Funciones N.A. o N.C. Distancia de detección de 3.2 a 8.6mm Tipo SIEN -4B Con cable o conector, salidas tipo NPN o PNP Funciones N.A. o N.C. Distancia de detección de 0.7mm F-ES / dpto / nombre

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Sensores Sensores Inductivos Tipo SIES-Q40B montaje enrasado salidas N,A. tipo NPN o PNP formato Q40B salida 2 hilos AC/DC (570321) SIED-Q40B-ZA-X-2L-SA distancia de detección 15mm

Tipo SIED - ---> SIED alimentación universal de 20 a 265 VCA y de 20 a 320 VCD corriente de salida de 200/300mA diámetros de 12, 18 y 30mm


proyecto

08.06.2010

61

Sensores Sensores Inductivos Tipo SIEF diámetros de 8,12,18 y 30,con cable o conector, salidas tipo NPN o PNP funciones N.A. distancia de detección de 4 a 20mm inmune a campo magnético, Factor de reducción 1 para todos los metales Tipo SIEF......WA Diámetros de 12, 18 y 30mm ,Con conector Salidas tipo NPN o PNP a 24 VCD Funciones N.A. Distancia de detección de 3 a 20mm Aplicaciones Área de Soldadura, recubierto de teflón, Inmune a campo magnético, Factor 1 para todos los metales Tipo SIEN……PA Diámetros de 12 , 18 y 30mm,Con cable, Salidas tipo NPN o PNP a 24 V Funciones N.A. Distancia de detección de 2 a 15mm Sensores de Poliamida, IP65 / IP67,Bajo costo F-ES / dpto / nombre

proyecto

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62

Sensores Sensores Inductivos Tipo SIEF-Q40 con cable o conector, salidas tipo NPN o PNP a 24 V ,funciones N.A. y N.C distancia de detección de 35mm, gran rango de sensado, inmune a campo magnético, factor de reducción 1 para todos los metales, estándar dentro de la industria Automotriz Tipo SIEH-3B diámetro 3mm,con cable o conector. salidas tipo NPN o PNP, funciones N.A. distancia de detección incrementada de 1mm el sensor más pequeño, 3mm de diámetro Tipo SIEA diámetros de 8,12 ,18 y 30mm, con conector, salidas tipo NPN o PNP a 24 V salida Analógica 0-10V y 4-20 mA, distancia de detección 0 a 20mm


proyecto

08.06.2010

63

Sensores Sensores Inductivos Tipo SIEH…. diámetros de 12 ,18 y 30 mm, con conector o cable, salidas tipo NPN o PNP a 24 V función de salida N.A, distancia de detección de 6 a 20mm

Tipo SIEH -....-CR diámetros de 12 ,18 y 30 mm, con conector o Cable, salidas tipo NPN o PNP a 24 V función de salida N.A, distancia de detección de 6 a 20mm cuerpo totalmente de acero inoxidable resistente a ambientes corrosivos gran resistencia mecánica F-ES / dpto / nombre

proyecto

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64

Sensores Sensores Inductivos sensores inductivos dentro de la caja de indicación de posición de la válvula (abierta o cerrada)


proyecto

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Sensores inductivos

Sensores Rectangulares PNP

SIES-Q40B-PA-X-2L

L+

I

Enrasado Salida : PNP, NA Alimentación : 10 - 60 VDC Factor de reducción : 0.8 Corriente de Función : 200 mA Frecuencia de conmutación : 150 Hz Corriente de vacío : 20 mA Caída de tensión : 3 Volts Indicaciones : LED amarillo para la salida Temp. De operación : - 25 a 70 oC Protección : IP 68 Conexión vía terminales, conductor hasta 2.5 mm2 Material de la carcasa y cara sensora : PBT

carga L-

3 hilos


proyecto

08.06.2010

66

Sensores inductivos

Sensores Cilíndricos PNP

SIEA-M8B-PU-S

L+

I

Enrasado Salida : PNP, NA Alimentación : 10 - 30 VDC Factor de reducción : 0.81 Corriente de Función : 200 mA Frecuencia de conmutación : 400 Hz Corriente de vacío : 20 mA Caída de tensión : 3 Volts Indicaciones : LED amarillo para la salida Temp. De operación : - 25 a 70 oC Protección : IP 67 Conexión vía conector V1 conductor hasta 0.34 mm2 Material de la carcasa latón niquelado y cara sensora: PBT

carga L-

3 hilos


proyecto

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Sensores inductivos

Sensores Cilíndricos inmunes a campos magnéticos PNP

SIED-M12NB-ZS-K-L-PA

L+

I

No enrasado Salida: 2 hilos, NA Alimentación: Universal AC/DC Factor de reducción: 1 Corriente de Función: 200 mA Frecuencia de conmutación: 20 Hz Corriente de vacío: 15 mA Campo magnético constante y alterno: 100 mT Caída de tensión : 3 Volts Indicaciones : LED anular amarillo para la salida Temp. de operación : - 25 a 70 oC Protección : IP 67 Conexión vía cable Material de la carcasa y cara sensora: Acero recubierto de Teflón

carga L-

3 hilos


proyecto

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68

Sensores inductivos Sensores Cilíndricos inmunes a campos magnéticos SIEF-M12B-NS-S-L-WA

Enrasado Salida : NPN, NA Alimentación : 10 - 30 VDC Factor de reducción : 1 Corriente de Función : 200 mA Frecuencia de conmutación : 30 Hz Corriente de vacío : 10 mA Caída de tensión : 2 Volts Indicaciones : LED amarillo para la salida Temp. de operación : - 25 a 70 oC Protección : IP 68 Conexión vía conector V1 conductor hasta 0.34 mm2 Material de la carcasa y cara sensora : Acero Inoxidable

PNP L+

I

carga L-

3 hilos


proyecto

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69

Aplicaciones Sensor Inductivo Analógico i = inicio de secuencia de par o medición. b

i

a

1 2


Detección del sentido de Giro secuencia 1-2, par derecho secuencia 2-1, par izquierdo Medición de las levas distancia a = ? mm distancia b = ?? mm

proyecto

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70

Sensores

FOTOELÉCTRICOS F-ES / dpto / nombre

proyecto

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71

Sensores Fotoeléctricos Aplicaciones 1. Almacenamiento / industria de transportadores 2. No definida 3. Empacado 4. Maquinaria 5. Metal y Acero 6. Electrónica 7. Automotriz 8. Alimenticia Otros

28 %

Ingeniería ( consultoría ) Puertas automáticas Construcción Máquinas y herramientas Industria Química Papel e impresión Textil Ensamble y mantenimiento F-ES / dpto / nombre

total

20 % 11 % 10 % 7.5 % 7% 7% 5% 4.5 % 72 %

Fuente: Cámara de comercio Alemana, 1995 proyecto

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72

Sensores Fotoeléctricos Tecnología: Fundamentos Tipos de reflexiones Reflexión difusa

La luz se refleja en todas las direcciones


Retro- reflexión

Utilizando reflectores especiales, la luz es reflejada en la misma dirección

proyecto

Reflexión total

La luz se refleja con el mismo ángulo de incidencia. Por ejemplo un espejo.

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73

Sensores Fotoeléctricos Fundamentos El comportamiento de la mayoría de los materiales es una combinación de reflexión difusa y reflexión total Altamente reflectivos


en [%]

Baja reflexión

en [%]

Dióxido de titanio

99

Carbón

0,8

Kodak blanco

90

Papel negro

aprox. 5

Papel blanco

70

Asfalto

5...15

proyecto

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74

Sensores Fotoeléctricos Los sensores Fotoeléctricos o FOTOCELDAS utilizan la generación de Luz para realizar la operación de sensado. La luz que se utiliza es del tipo INFRARROJO generalmente, el principio de operación de este tipo de sensores, lo determina el propio sensor, esto es, la forma en que se genera el haz de luz y el método en que se recibe, determina el tipo de fotocelda. Por tal motivo, las fotoceldas se clasifican por su tipo en : Fotocelda

Fotocelda R

Fotocelda T

Principio de Operación Tipo REFLEX F-ES / dpto / nombre

Tipo BARRERA proyecto

Tipo DIFUSA 08.06.2010

75

Sensores Fotoeléctricos

Los componentes básicos de las fotoceldas tipo Reflex son: Fotocelda Reflector ó Reflex Este tipo de sensor contiene un generador de luz (Emisor) y un receptor de luz (Receptor) en una misma “carcasa”. Con la adición de un elemento reflejante se tiene el conjunto para realizar las tareas de detección. El haz de luz generado por el emisor de la fotocelda es regresado a esta por el reflejante (reflex), en este punto la fotocelda esta lista para realizar la detección. Cuando algún objeto corta (obstruye) el haz de luz, se realiza la detección.

Principio de Operación, fotocelda tipo REFLEX


proyecto

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76

Sensores Fotoeléctricos haz de luz emitido

reflejado

Emisor Reflex Receptor

Características: - Detección de objetos opacos - La detección de vidrio claro es posible - Objetos altamente reflectivos pueden ser detectados por medio de filtro polarizado - Rangos medios de alcance son posibles por medio del uso de estos sensores - No es afectado en forma significativa por interferencias, por lo tanto puede ser instalado en exteriores o donde exista suciedad

E Reflector

R

Rango entre 0.1 y 5.5 m mts.

Rango reflejado Rango de Sensado F-ES / dpto / nombre

proyecto

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Objeto a detectar

Reflex LED de energía


proyecto

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78


Reflex


proyecto

08.06.2010

79


Reflex LED de salida


proyecto

08.06.2010

80

Sensores Fotoeléctricos Sensores opto-electrónicos Sensor Reflex: Auto colimación

Características: - No tiene zona muerta - Alta precisión

En el caso de las fotoceldas con principio de auto colimación. La luz emitida es reflejada por el objeto. El rayo de recepción es desviado al receptor por medio de un espejo separador


proyecto

- Buena reproducibilidad independientemente del objeto - Alta exactitud en todo el rango de sensado

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81

Sensores Fotoeléctricos 35 % de las aplicaciones se realizan con este tipo de fotoceldas

5.5 mts

Positivo:distancia de sensado mediana solo se requiere una unidad ( costo ) Negativo:

Tendencia:

Se requiere un reflector adicional

Fotocelda tipo Reflex

Sistema de doble lente ( V-shape ) + rango medio de alcance

-


proyecto

no se detectan objetos cercanos a la unidad ( banda muerta)

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R

T

Los componentes básicos de las fotoceldas tipo Barrera son: Transmisor de luz Receptor de luz Este tipo de sensor contiene un generador de luz (Emisor) y un receptor de luz (Receptor) en carcasas separados. El haz de luz generado por el emisor de la fotocelda es enviado en un eje común, en este punto la fotocelda esta lista para realizar la detección. Cuando un objeto corta el haz de luz, se realiza la detección.

Principio de Operación, fotocelda tipo BARRERA


proyecto

08.06.2010

83


haz de luz

R

T

Receptor

Emisor

Características: - Detección de objetos opacos y reflectivos - Detección de vidrio claro es posible - Rangos grandes de alcance son posibles por medio del uso de estos sensores - No es afectado en forma significativa por interferencias, por lo tanto puede ser instalado en exteriores o donde exista suciedad - El cable del emisor y receptor es separado

R

E

Rango hasta 20 mts.

Rango de Sensado


proyecto

08.06.2010

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Sensores Fotoeléctricos LED de energía Objeto a detectar

LED de energía

Movimiento

Emisor

Receptor

Fotocelda tipo Barrera F-ES / dpto / nombre

proyecto

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85

Sensores Fotoeléctricos LED de energía

LED de energía

Fotocelda tipo Barrera

Objeto a detectar

Emisor

Receptor

Movimiento


proyecto

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Sensores Fotoeléctricos LED de energía

LED de energía

Fotocelda tipo Barrera LED de salida

Objeto a detectar

Emisor

Receptor

Movimiento


proyecto

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Sensores Fotoeléctricos - En 1986, el 10 % de las aplicaciones se realizaban con este tipo de fotoceldas - En 1990, el 6%de las aplicaciones se realizaban con este tipo de fotocelda Positivo:

distancia de sensado grande hasta 20 mts.

Negativo:

se requieren dos unidades se requieren dos montajes se requieren dos instalaciones se requieren dos ajustes

Tendencia:


Fotocelda tipo Barrera

proyecto

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88


Los componentes básicos de las fotoceldas tipo Difusa son: Fotocelda Este tipo de sensor contiene un generador de luz (Emisor) y un receptor de luz (Receptor) en una sola carcasa. El haz de luz generado por el emisor de la fotocelda es enviado al objeto a detectar, cuando este refleja la luz al receptor, se realiza la detección. Para este tipo de fotoceldas, es importante determinar la capacidad del objeto a reflejar la luz que recibe, esto es, los objetos blancos reflejan una cantidad de luz mayor comparado con los objetos obscuros, así mismo, los objetos opacos reflejan menor cantidad de luz que los objetos brillantes.

Fotocelda tipo Difusa F-ES / dpto / nombre

proyecto

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Sensores Fotoeléctricos haz de luz emitido

reflejado

Características: - El rango de detección depende de las propiedades reflectivas del objeto - Resultados significativamente mejores pueden ser encontrados por un ajuste geométrico/mecánico para sensores con supresión de fondo - Instalación de bajo consto - Sensibilidad ajustable dependiendo del tipo de objeto a detectar

Emisor Objeto Receptor

E Objeto

R Banda muerta

Rango hasta 600 mm

Rango de Sensado


proyecto

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90


Objeto a detectar

LED de energía


proyecto

08.06.2010

91


LED de energía


proyecto

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92


LED de energía


proyecto

LED de salida

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93


45 % de las aplicaciones se realizan con este tipo de fotocelda Positivo:+ no requiere de reflector + disponible con supresión de fondo ( background supresión ) papel blanco refleja 100 % la luz que recibe objetos color negro reflejan 6 % la luz que reciben objetos color gris reflejan 18 % la luz que reciben Negativo:

- distancia de sensado hasta 600 mm.

Tendencia:


Fotocelda tipo Difusa

proyecto

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Luz

Reflector

Filtro polarizado

Lentes

Características: - Luz polarizada vía REFLEX - Fotoceldas polarizadas (R)

Analizador

Luz Reflejada

180 90

360 270

180 90

Luz

Lentes

360 270

180 90

Objeto reflejante

Filtro polarizado

Analizador

- Detección de objetos altamente translucidos (vidrio)

El reflejante gira la superficie de oscilación de la luz que llega polarizada linealmente en 90 o

Reflector

Ningún objeto puede girar la superficie de oscilación de la luz

Detección de Objetos Transparentes F-ES / dpto / nombre

proyecto

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Supresión de Fondo Electrónica

Características: - Alta precisión - Grandes distancias de detección incluso con luz visible - Ajuste exacto

Supresión de fondo F-ES / dpto / nombre

proyecto

08.06.2010

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PNP L+

I

carga L-

3 hilos Fotocelda

Tipo DIFUSA


SOEG-RT-4-.... SOEG-RT-M5-... Diámetro 4mm y M5 Los sensores más chicos del mundo con toda las protecciones de los modelos mas grandes • Sn = 50mm • Luz infrarroja • Sensor Difuso • Alta precisión • Solución económica para reemplazar fibras ópticas

Fotocelda Miniatura proyecto

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Sensores Fotoeléctricos SOEx - xxx - Q20 - .... Los sensores más chicos con “Teach In”; grandes distancias de detección y alta precisión. • 32 x 20 x 12mm • Luz roja y láser • Detección Directa • Sensores de Barrera • Reflex • Supresión de fondo • para fibra óptica • Distancia (analógico) • Contraste (diferenciación de grises)

Fotocelda Rectangular F-ES / dpto / nombre

proyecto

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98

Sensores Fotoeléctricos Fotoceldas difusas

Detección directa Tipo SOEG-RT-M Con cable o conector Salida NPN o PNP Alimentación de 10 a 30 VCD Con potenciómetro para ajuste de distancia de detección, 20 a 430mm Frecuencia de conmutación < 250 Hz F-ES / dpto / nombre

Detección directa Tipo SOEG-RT-Q Con cable o conector Salida NPN o PNP Alimentación de 10 a 30 VCD Con botón Teach-In para programar la distancia de detección de 0 a 300mm Frecuencia de conmutación < 1000 Hz proyecto

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99

Sensores Fotoeléctricos Para F.O. y tipo Barrera

Barrera de luz Tipo SOEG-S-Q SOEG-E-Q Salida NPN o PNP Alimentación de 10 a 30 VCD Con potenciómetro para ajuste de distancia de detección hasta 15,000mm Frecuencia de conmutación < 1000 Hz

Fibra Óptica Tipo SOEG-L-Q Salida NPN o PNP N.A. o N.C. Alimentación de 10 a 30 VCD Con botón Teach-In para programación Frecuencia de conmutación < 1000 Hz


proyecto

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100

Sensores Fotoeléctricos Sensores cilíndricos • SOEG-RSP-M12-... Reflex 1,5 m

SOEG-RT-4-.... SOEG-RT-M5-... Diámetro 4mm y M5 Los sensores más chicos del mundo con toda las protecciones de los modelos mas grandes • Sn = 50mm • Luz infrarroja • Sensor Difuso • Alta precisión • Solución económica para reemplazar fibras ópticas F-ES / dpto / nombre

• SOEG-...-M18-... Reflex 2,0 m Supresión de fondo 120mm Barrera 20 m • SOEG-...-M18W-... haz de luz perpendicular al eje del sensor Detección Directa 600mm Reflex 2,0 m Supresión de fondo 120mm Barrera 20,0 m proyecto

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101

Sensores Fotoeléctricos Sensores laser SOEx - xxx - Q20 - .... Los sensores más chicos con “Teach In“; grandes distancias de detección y alta precisión. • 32 x 20 x 12mm • Luz roja y láser • Detección Directa • Sensores de Barrera • Reflex • Supresión de fondo • para fibra óptica • Distancia (analógico) • Contraste (diferenciación de grises)


SOEx – xxx - Q50 - ... Diseño robusto, precisos, grandes distancias de detección y alta frecuencia de conmutación. • 50 x 50 x 17mm • Luz roja y láser • Sensores de Barrera • Reflex • Supresión de fondo • Distancia (analógico) Luz BLANCA • Sensor de color

proyecto

08.06.2010

102

Sensores Fotoeléctricos SOEL-RTH-Q20

Ajustes o Calibración: > Ajuste de Sensibilidad > Ajuste de sensibilidad con objeto > Ajuste de sensibilidad dinámica > Ajuste de NA / NC > Ajuste de Fábrica (regreso a valores de default) > Teach Externo F-ES / dpto / nombre

proyecto

08.06.2010

103

Sensores Fotoeléctricos SOEC-RT-Q50

Ajustes o Calibración: -> 1, 2 y 3 -> indican el canal -> Ch

-> Numero de Canal

-> Tol.

-> Tolerancia

-> S

-> Tecla de selección “SET”

-> T

-> Tecla de selección “TOOGLE”

Calibración:  Se puede programar la detección de hasta 3 colores diferentes  Cada canal (color) cuenta con una salida independiente  Disponibilidad de Teach-IN externo  Disponibilidad de Bloqueo de Teach F-ES / dpto / nombre

proyecto

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Sensores Fotoeléctricos Teach-In of several colours (normal operation) 1. Start setting mode + teach-in colour 1 Position target object within the scanning distance (keep to an inclination of 10-30°) Push SET-KEY for 3 seconds >> green LED goes off and CH1 lights up yellow (Interlocking input open or 0 Volt) 2 2. Select channel 3 Select one of the colour channels CH1, CH2 or CH3 with the TOGGLE-KEY. Tol. Ch. The selected channel is indicated by a corresponding yellow LED Do not select the position CH1+CH2+CH3 (that means: it´s not allowed that all three yellow LED´s light up together) 3. Confirm channel Confirm selected channel with SET-KEY (push for 3 seconds) >> green LED and middle red LED light up (tolerance level 3) For big colour differences, a high tolerance level is reasonable, for small differences a low tolerance level. Normal operation with tolerance 3 4. Select tolerance level Select one of the 5 tolerance levels by means of the TOGGLE-KEY Tolerance 1 (small) Tolerance 2 Tolerance 3 (medium) Tolerance 4 Tolerance 5 (large) With the setting Tol1+Tol2+Tol3 the selected colour channel is switched off. 5. Complete setting mode Push SET-KEY for 3 seconds to confirm tolerance selection. >> The sensor is SOEC-RT-Q50 ready for operation (green LED and possibly the taught-in channel CHX light up)

S

Tol. Tol. Tol. Tol. Tol.

T


proyecto

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Sensores Fotoeléctricos Fibras Ópticas El rango de aplicación de los sensores fotoeléctricos se extiende considerablemente a través del uso de Fibras Opticas ó Guías de Onda de Luz. Las fibras son atornilladas en el sensor ó sujetadas por este. Los sensores con fibras ópticas pueden ser usados como Detección Directa ó Barrera. La longitud de las fibras debe ser seleccionada en forma individual por el tipo de aplicación. Las fibras ópticas pueden ser seleccionadas por el tipo de material de construcción de la propia fibra, esto es, pueden ser fibras ópticas de Vidrio ó de Plástico.


proyecto

08.06.2010

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Sensores Fotoeléctricos Características: Las fibras ópticas consisten de un núcleo de alta densidad óptica (índice refractivo n1) y un recubrimiento de material de baja densidad óptica (índice refractivo n2). La reflexión ocurre en la superficie de rebote del medio, donde la luz salta desde un medio Núcleo de la fibra ópticamente (vidrio, índice refractivo n1) denso a un medio ópticamente menos denso. Por este medio, la luz es reflejada quasi libre de perdidas. Esta luz n2>n1 esta habilitada para seguir la curvatura de una fibra.


proyecto

Cubierta de la fibra (vidrio, índice refractivo n2)

08.06.2010

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Sensores Fotoeléctricos Las fibras ópticas de vidrio, consisten de muchas fibras con un diámetro aproximado de 50 µm, formando un paquete firme. Por el contrario, las fibras ópticas de plástico consisten de una sola fibra en la cual el núcleo denso ópticamente y la superficie lateral menos densa que rodea al núcleo son de plástico. Las F.O. de vidrio pueden estar cubiertas de acero inoxidable, silicón ó PVC, permiten una temperatura de hasta 300oC para SST y poseen una atenuación mínima.

Fibra óptica de vidrio

Fibra óptica de plástico

Las F.O. de plástico son más flexibles, la longitud puede ser cambiada por el usuario y poseen más atenuación. F-ES / dpto / nombre

proyecto

08.06.2010

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F.P. para Detección tipo Directa

Emisor Fibra óptica de Vidrio

Receptor Recubrimiento

Emisor Fibra óptica de Plástico

Receptor Fibras Ópticas, detección directa F-ES / dpto / nombre

proyecto

08.06.2010

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Fibra Óptica de vidrio -20 a 250 °C, IP65, Sn 6000mm

Fibra Óptica de polímero -40 a 100 °C, IP65, Sn 6000mm


proyecto

08.06.2010

110

Sensores Fotoeléctricos Fibra óptica de Vidrio

F.P. para Detección tipo Barrera

Emisor

Fibras Ópticas, tipo barrera F-ES / dpto / nombre

Receptor

Recubrimiento

Fibra óptica de Plástico proyecto

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Sensores Fotoeléctricos Un canal, para usos de una vía: haz de luz homogéneo.

Varios canales, tipo coaxial, adecuado para utilizarse como detección directa: los emisores están ordenados en forma circular alrededor del receptor. Dos canales para uso como sensor: el emisor y el receptor están ordenados uno al lado del otro. Varios canales para uso como sensor con pequeño radio de curvatura.

Varios canales en forma recta para detectar objetos en movimiento o grandes superficies.


proyecto

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112

Sensores Fotoeléctricos, fibras ópticas SOE4-FO-D-HF2-… (con display)

SOE4-FO-L-HF2-… (sin display) Características

Ajustes mediante 3 teclas o entrada eléctrica

Procedimiento de ajuste como la familia Q20 Teach-In mediante tecla Teach-In mediante señal eléctrica y enclavamiento de tecla Teach-In estático Teach-In dinámico Respuesta en frecuencia 1500 Hz Indicación: 2 x LED Conexión eléctrica: Conector M8 (4 pins) o Cable Salida seleccionable N.O. / N.C Salida NPN o PNP IP 64


4 Modos (estándar, Fino, rápido, larga distancia) Funciones de temporizador (1…2000ms) Respuesta en frecuencia de hasta 8000 Hz

Salida Seleccionable N.O. / N.C Salida NPN o PNP IP 64 Procesamiento de señal de alta resolución (12 BIT) con compensación de temperatura y envejecimiento Protección contra interferencia mutua

proyecto

08.06.2010

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Sensores Fotoeléctricos, fibras ópticas SOE4-FO-D-HF2-… (con display y salida analógica ) Ajustes mediante 3 teclas o entrada eléctrica 4 Modos (estándar, Fino, rápido, larga distancia) Funciones de temporizador (1…2000ms) Respuesta en frecuencia de hasta 8000 Hz Luz: LED roja 630nm Max. rango de sensado (dependiendo de la fibra) Para fibra óptica 2,2 mm Indicación: Pantalla + 8xLED’s Conexión eléctrica: Cable 5 hilos Salida Analógica 0-10V Salida Seleccionable N.O. / N.C Salida NPN o PNP IP 64 Montaje riel DIN (DIN-46277-3) Rango de Temperatura: -20…60 °C Procesamiento de señal de alta resolución (12 BIT) con compensación de temperatura y envejecimiento Protección contra interferencia mutua


proyecto

08.06.2010

114

Sensores Fotoeléctricos, fibras ópticas


proyecto

08.06.2010

115

Fibras ópticas

- DS

largo protección

SOOC

SOOC – Variantes de fibra óptica

-P

Largo fibra

Tipo SOOC

Función DS TB

- M4 - S4

M3 M4 M6 Block Arreglo de 5 mm Arreglo de 11 mm Horquilla, 5 mm

Longitud 1m 2m

Radio de flexión R2 R10 R15 R25 R40

Radio 2 mm Radio 10 mm Radio 15 mm Radio 25 mm Radio 40 mm

Manguillo S4

-

proyecto

Estándar Coaxial Flexible Gran rango de sensado Precisión Multi-polo

Forma M3 M4 M6 Q A5 A11 C5

1 2 - R15


-2

1. Difusión o Barrera 2. Tipo de fibra óptica (estándar, coaxial, alta distancia, precisión, altamente flexible) 3. Tipo de cabeza & tamaño 4. Largo de la Fibra óptica 5. Radio de curvatura 6. Protección 7. Características especiales

Difusa Barrera

Característica principal C F H P M

cabeza

Detector de Fibra Óptica

sin Manguillo de 40 mm

Característica especial T1

Sin, estándar Alta temperatura

08.06.2010

116

Fibras ópticas Barrera - TB

SOOC-DS-P-M4-1-R15-S4-T1

SOOC

SOOC – Variantes de fibra óptica

- DS

Difusa - DS

-P

Fibras para Alta Temperatura “T1”

- M4

Longitud de la fibra

SOOC

Manguillo

-2 - R15

Q A5


M3 M4 M6 Block Arreglo de 5 mm Arreglo de 11 mm Horquilla, 5 mm

Longitud 1m 2m

Radio de flexión R2 R10 R15 R25 R40

Radio 2 mm Radio 10 mm Radio 15 mm Radio 25 mm Radio 40 mm

Manguillo sin Manguillo de 40 mm

Característica especial T1

proyecto

Estándar Coaxial Flexible Gran rango de sensado Precisión Multi-polo

Forma M3 M4 M6 Q A5 A11 C5

S4 -

C5

Radio de Reflexión

- S4

A11

Difusa Barrera

Característica principal

1 2

M3, M4 o M6

Detector de Fibra Óptica

Función DS TB

C F H P M

S4 Forma

Tipo

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Sin, estándar Alta temperatura

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Fibras ópticas SOOC – Variantes de fibra óptica

F.O de detección directa “DC” Modalidad Acero Inox.


proyecto

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118

Fibras ópticas SOOC – Variantes de fibra óptica

F.O tipo Barrera “TB”


proyecto

08.06.2010

119

Fibras ópticas, nuevos modelos

Main Feature

Shape

Head Material

Fiber Diameter and outside diameter number of (mm) cores (mm)

Min. bending radius Operating (mm) Temperature Length 2m, without sleeve Length 2m, Sleeve 40mm

Length 1m, without sleeve

Length 1m, Sleeve 40mm

552839 SOOC-DS-M6-1-R25-S4 Euro 16

Standard

1.4305 AISI 303

2,2

25

552836 -55...70°C SOOC-DS-M6-2-R25 Euro 14

Long distance

Nickel plated brass

2,2

40

552840 -55...70°C SOOC-DS-H-M6-2-R40 Euro 19

-

552841 SOOC-DS-H-M6-1-R40 Euro 15

Coaxial

Nickel plated brass

1,25

15

552842 -55...70°C SOOC-DS-C-M4-2-R15 Euro 32

-

-

-

Flexible

1.4305 AISI 303

1,3

2

552843 -40...70°C SOOC-DS-F-M4-2-R2 Euro 76

-

-

-

Precision

1.4305 AISI 303

1,25

10

552844 -55...70°C SOOC-DS-P-M3-2-R10 Euro 32

552803 552804 SOOC-DS-P-M3-2-R10-S4 SOOC-DS-P-M3-1-R10 Euro 39 Euro 27

Precision

1.4305 AISI 303

1

15

552805 -55...70°C SOOC-DS-P-M4-2-R15 Euro 18

552806 552807 552808 SOOC-DS-P-M4-2-R15-S4 SOOC-DS-P-M4-1-R15 SOOC-DS-P-M4-1-R15-S4 Euro 26 Euro 12 Euro 20

Temperature

1.4305 AISI 303

2,2

25

552809 -55...115°C SOOC-DS-M6-2-R25-T1 Euro 53

-

-

Nickel plated brass

2,2

25

552810 -55...70°C SOOC-DS-M-A11-2-R25 Euro 62

-

-

ABS

1,3

25

552811 -55...70°C SOOC-DS-Q-2-R25 Euro 95

-

-

Array

552837 SOOC-DS-M6-2-R25-S4 Euro 20

552838 SOOC-DS-M6-1-R25 Euro 9

Rectangle 19x25x6mm Fix-focus Rectangle 13x19,6x5mm


proyecto

-

08.06.2010

120

Fibras ópticas, nuevos modelos

Main Feature

Shape

Head Material

Fiber Diameter and outside diameter number of (mm) cores (mm)

Min. bending Length 2 m radius without Operating (mm) Temperature sleeve

Length 2 m Sleeve 40mm

Length 1 m without sleeve

Length 1 m Sleeve 40mm

552815 SOOC-TB-M4-1-R25-S4 Euro 15

Standard

1.4305 AISI 303

2,2

25

552812 -55...70°C SOOC-TB-M4-2-R25 Euro 14

552813 SOOC-TB-M4-2-R25-S4 Euro 22

552814 SOOC-TB-M4-1-R25 Euro 9

Long distance

1.4305 AISI 303

2,2

40

552816 -55...70°C SOOC-TB-H-M4-2-R40 Euro 21

-

552817 SOOC-TB-H-M4-1-R40 Euro 15

Flexible

Nickel plated brass

2,2

2

552818 -40...70°C SOOC-TB-F-M4-2-R2 Euro 48

-

-

Precision

1.4305 AISI 303

1

10

552819 -55...70°C SOOC-TB-P-M3-2-R10 Euro 19

552820 552821 552822 SOOC-TB-P-M3-2-R10-S4 SOOC-TB-P-M3-1-R10 SOOC-TB-P-M3-1-R10-S4 Euro 26 Euro 13 Euro 19

Precision

1.4305 AISI 303

2,2

15

552823 -55...70°C SOOC-TB-P-M4-2-R15 Euro 20

552824 552825 SOOC-TB-P-M4-2-R15-S4 SOOC-TB-P-M4-1-R15 Euro 27 Euro 15

Temperature

1.4305 AISI 303

2,2

25

552826 -55...115°C SOOC-TB-M4-2-R25-T1 Euro 41

-

-

Nickel plated brass

2,2

25

552827 -55...70°C SOOC-TB-M-A5-2-R25 Euro 102

-

-

-

ABS

1,25

10

552828 -55...70°C SOOC-TB-P-C5-2-R10 Euro 39

-

-

-

Array Rectangle 10x10x5mm Fork

Rectangle 41x15x7mm Fork cavity 5x29mm


proyecto

-

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Sensores Fotoeléctricos, fibras ópticas

Accesorios de Nuevas Fibras Ópticas Hay cuatro lentes disponibles. No todos los lentes pueden ser combinados con todas las fibras ópticas.


proyecto

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Sensores Fotoeléctricos Sensores tipo herradura SOOF – Principio básico de operación Transmisor

Los Sensores de herradura, son sensores opto electrónicos basados en el principio de sensado de barrera de luz. Un objeto es detectado cuando este interrumpe el haz de luz entre el transmisor y el receptor. Los sensores de herradura son de los más confiables para la detección, esto debido a su alineación y fácil montaje

Receptor


Los sensores de herradura tienen la ventaja de que el Transmisor y Receptor están construidos dentro del mismo cuerpo del sensor, por lo tanto facilita el ajuste y el montaje, especialmente cuando se compara con sensores de fibra óptica convencionales

proyecto

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123

123

Sensores Fotoeléctricos Sensores tipo herradura SOOF – Rango de productos Carcasa Metal SOOF -M-...

Carcasa Policarbonato SOOF -P-...


Ranura: 30, 50, 80, 120mm Dos versiones del cuerpo: Metálico o policarbonato reforzado 10...30 VDC Luz roja visible Salida seleccionable NO/NC Conector M8, 3 pin Salida PNP o NPN Alta frecuencia de respuesta hasta 4000 Hz Alta resolución para piezas pequeñas como 0,2mm Varias posibilidades de montaje Altamente compatible con dispositivos similares dentro del mercado Ajuste por medio de Teach In o Potenciómetro, dependiendo de la versión IP67 y alta tolerancia a la luz ambiente

proyecto

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124

124

Sensores Fotoeléctricos Sensores tipo herradura SOOF – Producto/Características/Beneficios Sensores de Herradura con Transmisor y Receptor sobre el mismo cuerpo eliminado problemas de montaje y la alineación de los sensores de fibra óptica. Altamente robusto: Dos opciones del cuerpo metálico o policarbonato reforzado. Confort: Dos opciones de ajuste con Potenciómetro o Teach in Alta resolución y repetibilidad combinando con una baja histéresis garantizando una gran exactitud Función de salida , normalmente abierta o normalmente cerrado seleccionable Extremadamente alta tolerancia a la luz ambiente dando seguridad a sus Aplicaciones


proyecto

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125

125

Aplicaciones


proyecto

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Sensores

de PRESIÓN F-ES / dpto / nombre

proyecto

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Sensores de presión


Presión diferencial

Presión relativa 2

Presión

Presión atmosférica

Vacío parcial

Presión absoluta

Presión relativa 1


La medición o determinación de un cierto valor de presión, se realiza mediante sensores que poseen un elemento sensible a la presión y que son capases de entregar una señal eléctrica al producirse un cambio en ésta o cuando existen variaciones de ésta con relación a un valor límite preestablecido. Se debe conocer el tipo de presión que se evalua, para lo cual se cuentan con los siguientes tipos de presión.

100 % vacío

proyecto

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Sensores de presión Presión atmosférica ó manométrica: La presión atmosférica es la presión ejercida por el peso del aire en cualquier punto de la atmosfera patm ó +p Presión relativa: La presión atmosférica + la presión medida o ejercida por el producto +p ó +p rel Presión de vacío: La presión medida por debajo de la presión atmosférica cero pvac ó -p Presión Absoluta: Es el valor “absoluto” de presión, considerando los valores de presión de vacío y la presión positiva

pabs = [patm ó rel] + [pvac]

ó

pabs = [(+)p] + [(-)p]

Presión diferencial: Es la diferencia de 2 presiones ejercidas pdif = P1 - P2


proyecto

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Sensores de presión, principio de operación Los sensore s de presión por su principio de operación se clasifican en: 1. Sensores de presión mecánicos; en este la presión actúa en el interior de un muelle tubular, provocando una deformación en este, esta deformación se aprovecha para que mueva una manecilla indicadora. Este principio de operación lo utilizan los indicadores de presión tipo “Bourdon”.

2. Sensores de presión electrónicos; en este equipo la presión actúa sobre una membrana elástica, se mide la deformación de esta . Para la medición de la deformación se pueden utilizar diferentes principios físicos, los cuales pueden ser del tipo “inductivo”, “capacitivo”, “piezoresistivo”, “cerámico”.


proyecto

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130


Sensores de presión, principio de operación 1

2

1

3

2

4 5 6

p 9

N S

8

p 3 1 2 3 4

4

1 2 3 4

Generador Hall Imán permanente Cuerpo del sensor Membrana

5 6 7 8 9

Substrato de silicio Soporte de vidrio Cuerpo del sensor Capa metálica de unión Capa de unión

El elemento sensor usa un material Piezoresistivo en una placa (en arreglo Puente de Wheatstone), los cambios provocados por la presión hacen que la resistividad cambie por efectos de la presión

Un imán permanente unido a la membrana, provoca la deformación de ésta y por lo tanto una modificación al voltaje de HALL


Contacto de aluminio Pasivación Piezo resistencia Resina epóxica

7

p

proyecto

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131


Sensores de presión, principio de operación

Sensor capacitivo, en este caso la membrana es una placa del capacitor. Se mide el cambio de la capacidad de la membrana cerámica, producida por la deflexión en relación de un contra electrodo en paralelo


Este tipo de sensores dispone de una membrana circular tensada (membrana de medición generalmente de SST). Con este arreglo se forma un puente de medición de Wheatstone.

proyecto

Base de desarrollo, sensores de presión de silicio, tecnologías de capa delgada y gruesa se usan para todo el rango de presiones

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Sensores de presión, principio de operación Convertidor N/E En un convertidor neumático una señal neumática activa un emisor de señal eléctrica, en general entrega un contacto conmutado. Dado que dispone de una membrana de superficie relativamente grande, es posible amplificar le fuerza de accionamiento generada por la presión. Cuando es posible ajustar la presión de conmutación, entonces se considera un PRESOSTATO.


proyecto

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Sensores de presión electrónicos Sensor todos los fluidos

Segmento Bajo

Segmento Medio

Segmento Alto

SDE1 SDE1 SDE5

SDE3

SDET

PEN M5

PENV-A-W

SPAB


proyecto

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Sensor compacto SPAB, especificaciones Especificaciones  Indicador de Presión Relativa  Calibración vía teclas de función “teach in”  Función de Conmutación: Programable libremente  Clase de Protección: IP 40  Protección:  Contra corto circuito  Inversión de Polaridad  Montaje en Panel


proyecto

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Sensor compacto SPAB, especificaciones Especificaciones  Formato de 30 x 30 mm  Rangos de presión -1… +1 ó 0 … 10 bar  Precisión “FS” ± 1% ó ± 2 % respectivamente  Multicolor en dos partes del display  Digital 2 PNP o 2 NPN ó Analógica + Digital 1 … 5 V + 1 PNP ó NPN  Función Copy  IP40  Puerto de presión (conexiones) para Asia / América / Europa (RPT 1/8, NPT 1/8, G1/8)  Cable o Conector M8  Accesorios para montaje en Panel F-ES / dpto / nombre

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Sensores de presión Modos de Operación


proyecto

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137

Sensores de presión Modos de Programación


proyecto

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138

Sensores de presión Modos de Operación – Función “COPY”


proyecto

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139

Sensores de presión Modos de Operación – Función “COPY”


proyecto

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Sensor para todos los fluidos SDET- … Todos los Fluidos sensor de presión Materiales en contacto con el fluido: Cuerpo : acero inoxidable (1.4305) Elemento sensor : cerámico (Al2O3 96%) Empaque: FKM (Vitón®) Los sensores soportan todos los Fluidos que no afecten estos materiales Todos los rangos de presión hasta 100 bar -1 … 1 bar 0 … 16 0 … 2 bar 0 … 25 0 … 6 bar 0 … 50 0 … 10 bar 0 … 100 Rango de temperatura (fluido) -10 … 100 °C (Ambiente 0…80°C) F-ES / dpto / nombre

bar bar bar bar

Dos salidas analógicas diferentes 0,1 … 10V (3 hilos) 4 … 20mA (2 hilos) Suministro de potencia 8 … 30 VDC (salida 4…20mA) 14 … 30 VDC (salida 0,1…10V) Conexión eléctrica Conector M12 – 4 pin Conexión de presión G ¼ interno Clase de protección IP 65 exactitud 1,0 %

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Sensor para todos los fluidos SDET- …  Frecuencia residual máxima admitida: 10% UB  Error de Linealidad 0.40% FS  Repetibilidad salida analógica: 0.25 % FS  Corrimiento a largo plazo 0.3% FS/año

 Protecciones Contra corto circuito Inversión de Polaridad  Grado de Protección IP 65  Sello “Viton” Soporta hasta 200 oC Gran resistencia a la corrosión

 Coeficiente de Temperatura 0.15% FS o 0.2 % FS


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SDET- 22T-…-G14-U TEA

Conexión Eléctrica “3 hilos” P

1 U

BN

4

BK

3

BU

RL

+ UB

+

-

+

-

- UB

Ch1 Ch2

 Conexión eléctrica 3 hilos Alimentación externa

 Salida de señal tipo ACTIVA  Misma referencia eléctrica Señal

 Señal 4-20 mA

24V Com L N

Instrumentación “4 hilos” F-ES / dpto / nombre

proyecto

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SDET-22T-…-G14-I-M12 TEA

Conexión Eléctrica “2 hilos” P

1 U

3

BN BU

+ RL

+

-

-

+

-

Ch1 Ch2

 Conexión eléctrica 2 hilos  Salida de señal tipo PASIVA  Misma referencia eléctrica Señal

 Señal 4-20 mA

24V Com L N

Instrumentación “2 hilos” F-ES / dpto / nombre

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Sensor de presión y/o vacío

Tipo SDE1 Sensor tipo Piezoeléctrico Rango: -1 a 12 bar Salidas analógicas de 0 - 10 V ó 4 - 20mA Hasta 2 salidas digitales, PNP ó NPN 150mA Ajuste digital de histéresis y conmutación Instalación en panel frontal, riel DIN, superficie o unidades de mantenimiento


proyecto

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Sensor de presión y/o vacío SDE1 Rango: 0 … -1, -1 … +1, 0 … 2, 0 … 6 y 0 … 10 bar Indicación: C -> display retro iluminado L -> display iluminado Salidas: 1 PNP ó NPN 2 PNP ó NPN 1 PNP y 0-10V ó 1 PNP y 4-20mA 1 NPN y 0-10V ó 1 NPN y 4-20mA 2 PNP y 4-20mA Conexión eléctrica: M8x1 ó M12x1


proyecto

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146




proyecto

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147




proyecto

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148




proyecto

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149


Sensor de presión SDE3 Concepto de operación fácil e intuitivo: • Barras de dinámicas de visualización de presión/vacío • Display de 3 ó 4 dígitos para ajuste • Display de estado de las salidas digitales en diferente color • Función de bloqueo • 3 teclas de operación • 2 salidas digitales PNP ó NPN


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Sensor de presión SDE3 Rango: 0 … -1, -1 … +1, 0 … 2, 0 … 6 y 0 … 10 bar Entrada: −..S− (1 x presión relativa) −..D− (2 x presión relativa) −..Z− (1 x presión diferencial) Salidas: 2 PNP ó 2 NPN Conexión eléctrica vía cable ó conector M8


proyecto

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151


Sensor de presión SDE3


proyecto

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152


Sensor de presión SDE3


proyecto

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153


Sensor de presión / vacío SDE5 • Rangos de Presión • -1 bar a 0 bar -> para aplicaciones de vacio • 0 bar a 2 bar -> para aplicaciones neumáticas 0 bar a 10 bar con presión

Comparador del valor del umbral

Salida 1 SDE5 ... –O 0


SP=TP

P

proyecto

con 1 punto de conmutación (teachpoint) Salida PNP - NO

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Sensores

de FLUJO F-ES / dpto / nombre

proyecto

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Sensores de caudal Sensores de flujo Caudal El caudal esta definido como: La cantidad de fluido por unidad de tiempo y se expresa en: Unidades de volumen; Unidades de masa;

QV = V/t QM = m/t

ó en

Para le medición o determinación de caudal, se utilizan alrededor de 30 métodos diferentes, dentro de los cuales podemos encontrar: ultrasonido térmico turbina magnético efecto coriolis presión diferencial vortex


proyecto

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Sensores de caudal Sensores de flujo, métodos de medición

Medidor de flujo tipo ruedas ovaladas “oval gear”, este método mide y suma las posiciones de las ruedas, esto puede ser por medio de cámaras de medición giratorias o émbolos giratorios


Medidor de flujo tipo turbina, este método usa el movimiento de los alabes de la turbina dedo el flujo, se mide las revoluciones de la turbina por medio de sensores magnéticos ó PickUP´s y así se obtiene la medición volumétrica.

proyecto

Medidor de flujo tipo presión diferencial, este método aprovecha las modificaciones mecánicas que experimenta el medio al pasar por una “restricción” y su correspondiente aumento de velocidad. Se evalúa la diferencia de presiones (p1 y p2) y con esto se obtiene una medición indirecta del flujo, la señal de salida se conoce como “cuadrática” y se requiere de una linealización generalmente. 08.06.2010

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Medidor de flujo tipo magnético, este método usa la influencia del flujo sobre cargas eléctricas móviles “Q” en un campo magnético. Le densidad de flujo magnético “B” se genera por medio de un imán montado en el exterior, las cargas Q en líquidos son iones que se producen por la disociación de la moléculas y esto produce una tensión eléctrica que es detectada por 2 electrodos opuestos en forma diametral, un convertidor separa la señal útil de la interferencia . De donde la tensión es directamente proporcional a la media del flujo F-ES / dpto / nombre

Medidor de flujo de efecto “Coriolis”, este método hace uso de la fuerza coriolis provocada por un caudal másico al pasar por un tubo en forma de “U”. La medición se realiza cuando se induce una oscilación en el tubo por medio de un convertidor magnético por ejemplo, sin fluido la oscilación se mantiene constante, al presentarse el medio, se producen fuerzas Coriolis que provocan oscilaciones de torsión en el arco del tubo. Estas oscilaciones son medidas usando convertidores de alta sensibilidad. El ángulo medido es un valor directamente proporcional al flujo másico.

proyecto

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Medidor de flujo tipo ultrasónico por tiempo de transito, es necesario un fluido limpio, las sondas de medición están opuestas 45o y envían señales alternantes de sonido, la señal que se propaga en contra del sentido del flujo es influencia negativa y la que se propaga en el mismo sentido es influencia positiva, de esta manea se obtiene una diferencia en la duración de la propagación que depende del flujo y temperatura. F-ES / dpto / nombre

Medidor de flujo de efecto tipo ultrasónico por el método de desviación, este método aprovecha la desviación que experimenta un haz concentrado de ondas sonoras al pasar por un flujo, esto produce una diferencia entre las amplitudes de salida de los dos receptores. Aquí se pueden sumar las amplitudes de los dos vectores en sentido longitudinal y transversal proyecto

Medidor de flujo tipo ultrasónico por efecto Doppler, en este principio, las ondas sonoras son reflejadas por burbujas de aire o partículas suspendidas en el medio, al ser reflejos las partículas no deben ser demasiado pequeñas. El movimiento relativo en los cuerpos reflejantes provoca una compensación en la longitud de onda, la diferencia de frecuencias es directamente proporcional al flujo.

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Sensores de caudal Sensores de flujo, métodos de medición Medidor calorimétrico de caudal, este método usa la temperatura, la diferencia de temperaturas o una magnitud derivada de éstas, esto es, la medición de caudal se basa en la cuantificación de calor transportado, este tipo de medidores puede ser sumergido.

Medidor calorimétrico de flujo tipo hilo caliente, en este medidor se calienta un hilo metálico eléctricamente mediante una resistencia eléctrica y se sumerge en el flujo de gas con lo que este se enfría, conociendo los datos eléctricos de la fuente de calor y la resistencia óhmica del hilo, se obtiene el valor de velocidad del flujo. Un balance térmico también puede ser usado para la determinación de flujo. F-ES / dpto / nombre

Medidor de flujo con sondas térmicas, en éste método se sumergen termistores en el flujo y se calientan eléctricamente, dependiendo del grado de enfriamiento producido por el medio, se produce un estado de equilibrio . La temperatura del sensor determina su resistencia eléctrica y ésta se usa para obtener la señal de medición. Otra posibilidad es usar un “posistor”, en este caso la resistencia del posistor depende de la temperatura, al aumentar la temperatura aumenta su valor óhmico. proyecto

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160


Medidor de flujo tipo Vortex, este sensor usa el principio “vortex”, el cual indica que si un fluido se topa con un cuerpo sólido, detrás de él se forman remolinos “vórtices”, en un trama lo suficientemente largo, los remolinos o vórtices son proporcionales a la velocidad de flujo


proyecto

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161

Sensores de flujo Sensores de flujo electrónicos Segmento Bajo

Segmento Medio

Segmento Alto

SFE1

MS6-SFE

SFE3

SFET


proyecto

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162

Sensores de flujo Sensores de caudal

0


0,005

0,01

0,05

0,1

0,5

1,0

proyecto

5,0

10,0

50,0

200

5.000

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163

Sensores de flujo Sensores de flujo

Rango de medición del flujo 0,005 .. +/- 0,5 l/min 0,01 .. +/-0,1 l/min 0,05.. +/-0,5 l/min 0,1 .. +/-1 l/min 0,5 .. 5 l/min 1 .. 10 l/min

Rango de medición de flujo 0,05 .. 0,5 l/min 0,1 .. 1 l/min 0,5.. 5 l/min 1 .. 10 l/min 5 .. 50 l/min 1... 5 V salida analógica

1 ... 5 V salida analógica F-ES / dpto / nombre

proyecto

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164

Sensores de flujo Sensores de flujo SFET Sensor con 2 salidas discretas y una analógica 1-5 V Con Display o Ciego Presiones de hasta 7 bar en el caso del sensor unidireccional Presión de hasta 2 bar en el caso del sensor bidireccional Conexiones vía Racor QS 4, 6 y rosca interna G1/8 SFET-F = unidireccional SFET-R = bidireccional SFET-R = bidireccional Salida: Opción D = Display 3±2

Conexión eléctrica, vía cable de 1 o 3 mts Protección: IP 40

SFET-F = unidireccional Salida: Opción B = 1-5V


proyecto

08.06.2010

165

Sensores de flujo Sensores de flujo

Rango de la medición de flujo 0,05 .. 0,5 l/min 0,1 .. 1 l/min 0,5.. 5 l/min 1 .. 10 l/min 5 .. 50 l/min

Operación separada y desplegado, Salida 1... 5 V analógica y digital (PNP y NPN)

Operación con display, Salidas 1... 5 V analógica y digital (NPN y PNP) F-ES / dpto / nombre

proyecto

08.06.2010

166

Sensores de flujo Sensores de flujo SFEV “Indicador de Caudal” Sensor con 2 salidas discretas y una analógica 1-5 V Con Display Presiones de hasta 7 bar en el caso del sensor unidireccional Presión de hasta 2 bar en el caso del sensor bidireccional Conexiones vía Racor QS 4, 6 y rosca interna G1/8 SFEV-F = unidireccional SFEV-R = bidireccional Conexión eléctrica, vía cable Protección: IP 40 Montaje frontal Función de conmutación: programable libremente


proyecto

08.06.2010

167

Sensores de flujo Sensores de flujo “SFE” SFEV “Indicador de Caudal” -Comparador de ventana 1

Comparador de ventana 2

Comparador de umbral 1

Comparador de umbral 2

No conmutación


proyecto

08.06.2010

168

Sensores de flujo Sensores de flujo “SFE”


proyecto

08.06.2010

169

Sensores de flujo Sensores de Caudal SFE1 Rango de medición de caudal SFE1-F10 0,5 .. 10 l/min. Rango de medición de consumo SFE1-F10 0,1 l-1999,9 l cambio automático a m³ 2,000 m³ - 19,999 m³ Rango de medición de caudal SFE1-F200 10 .. 200 l/min. Rango de medición de consumo SFE1-F200 1l – 19999l cambio automático a m³ 20,00m³ - 199,99m³ 1 Salida analógica 4... 20mA ó 0 ... 10V, 2 Salidas digitales (NPN o PNP)

Beneficios • Monitoreo de caudal fácil y exacto • Mayor confiabilidad en el control del proceso (caudal y pérdidas) • Medición de consumo • Mayor eficiencia debido a su corto tiempo de respuesta. F-ES / dpto / nombre

proyecto

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170

Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAB Display orientable en 270°

Instalación raída y segura Racor QS

Montaje del sensor en batería, con perfil DIN o individualmente con placa de adaptación para el montaje en la pared

– Display LCD de buen contraste, fondo azul e indicación en 9 segmentos blancos – La gráfica de barras muestra los valores de medición actuales – Cambio de color en función del punto de conmutación

Montaje del sensor en la placa mediante tornillos

Conexión eléctrica central con conector M12


proyecto

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAB Simples, Confiables

Simples, Confiables Utilizando el mismo y eficiente sistema de indicación y mando del sensor de presión SDE1, los sensores de caudal resultan muy convincentes por las siguientes razones: • Detección de consumo durante la producción • Control de consumo de productos finales • Control de caudal en máquinas


Informaciones obtenidas mediante el sensor: • Datos sobre el caudal, expresados en valores absolutos – con valores umbrales y – ajuste sencillo de los puntos de conmutación a través del display • Medición del consumo de aire, valor acumulado • Impulso regulable (solución patentada) de conmutación del consumo para la obtención de datos acumulados sobre el consumo de aire a través de la salida conmutada

proyecto

Un display LCD grande y bien iluminado permite una cómoda lectura de los valores del caudal actual y del consumo • Visualización de los valores de medición que se encuentran fuera del margen de medición. Los valores correspondientes al caudal aparecen de manera intermitente • Gracias a los colores del display, es posible reconocer si los valores reales se encuentran por encima o por debajo de los valores límite

• En la modalidad SHOW, revisión sencilla de los ajustes actuales del sensor • Conmutación sencilla entre la indicación del consumo y la indicación del caudal • Para caudales de hasta 200 l/min puede recurrirse al conjunto modular para pedir un estrangulador integrado para regular el caudal

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAB Ventajas Ventajas para el diseñador de proyectos • Durante el diseño, prever un sensor de caudal permite una mayor flexibilidad en el dimensionado • Solución Plug and Work: • Utilización de la misma unidad en diversas aplicaciones • Gracias a su gran dinamismo con relación de 1:100, el sensor cubre un amplio margen de medición y ofrece una precisión especificada • Conmutación NPN/PNP mediante software


Ventajas para el usuario de máquinas • Informaciones precisas, aunque la presión experimente oscilaciones • Lectura fácil y correcta de los valores del caudal • Visualización (cambio de color, valor de medición intermitente) de desviaciones • Utilización muy sencilla, sin costosos aprendizajes • Mayor control del consumo de las máquinas

 Montaje muy rápido • Montaje versátil, sin restricciones por recorridos iníciales, montaje en posiciones indistintas • Amplia variedad de conexiones neumáticas, disponibles a través del conjunto modular • Permite optimizar el rendimiento de las máquinas

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 Valores mostrados en el display: – Representación de los valores del caudal y del consumo según diversas condiciones normalizadas – Filtración y valores promedio en caso de producirse una medición muy dinámica, independientemente de la salida analógica • Puesta en funcionamiento rápida gracias a la modalidad teach-in sencilla y de uso intuitivo

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAB Características Rango de medición: 10, 50, 200, 600 y 1000 l/min Medición de flujo “unidireccional” Montaje: Riel DIN o en Pared Conexión Neumática: Racor: 6, 8, 10 y 12 Racor rápido: 1/4, 5/16 y 3/8 Salida Eléctrica: 2SA = 2xPNP o NPN + 1 analógica 4-20 mA 2SV = 2xPNP o NPN + 1 analógica 0-10 V Conmutación PNP / NPN mediante software Conexión Eléctrica: M12, 5 pines Señal de entrada / elemento de medición: Caudal / Consumo Principio de Medición: Térmico o “calorimétrico” Con protección de corto circuito, sobre corriente e inversión de polaridad Certificaciones: UE – ATEX (II 3 GD) F-ES / dpto / nombre

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAB


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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAB


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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAB Para OutA se visualizan los siguientes ajustes: Para medición de caudal [FLW]: - función de conmutación [comparador de valor umbral o de ventana] - punto de conmutación [SP], puntos de conmutación [SP.Lo] y [SP.Hi] - histéresis [Hy] - función de elemento de maniobra [no/nc] - valor mínimo de caudal [F.Lo] (Flow Low) para borrar el valor mínimo, pulse brevemente la tecla EDIT. - valor máximo de caudal [F.Hi] (Flow High) para borrar el valor máximo, pulse brevemente la tecla EDIT. Para medición de consumo de aire [ConS]: - pulso de conmutación de consumo de aire [CI] - función de elemento de maniobra [no/nc] (contacto normalmente abierto/cerrado) - valor mínimo de caudal [F.Lo] (Flow Low) para borrar el valor mínimo, pulse brevemente la tecla EDIT. - valor máximo de caudal [F.Hi] (Flow High) para borrar el valor máximo, pulse brevemente la tecla EDIT. Para OutB se visualizan los siguientes ajustes: - función de conmutación [comparador de valor umbral o de ventana] - punto de conmutación [SP], puntos de conmutación [SP.Lo] y [SP.Hi] - histéresis [Hy] - función de elemento de maniobra [no/nc] - estado cambio de color [bLUE/rON/rOFF] - valor mínimo de caudal [F.Lo] para borrar el valor mínimo, pulse brevemente la tecla EDIT. - valor máximo de caudal [F.Hi] para borrar el valor máximo, pulse brevemente la tecla EDIT. F-ES / dpto / nombre

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Sensores de flujo Sensores de Caudal MS6-SFE Rango de medición de caudal 200 .. 5000 Nl/min Rango de medición de consumo 20 l – 19999 l Cambia automáticamente a 20,0 m³ -1999,9 m³ 1 Salida analógica 4... 20mA ó 0 ... 10V, 2 Salidas digitales (NPN o PNP) Diseño MS6 (unidades de preparación de aire comprimido) • Display concepto de operación similar a SFE1,SDE1 • Disponible como "stand-alone“ y módulo de MS6 Beneficios • Registro de los costos reales del proceso • Mayor confiabilidad en el proceso a través del monitoreo de caudal • Medición de consumos para una mayor transparencia en los costos de fabricación. F-ES / dpto / nombre

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAM Montaje en bloque en combinación con unidades de mantenimiento, serie MS6

Rosca de fijación para sensor individual, con tramo de estabilización y elemento para montaje en la pared

– Display LCD de gran luminosidad, fondo azul e indicación en 9 segmentos blancos – La gráfica de barras muestra los valores de medición actuales – Cambio de color en función del punto de conmutación

Conexión eléctrica central con conector M12


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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAM Gran caudal y dimensiones compactas Los sensores de caudal modulares actúan como equipo individual o en combinación ideal con unidades de mantenimiento de la serie MS. Informaciones obtenidas mediante el sensor: • Datos sobre el caudal, expresados en valores absolutos – con valores umbrales y – ajuste sencillo de los puntos de conmutación a través del display • Medición del consumo de aire, valor acumulado • Impulso regulable (solución patentada) de conmutación del consumo para la obtención de datos acumulados sobre el consumo de aire a través de la salida conmutada


Funcionamiento sencillo

Seguridad sistemática

• Un display LCD grande y bien iluminado permite una cómoda lectura de los valores del caudal actual y del consumo • Visualización de los valores de medición que se encuentran fuera del margen de medición. Los valores correspondientes al caudal aparecen de manera intermitente • Conmutación NPN/PNP mediante software • Gracias a los colores del display, es posible reconocer si los valores reales se encuentran por encima o por debajo de los valores límite

Gracias a su gran dinamismo con relación de 1:100, el sensor cubre un amplio margen de medición y ofrece una precisión especificada. Informaciones precisas, incluso si se producen oscilaciones del caudal.

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• En la modalidad SHOW, revisión sencilla de los ajustes actuales del sensor • Conmutación sencilla entre la indicación del consumo y la indicación del caudal • En el display – pueden mostrarse valores según diversas normas (DIN 1343, ISO 2533, ISO 6358). – Filtración y valores promedio en caso de producirse una medición muy dinámica, independientemente de la salida analógica

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAM Uso confortable • Solución Plug and Work • Menú claramente estructurado, guiado rápido a través del menú • Puesta en funcionamiento rápida gracias a la modalidad teach-in sencilla y de uso intuitivo • Medición manual del consumo, con funciones de Start/Stop/Reset


Montaje variado

Fáciles de combinar

Gracias a la optimización de las cualidades de flujo, el SFAM es muy compacto y, por lo tanto, apropiado para el montaje en espacios muy reducidos.

Combinación con unidades de mantenimiento MS6, gracias a la innovadora tecnología de sujeción prismática. De este modo, la instalación es más sencilla.

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¿Lado derecho o izquierdo? El sensor de caudal permite seleccionar el sentido del flujo: flujo desde la izquierda hacia la derecha o viceversa

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAM Rango de medición: 1,000, 3,000 y 5,000 l/miN Medición de flujo “unidireccional” DESDE LA IZQUIERDA Montaje: En batería o rosca de fijación Conexión Neumática: Rosca interior: G1/2 Salida Eléctrica: 2SA = 2xPNP o NPN + 1 analógica 4-20 mA 2SV = 2xPNP o NPN + 1 analógica 0-10 V Conmutación PNP / NPN mediante software Conexión Eléctrica: M12, 5 pines Señal de entrada / elemento de medición: Caudal / Consumo Principio de Medición: Térmico o “calorimétrico” Con protección de corto circuito, sobre corriente e inversión de polaridad Certificaciones: UE – ATEX (II 3 GD)


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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAM

< Importante > Para obtener la precisión indicada, el SFAM-62-…-T tiene que alimentarse a través de una conexión con diâmetro interior de mínimo 10 mm y el -SFAM-62-…-M a través de una conexión neumática de mínimo G½.


< Importante > Detrás de una unidad de filtro y regulador MS6-LFR o una válvula reguladora MS6-LR debe montarse un módulo de derivación MS6-FRM delante del sensor de caudal MS6-FRM, con el fin de conseguir el nivel de precisión indicado.

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Sensores de flujo Sensores de Caudal SFAM Para OutA se visualizan los siguientes ajustes: Para medición de caudal [FLW]: - función de conmutación [comparador de valor umbral o de ventana] - punto de conmutación [SP], puntos de conmutación [SP.Lo] y [SP.Hi] - histéresis [Hy] - función de elemento de maniobra [no/nc] - valor mínimo de caudal [F.Lo] (Flow Low) Para borrar el valor mínimo, pulse brevemente la tecla EDIT. - valor máximo de caudal [F.Hi] (Flow High) Para borrar el valor máximo, pulse brevemente la tecla EDIT. Para medición de consumo de aire [ConS]: - pulso de conmutación de consumo [CI] - función de elemento de maniobra [no/nc] - valor mínimo de caudal [F.Lo] (Flow Low) Para borrar el valor mínimo, pulse brevemente la tecla EDIT. - valor máximo de caudal [F.Hi] (Flow High) Para borrar el valor máximo, pulse brevemente la tecla EDIT. Para OutB se visualizan los siguientes ajustes: - función de conmutación [comparador de valor umbral o de ventana] - punto de conmutación [SP], puntos de conmutación [SP.Lo] y [SP.Hi] - histéresis [Hy] - función de elemento de maniobra [no/nc] - estado cambio de color [bLUE/rON/rOFF] - valor mínimo de caudal [F.Lo] Para borrar el valor mínimo, pulse brevemente la tecla EDIT. - valor máximo de caudal [F.Hi] Para borrar el valor máximo, pulse brevemente la tecla EDIT.


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Convertidores Convertidor Analógico/Digital, SVE4

Hall


Funciones básicas = convertir señales analógicas en salidas digitales 1 entrada • US -> principalmente automatización de fábrica 0 – 10 V • IS -> principalmente automatización de procesos 0 – 20 mA • HS -> Sensor Hall (para la versión SMHS1-H) principalmente pinzas 2 salidas PNP ó NPN Salidas conmutadas NO/NC de libre programación Aprendizaje de los Puntos de conmutación Concepto de aprendizaje similar al SDEx Conexión eléctrica: Conector M8

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Convertidores Convertidor Analógico/Digital, SVE4 Protecciones: Contra corto circuito e Inversión de Polaridad Ajuste valor de Umbral: 1 … 99 % FS Hall Histéresis: 0.5 … 90 % FS Clase de Protección: IP 65


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Convertidores Modos de operación Modo 1 Comparador de Umbral (+ promediado)

OUT

Modo 2 Comparador de Ventana

1

1

0

0

0 TP1

TP2

In

Comparador de Histéresis OUT

OUT

1

TP1

TP2

In

TP1

TP2

In

Decremento de señal de entrada

Incremento de señal de entrada


Modo 3

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Convertidores Aplicación: todos los sensores de flujo SDET + SVE4 ∅10m 20m (2 bar) Agua Residual 1 Kg./dm3

Tanque amortiguador industria de procesos Todos los sensores de Fluidos SDET monitorean nivel de llenado La bomba de control puede ser controlada Solo 1 salida es necesaria 2 niveles (presiones) deben ser aprendidas

10m (1 bar)

Venta de medición: Comparador de umbral

Proceso


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Convertidores Aplicación: todos los sensores de flujo SDET + SVE4 ∅10m 20m (2 bar) Agua Residual

Aplicación 2: Alarmas de nivel, en este caso se va a disparar una señal de alarma audible cuando el nivel llegue a un valor de 17 mts, el disparo del sistema se llega cuando el nivel suba por arriba de 18.5 metros

Comparador de umbral

1 Kg./dm3

10m (1 bar)

Que tipo de salida digital debo programar NA o NC Magnitud Nivel H

L Proceso


Valores de limite

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cerrado

En condiciones normales de operación, se maneja un sistema energizado, para que en caso de condición anormal se abra y des energice el control t

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Convertidores Modos de operación

Hall


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Convertidores Modos de programación

Hall


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Machine Vision


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Vision Que es “Machine Vision” La “Machine Vision” es procesamiento automático, análisis y comprensión de datos de imagen en un ambiente industrial; es una parte integral de la tecnología del sensor usada en ingeniería industrial. La “Machine Vision” es un componente clave de la automatización industrial, particularmente de la tecnología de manipulación y montaje.

Beneficio para el cliente • Control de procesos • Disponibilidad creciente de producción y plantas de montaje • Mejora en la calidad del producto


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Vision Machine Vision en automatización de fábricas Inspección de calidad • Control completo • Mediciones de geometría • Localización de defectos, inspección de superficie Identificación • Reconocimiento de caracteres (OCR) • Identificación de códigos Manipulación y Montaje • Reconocimiento de partes/posicionamiento • Determinación de posición de los actuadores • Navegación de robots móviles Ajuste de máquina y diagnóstico • Cámaras de alta velocidad F-ES / dpto / nombre

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Vision Machine Vision en Festo Machine Vision es una tecnología clave de automatización de fábrica • Manipulación y Machine Vision como un paquete • Machine Vision como sensor de detección de objeto de alto nivel • Machine Vision como componente de diagnóstico


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Checkbox


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Vision Festo Checkbox ® - MV para manipulación, alimentación y empaque Sistema de Machine Vision completo • Identificación de Tipo • Detección de la Orientación • Inspección de calidad • Conteo, ordenado y compilación Integración de todos los componentes necesarios Cámara/Sensor, óptica, luz, electrónica, HMI, I/O, PLC “pre-configurado” Unidad de transporte con actuadores (Familia Checkbox)


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Vision Checkbox

Check box : Resuelve sus problemas de orientación de piezas mediante la inspección con una cámara óptica. Evita el uso de barreras mecánicas

Orientación equivocada Piezas defectuosas o malas

Piezas

buenas y bien orientadas


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Vision Sistema Compact Vision SBOI-R1B y SBOC-M-R1B Cámara de alta velocidad El Sistemas de visión compacto SBO..-M es una Cámara de alta velocidad para grabar y analizar las secuencias de grabación de alta velocidad en cámara lenta por ejemplo las máquinas de chicles , cigarros, o maquinas con servomotores es decir todo lo referente a velocidad alta • Cámara inteligente con electrónica integrada • Interfase Ethernet y Entradas/Salidas 24V • Imagen del sensor CMOS con máx.. 640 x 480 píxel, escala de grises • 185 fps (VGA) – 2000 fps (640 x 16 píxel) • Tiempo de grabación en máx. Velocidad/resolución 3s -10s • IP 65/67 • Pequeñas dimensiones y bajo peso (180 g) F-ES / dpto / nombre

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Vision Sistema Compact Vision SBOI / SBOC - “Hardware” Cámaras de calidad de inspección Cámara inteligente con integración de • Sistema sensor de imagen • Unidad electrónica de evaluación • Interfases para comunicación con un PLC Interfases • Ethernet • CAN • Dos entradas de 24V y tres salidas de 24V Pequeña y de bajo peso (180g) Clase de protección IP65/67 Sensor VGA con 185 fps, SXGA con 27 fps F-ES / dpto / nombre

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Vision Sistema Compact Vision SBOI / SBOC - “Hardware” Sistema Compact Vision SBOI (VGA color y B/W) • Óptica integrada y sistema de iluminación (LED de alta capacidad) • Distancias de trabajo: 22 – 1000mm • Campo visual: 14 x 10mm … 540 x 390mm • Dimensiones: 45mm x 45mm x 83,7mm Sistema Compact Vision SBOC (VGA y SXGA color y B/W) • Campo visual y distancia de trabajo variable gracias a la facilidad de conexión para lentes C-Mount y CS-Mount (lentes estándar) • Sistema no integrado de luz • Dimensiones: 45mm x 45mm x 139,7mm


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Vision Sistema Compact Vision SBOx • Control de partes móviles y no móviles mediante • Característica de cálculo en la imagen b&w (similar al Checkbox) • Desviación de - Escala de grises (histograma) - Color (histograma) • Pueden guardarse Máx. 256 programas de control • Ordenamiento de máx. 16 diferentes tipos de partes por programa de control • Max. 64 diferentes características por tipo de parte


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Conclusiones...


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Soluciones en aplicaciones de sensado y cámaras de visión FESTO, su socio en automatización puede ayudarle a resolver las aplicaciones de manera integral, utilizando diferentes elementos para adaptarse a sus necesidades. Productos para distintas aplicaciones. Gran diversidad de opciones para la misma aplicación. Equipo de apoyo para asesorarle a tomar la mejor decisión. Presencia en más de 42 Filiales en los 32 estados de la República Mexicana y en más de 150 Países. Acérquese a su Asesor Técnico de FESTO para cualquier duda que pueda tener en una aplicación, recuerde, si podemos tener la solución, si no, es posible construirla…


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Gracias. Por: FESTO México Luis Martinez [email protected] Jose Luis Salinas [email protected]


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Curso de Sensores Festo Rev 1

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