Dit hoofdstuk behandelt een reeks vaakgestelde vragen over het gebruik van inductieve sensoren.
Inductieve sensoren bieden talrijke voordelen in vergelijking met mechanische schakelaars of switches.
Vergelijking tussen een inductieve sensor en mechanische grenswaardeschakelaar
Vergelijking | Inductieve Sensor | Mechanische (Grenswaarde)Schakelaar |
---|---|---|
Werking: | ||
Snelle signaalverwerking | De elektrische uitgangssignalen kunnen direct in elektronische circuits verder worden verwerkt. | Zendt een mechanisch signaal uit dat vervolgens naar keuze elektrisch, hydraulisch, pneumatisch of mechanisch kan worden doorgestuurd. |
Contactloze detectie | Werkt zonder aanraking van de te scannen voorwerpen. | Werkt slechts met mechanisch contact: te scannen voorwerpen kunnen worden gemanipuleerd of gestopt. |
Snelle detectie | Snelle detectie, die leidt tot korte reactie- en schakeltijden, m.a.w. hoge schakelfrequenties zijn mogelijk. | De mechanische volgorde neemt tijd in beslag en stelt strikte grenzen aan de maximale schakelfrequentie. |
Onderhoudsvrije werking | Er zijn geen bewegende contacten die vervuild of versleten kunnen raken. | Mechanische contacten kunnen na verloop van tijd vuil worden of verslijten. De overgangsweerstanden kunnen zich op onvoorspelbare wijze gedragen. |
Werking zonder verontreiniging | Ongevoelig voor vuil (vocht, olie, stof, e.d.) | Gevoelig voor vuil en vocht. Zelfs de lichtste verontreiniging kan tot een “burn-off” leiden. |
Betrouwbare signaalvoortbrenging | De elektronische uitgang voorkomt contactdender. | Het is mogelijk dat aan de signaaluitgang contactdender optreedt. Als gevolg daarvan kan een mechanisch contact meerdere schakelimpulsen per schakelevenement leveren. |
Laag energieverbruik | Zeer kleine schakelstromen zijn eveneens mogelijk. | De contactweerstand en het risico op verroesting van het contactoppervlak in aanmerking genomen, is een bepaalde minimumstroom vereist. |
Set-up: | ||
Eenvoudige integratie in toepassingen | Geen berekening van de opstartcurve vereist. | Hoek en pad van opstartfase moeten worden berekend. Afhankelijk van de activeringsrichting, zijn verschillende mechanische versies van de schakelhefboom nodig. |
Levensduur: | ||
Slijtagevrije werking | Dankzij de slijtagebestendigheid blijven de schakelpunten stabiel. Het aantal schakelcycli heeft geen invloed op de levensduur van de sensor. | Mechanisch bewegende onderdelen van de schakelaar zijn onderhevig aan slijtage en leiden tot schakelfouten. Dit betekent dat de schakelfrequentie de levensduur van de schakelaar inkort. |
Mogelijke toepassingen: | ||
Toepassingen met beperkte installatieruimte | Ultracompacte modellen zijn verkrijgbaar. | Er zijn structurele grenzen aan de eigenlijke uitvoering van compacte ontwerpen. |
Standaardmodellen, speciale ontwerpen op aanvraag | Eén ontwerp beschikbaar voor gebruik in verschillende toepassingen die verschillende bewegingen vereisen. Talloze sensorontwerpen gebaseerd op de mechanische grenswaardeschakelaar zijn beschikbaar. Dit vereenvoudigt de vervanging van mechanische grenswaardeschakelaars door sensoren. | Verschillende toepassingen vereisen volledig verschillende ontwerpen of meerdere sensorelementen (rollen, klepstoters, hefbomen, enz.). |
Controleer alle instellingen, karakteristieken en afstanden met betrekking tot sensor en doelobject. In het bijzonder...
Sensorfeatures
Doelobject
Controleer de sensor en omgevingsvariabelen om eventuele storingsinvloeden te identificeren.
In het bijzonder...
Sensorfeatures
Elektromagnetische invloeden
Omgevingsinvloeden
Jammer genoeg kunnen we geen definitief antwoord geven op deze vraag.
De reden hiervoor is dat de samenstelling van schoonmaakproducten, koelstoffen en smeermiddelen, m.a.w. hun formule, slechts gekend is door de respectieve fabrikant. Smeeroliën bevatten in het algemeen additieven die, zelfs in kleine hoeveelheden, de chemische reactie van de smeerolie kunnen beïnvloeden. Zelfs wanneer het behuizingsmateriaal van een sensor in de technische fiche omschreven wordt als oliebestendig, kunnen de additieven de smeerolie in een agressief product veranderen.
Het is daarom uiterst belangrijk om steeds uw eigen testen uit te voeren om de chemische compatibiliteit met bepaalde producten te verifiëren. Let erop dat fabrikanten van schoonmaakproducten, koelstoffen of smeermiddelen hun productformules zonder voorafgaande waarschuwing kunnen wijzigen. Hierdoor kunnen bepaalde materiaalcombinaties die tot dan toe probleemloos functioneerden, opeens niet langer samengaan.
De nieuwe EU-richtlijn 2014/34/EU biedt eenduidige informatie hieromtrent in haar artikel 41, paragraaf 2, en stelt dat EU-typecertificaten uitgevaardigd conform EU-richtlijn 94/9/EU van kracht blijven.
Inhoud 2014/34/EU
Artikel 41 Overgangsbepalingen
(1) Lidstaten mogen de aanbieding op de markt of de indienstname van onder richtlijn 94/9/EU vallende producten die aan die richtlijn voldoen en die vóór 20 april 2016 in de handel zijn gebracht, niet belemmeren.
(2) Certificaten uitgereikt overeenkomstig richtlijn 94/9/EU blijven geldig in het kader van deze richtlijn.
Dit hangt af van het type van digitale ingang en het type van sensor dat u gebruikt.
Verschillende types
Type 1: Digitale ingangen voor mechanische contacten en driedraadssensoren. Sensoren met tweedraadsfunctie kunnen niet worden aangesloten op ingangen van het type 1.
Type 2: Digitale ingangen voor tweedraadssensoren. Dit ingangstype is geschikt voor signalen van halfgeleider-schakelaars, bijv. tweedraadssensoren in overeenstemming met de norm voor naderingssensoren (i.e. IEC 60947-5-2). Deze ingangen hebben een verhoogd stroomverbruik van max. 30 mA voor tweedraadssensoren per kanaal en zijn daarom beter geschikt voor PLC-modules met een lagere kanaaldichtheid.
Type 3: Digitale ingangen voor tweedraads- en driedraadssensoren. Digitale ingangen van het type 3 hebben een lager stroomverbruik dan die van het type 2. Deze ingangen zijn bestemd voor het gebruik van driedraadssensoren in overeenstemming met de norm voor naderingssensoren (i.e. IEC 60947-5-2). Sensoren met tweedraadsfunctie kunnen eveneens worden gebruikt op digitale ingangen van het type 3 als ze blijk geven van een laag stroomverbruik wanneer ze uitgeschakeld zijn (OFF-stand).
Voor dergelijke gevallen ontwikkelde Pepperl+Fuchs sensoren met tweedraadsfunctie en minimale verliesstroom. Ze bevatten een hoofdletter "L" in de omschrijving van de tweedraadsuitgang (zie uitgangstype "Z4L" of "Z8L"). De "L" staat voor "Low", i.e. lage verliesstroom. De verliesstroom via het open contact ligt tussen 100 µA en 200 µA, vergeleken met 0,4 mA en 0,6 mA voor conventionele tweedraadssensoren van Pepperl+Fuchs. Deze tweedraadssensoren kunnen driedraadssensoren op digitale uitgangen van het type 3 van programmeerbare logische besturingseenheden (PLC’s) vervangen conform IEC EN 61131-2.
Inductieve sensoren conform NAMUR-normen van Pepperl+Fuchs zijn geschikt voor gebruik in omgevingen geclassificeerd als Class I - III, Division 1; zie de informatie in het besturingsschema, dat via Pepperl+Fuchs’ website kan worden gedownload.
Achtergrondinformatie...
NEC 500 is een combinatie van de aanduiding voor de enige wettelijk bindende norm voor elektrische apparatuur in de VS (de NEC) en een bepaald artikel (500) daarvan. De afkorting NEC staat voor “National Electrical Code” en wordt in de VS als wet beschouwd onder de noemer NFPA 70 (National Fire Protection Association Nr. 70). Artikel 500 van deze gedragslijn beschrijft de classificatie van explosiegevaarlijke omgevingen volgens klassen en divisies in de VS. Net als bij de zone-indeling conform richtlijn 2014/34/EU in Europa, worden installaties in verschillende omgevingen - “Classes” en “Divisions” - ingedeeld op basis van de duur en frequentie van gevaarlijke, potentieel explosieve atmosferen.
Inductieve sensoren van Pepperl+Fuchs mogen eveneens in “high demand mode” of continue gebruiksmodus worden gebruikt. De PFH-waarde is echter niet altijd weergegeven in de SIL-documentatie van Pepperl+Fuchs (bijv. Exida-rapport). Deze waarde laat zich echter wel afleiden.
Afleiding van de PFH-waarde—in het kort
Met de term "high demand mode" wordt verwezen naar een werkingsmodus met een hoge of continue vraag naar het instrumentele veiligheidssysteem (SIS of “Safety Instrumented System”). De belangrijkste variabele voor de beoordeling van een SIS in high demand mode is de PFH-waarde (waarbij PFH voor “Probability of Failure per Hour” staat). De PFH-waarde geeft aan hoe waarschijnlijk het is dat een SIS zijn functie zal moeten vervullen gedurende een bepaalde tijdspanne (bijv. één uur). Inductieve sensoren van Pepperl+Fuchs mogen in high demand mode worden ingezet, hoewel de PFH-waarde niet altijd expliciet in de SIL-documentatie van Pepperl+Fuchs (bijv. Exida-rapport) is vermeld. Deze waarde kan niettemin worden afgeleid.
Ervan uitgaande dat de gebruiker een éénkanaalssysteem creëert, zal de waarde voor ʎgevaarlijke (ʎd) steeds de PFH-waarde zijn. Het faalpercentage van de gevaarlijke storingen ʎd is de som van de het faalpercentage van de gedetecteerde, gevaarlijke storingen ʎdd en dat van de ongedetecteerde, gevaarlijke storingen ʎdu:
ʎd = ʎdd + ʎdu
Voor éénkanaalssystemen bedraagt de waarschijnlijkheid van een gevaarlijke storing
PFH = ʎdu.
In SIL-overwegingen van Pepperl+Fuchs voor NAMUR-sensoren (N) en NAMUR-sensoren met veiligheidsfunctie (SN) worden detecteerbare, gevaarlijke storingen ʎdd niet meegerekend, m.a.w.
ʎdd = 0.
Dit betekent dat: PFH = ʎd
De verschillende aansluitingstypes kunnen snel worden geïdentificeerd met behulp van de typecode.
Aansluitingstype | Sensoridentificatie (cfr. typecode) |
---|---|
Klemmendoos | Indien van toepassing, productomschrijving met vermelding "KK" in het tweede lid van de code. Bijvoorbeeld: NBB10-30GKK-WS |
Vaste kabel | Sensor zonder specifieke aansluitingsvermelding aan het einde van de productcode. |
Connector | Eén van de volgende connectoraanduidingen is terug te vinden aan het einde van de productomschrijving: "V1", "V3", "V5", "V13", "V16", "V18". |
AS-interface | Aanduiding "B3" of "B3B" in het derde lid van de productcode. Bijvoorbeeld: NBB15-30GM60-B3B-V1 |
Andere aansluitingen | Sensoren met FASTON®-connector "V3", "V5" of sensoren met soldeerverbinding enz. |