ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સમાં ફાઈબર ઓપ્ટિક સેન્સર

સ્વયંસંચાલિત લાઇન પર કન્વેયરના ભાગની હાજરી નક્કી કરવી, લાઇટિંગ ડિવાઇસના સંચાલન વિશે માહિતી મેળવવી, કોમ્પેક્ટ પરંતુ કાર્યક્ષમ મશીનનું સંચાલન કરવું.. દરેક જગ્યાએ પ્રક્રિયાના નિયંત્રણમાં ઓછામાં ઓછી ભૂલો જરૂરી છે, અને જો નિષ્ફળતા થાય છે, ખામીનું કારણ જાણવું મહત્વપૂર્ણ છે, જેથી ભવિષ્યમાં ભૂલોનું પુનરાવર્તન ન થાય, કારણ કે આધુનિક તકનીકી પ્રક્રિયાઓ નબળી ગુણવત્તાને સહન કરતી નથી. આ તે છે જ્યાં સેન્સર બચાવમાં આવે છે.

સેન્સરના ઘણા પ્રકારો છે: ચુંબકીય, પ્રેરક, ફોટોઇલેક્ટ્રિક, કેપેસિટીવ - તેમાંના દરેકના પોતાના ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. ફોટોવોલ્ટેઇક એ સૌથી સર્વતોમુખી છે. અહીં લેસર અને ઇન્ફ્રારેડ, સિંગલ બીમ અને રિફ્લેક્ટિવ છે. પરંતુ અમે ઓપ્ટિકલ સેન્સર્સને જોઈશું, કારણ કે તેમની પાસે સૌથી પહોળા રૂપરેખાંકન વિકલ્પો છે અને તે સૌથી મુશ્કેલ-થી-પહોંચવા માટેના સ્થળો માટે પણ આદર્શ છે.

ઓપ્ટિકલ ઓપ્ટિકલ સેન્સરને ઉપકરણોની જોડીમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: એક ઓપ્ટિકલ ફોટોવોલ્ટેઇક એમ્પ્લીફાયર અને ઓપ્ટિકલ હેડ સાથે ઓપ્ટિકલ કેબલ. કેબલ એમ્પ્લીફાયરમાંથી પ્રકાશ પસાર કરે છે.

સિદ્ધાંત સરળ છે.ઉત્સર્જક અને રીસીવર એકસાથે કામ કરે છે: રીસીવર ઉત્સર્જક દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશ તરંગને શોધે છે. તકનીકી રીતે, આ પ્રક્રિયા જુદી જુદી રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે: પ્રકાશ તરંગના કોણને ટ્રૅક કરવા, પ્રકાશની માત્રાને માપવા અથવા ઑબ્જેક્ટનું અંતર માપવા માટે પ્રકાશ તરંગના વળતરના સમયને માપવા.

ઓપ્ટિકલ સ્ત્રોત અને રીસીવર ફક્ત માથામાં સ્થિત હોઈ શકે છે (પ્રસરેલા અથવા પ્રતિબિંબીત એકમો), અથવા તેઓ અલગથી બનાવી શકાય છે - બે હેડ (સિંગલ બીમ). ફાઈબર ઓપ્ટિક સેન્સર હેડ અંદર ઈલેક્ટ્રોનિક્સ ધરાવે છે, જ્યારે રીસીવર ઓપ્ટિકલ ફાઈબર દ્વારા ઈલેક્ટ્રોનિક્સ સાથે જોડાયેલ છે. પ્રાપ્ત અને પ્રસારિત તરંગો ઓપ્ટિકલ નેટવર્ક્સમાં હાઇ-સ્પીડ ડેટા ટ્રાન્સમિશન જેવી જ રીતે ફાઇબર દ્વારા મુસાફરી કરે છે.

આ અલગતાનો ફાયદો એ છે કે રીસીવર માપેલ ઑબ્જેક્ટ પર ઇન્સ્ટોલ કરેલું છે. ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલને એમ્પ્લીફાયર સાથે રૂટ કરવામાં આવે છે અને તેને જોડવામાં આવે છે, જે એક ખાસ કંટ્રોલ કેબિનેટમાં રાખવામાં આવે છે જે મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્લાન્ટના બહારના કઠોર વાતાવરણથી એમ્પ્લીફાયરને સુરક્ષિત કરે છે. વિકલ્પોની પસંદગી વૈવિધ્યસભર છે. એમ્પ્લીફાયર સરળ અને જટિલ છે, ખાસ કરીને મલ્ટિ-ફંક્શનલ, તર્ક અને સ્વિચિંગ કામગીરી કરવાની ક્ષમતા સાથે.

ફાઈબર-ઓપ્ટિક સેન્સ એમ્પ્લીફાયર્સના મૂળભૂત સમૂહમાં ઓછામાં ઓછા ઈલેક્ટ્રોનિક ઘટકો અને કાર્યક્ષમતા હોય છે, અને સૌથી વધુ અત્યાધુનિક ઘટકો પ્લગ-એન્ડ-પ્લે છે, જેમાં ઈલેક્ટ્રોનિક્સ સંપૂર્ણપણે કસ્ટમાઈઝ્ડ હોય છે. કેટલાક સેન્સર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ 10 થી વધુ ઇનપુટ ફાઇબરને હેન્ડલ કરવામાં સક્ષમ છે. અલબત્ત, એક સંકેત પણ છે. સૂચકાંકો દર્શાવે છે કે સેન્સર યોગ્ય રીતે કામ કરી રહ્યું છે કે નહીં. તેમાં અન્ય વિશેષતાઓ પણ છે.

નિયંત્રક માટેનું ઇન્ટરફેસ આઉટપુટ ફોર્મેટ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.સેન્સર સેટઅપ અને એમ્પ્લીફાયર રીસેટ બંને અહીં આપવામાં આવ્યા છે. આઉટપુટ સામાન્ય રીતે ખુલ્લા, સામાન્ય રીતે બંધ, કલેક્ટર, એમિટર, પુશ હોય છે. કનેક્શન્સ મલ્ટિ-કોર કેબલ સાથે બનાવવામાં આવે છે. પ્રોગ્રામિંગ બટનો અથવા ફક્ત પોટેન્ટિઓમીટરનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.

આવા સેન્સર વિકલ્પો દ્વારા વધારાની લવચીકતા પૂરી પાડવામાં આવે છે જેમ કે: ચાલુ/બંધ વિલંબ, પલ્સ આઉટપુટ, તૂટક તૂટક સિગ્નલો દૂર કરવા, — ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની વ્યક્તિગત આવશ્યકતાઓને આધારે એમ્પ્લીફાયર પરિમાણોની વિગતો અને સમાયોજનમાં વધુ સ્વતંત્રતા પ્રાપ્ત કરવા. વિલંબ તમને કાર્યકારી શરીરની પ્રતિક્રિયામાં વિલંબ કરવાની મંજૂરી આપે છે, વિક્ષેપિત સંકેતો એ સંકેત તરીકે સેવા આપે છે કે કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓનું ઉલ્લંઘન થાય છે. બધું વ્યક્તિગત છે.

આઉટપુટ સ્ટેટસનો LED સંકેત અથવા સિગ્નલો અને આઉટપુટ સ્ટેટ્સ વિશેની માહિતી સાથે ડિસ્પ્લેની હાજરી એ અદ્યતન વિકલ્પો છે જે ક્ષેત્રમાં ટ્રાન્સમિટરના ડાયગ્નોસ્ટિક્સ અને પ્રોગ્રામિંગને મંજૂરી આપે છે.

બદલાતા વાતાવરણમાં વધુ સ્થિર માપન માટે, સેમ્પલિંગ દર અને સિગ્નલ ફિલ્ટરિંગમાં વધારો સાથેનો સેન્સર યોગ્ય છે. તેમ છતાં ઉપકરણ હજુ પણ ઓછી આવર્તન પર કામ કરશે, તેમ છતાં PLC માટે તે ઉપયોગી થશે. ચાલુ/બંધ વિલંબ આઉટપુટ અને ઇનપુટ સિગ્નલોને મેચ કરવામાં મદદ કરે છે.

સહાયક બ્લોક્સનો ઉપયોગ પ્રોગ્રામિંગની શક્યતાઓને વિસ્તૃત કરશે, ઉદાહરણ તરીકે, તમે વિશિષ્ટ સામગ્રી જેમ કે કાચ અથવા સ્વિચિંગ પોઈન્ટ વચ્ચે સ્વિચ ઓફ/ઓન કરવા માટેના પ્રોગ્રામ્સ સાથે કામ કરતી વખતે માપન તત્વની સંવેદનશીલતાને સમાયોજિત કરી શકો છો: વર્કપીસની સ્થિતિને ટ્રૅક કરવી અને અવકાશમાં તેની સ્થિતિ.

ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલની સુંદરતા એ છે કે તે વર્તમાનને બદલે પ્રકાશ પ્રસારિત કરે છે.માથાની સંવેદનશીલતાની વિવિધ ડિગ્રી સાથે, વિવિધ સામગ્રીની ગોઠવણી શક્ય છે.

ડિફ્યુઝ ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલમાં પાસાઓની જોડી હોય છે, જેમાંથી એક એમ્પ્લીફાયર અને બીજી સેન્સિંગ હેડ પર જાય છે. તે જ સમયે, બે કેબલ સંવેદનશીલ હેડ સાથે જોડાયેલા છે - એક પ્રકાશ સ્ત્રોત માટે, અન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે.

સિંગલ-બીમ ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલમાં સમાન કેબલની જોડી હોય છે, દરેક એમ્પ્લીફાયર સાથે જોડાયેલ હોય છે અને તેનું પોતાનું ઓપ્ટિકલ હેડ હોય છે. એક કેબલનો ઉપયોગ પ્રકાશ પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે અને બીજી પ્રાપ્ત કરવા માટે.

રેસા પોતે સામાન્ય રીતે કાચ અથવા પ્લાસ્ટિક હોય છે. પ્લાસ્ટિક — પાતળું, સસ્તું, વધુ લવચીક. કાચ વધુ મજબૂત છે અને ઊંચા તાપમાને કામ કરી શકે છે. પ્લાસ્ટિકને લંબાઈમાં કાપી શકાય છે, પરંતુ કાચ માત્ર ઉત્પાદનના તબક્કે કાપવામાં આવે છે. ફાઇબર આવરણ — એક્સટ્રુડેડ પ્લાસ્ટિકથી હેવી-ડ્યુટી સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેણી સુધી.

ઓપ્ટિકલ સેન્સર પસંદ કરતી વખતે સૌથી મહત્વની બાબત એ છે કે યોગ્ય ઓપ્ટિકલ હેડ પસંદ કરવું. છેવટે, તે ચોક્કસ રીતે માથાની સંવેદનશીલતા સાથે છે કે ભાગોને શોધવાની ચોકસાઈ, ભલે તે નાના, સ્થિર અથવા ફરતા હોય, સંબંધિત છે. ઑબ્જેક્ટની તુલનામાં રીસીવર અને ઉત્સર્જક કયા ખૂણા પર સ્થિત હશે, અનુમતિપાત્ર વિક્ષેપ શું છે. શું ગોળ બીમ બનાવવા માટે રેસાના ગોળ બંડલની જરૂર છે અથવા આડી પ્રક્ષેપણ પેદા કરવા માટે વિસ્તૃત બંડલ જરૂરી છે.

ગોળાકાર બીમની વાત કરીએ તો, વિખરાયેલા માથામાં તેઓને એક અડધા ભાગ પરના તમામ આઉટપુટ ફાઇબર અને બીજી તરફ પ્રાપ્ત થતા તંતુઓ સાથે સમાન રીતે શાખા કરી શકાય છે. આ ડિઝાઇન સામાન્ય છે, પરંતુ જમણા ખૂણા પર દ્વિભાજન રેખા તરફ જતા ભાગમાંથી માહિતી વાંચતી વખતે વિલંબ થઈ શકે છે.

સ્ત્રોત અને રીસીવર ફાઇબરનું સમાન વિતરણ વધુ સમાન બીમમાં પરિણમે છે. સમાન બીમ તમને તરંગો મોકલવા અને પ્રાપ્ત કરવાની અસરોને સમાન કરવાની મંજૂરી આપે છે, અને ઑબ્જેક્ટની હિલચાલની દિશાને ધ્યાનમાં લીધા વિના શોધ બહાર આવશે.

ઓપ્ટિકલ હેડનો પ્રકાર, કેબલ લંબાઈ અને એમ્પ્લીફાયર ઓપ્ટિકલ જોવાના અંતર પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. ચોક્કસ અંદાજ આપવો મુશ્કેલ છે, પરંતુ ઉત્પાદકો આ ડેટા સૂચવે છે. સિંગલ બીમ સેન્સર ડિફ્યુઝ સેન્સર કરતાં વિશાળ શ્રેણી ધરાવે છે. લાંબા રેસા, ટૂંકી શ્રેણી. બહેતર એમ્પ્લીફાયર — મજબૂત સિગ્નલ, મોટી શ્રેણી.

વિતરિત I/O નો ઔદ્યોગિક ઓટોમેશનમાં વધુને વધુ ઉપયોગ થાય છે અને ઓપ્ટિકલ સેન્સરમાંથી બહુવિધ કેબલને એક મેનીફોલ્ડ સાથે જોડવાનું શક્ય છે.

ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર ઘણીવાર એકલા, સિંગલ-ચેનલ ડીઆઈએન રેલ-માઉન્ટ ઉપકરણો હોય છે, સરળતાથી પેનલ-માઉન્ટ થાય છે, અને એકમાત્ર ખામી વ્યક્તિગત એમ્પ્લીફાયરમાંથી રૂટીંગ જોડાણો છે.

કલેક્ટર બહુવિધ ઓપ્ટિકલ ચેનલોને એક નિયંત્રણ કેન્દ્રમાં જૂથબદ્ધ કરી શકે છે: કલેક્ટર્સ મેનુ-આધારિત ડિસ્પ્લેથી સજ્જ છે અને દરેક ચેનલ વ્યક્તિગત રીતે પ્રોગ્રામેબલ છે. રૂપરેખાંકિત ચેનલોનો ઉપયોગ AND/OR તર્ક દ્વારા કરી શકાય છે, જે PLC ના નિયંત્રણને મોટા પ્રમાણમાં સરળ બનાવે છે.

ઓપ્ટિકલ ફાઇબરનો ઉપયોગ ઉચ્ચ વિદ્યુત ઘોંઘાટની સ્થિતિમાં કાર્યરત સિસ્ટમ્સમાં સારું પ્રદર્શન કરે છે. ઓપ્ટિકલ ફાઈબર વિદ્યુત અવાજ ઉઠાવતા નથી અને ઈલેક્ટ્રોનિક એમ્પ્લીફાયર કેબિનેટ દ્વારા સુરક્ષિત છે. ઉપકરણ એસેમ્બલી પ્રક્રિયામાં કન્વેયર્સ પરના ભાગોની સ્વચાલિત શોધ સાથેની નાની એસેમ્બલી લાઇન એ ઓપ્ટિકલ સેન્સરની બીજી ખૂબ જ આશાસ્પદ અને પહેલેથી જ વ્યાપક એપ્લિકેશન છે.

સેન્સરના કદને ધ્યાનમાં લીધા વિના, ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની ચોક્કસતાની ઇચ્છિત ડિગ્રી પ્રદાન કરવા માટે વિવિધ અભિગમ, વિવિધ કદ, વિવિધ વિક્ષેપ સાથેના વડાઓ - આ બધું, નિયંત્રણ તર્ક સાથે, શક્યતાઓની વિશાળ સંભાવનાઓ ખોલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક સેન્સર એ ભાગની હાજરી શોધી કાઢે છે જ્યાં એસેમ્બલી શરૂ થાય છે, અને બીજું એસેમ્બલીના અંતની પુષ્ટિ કરે છે.

ઉપરાંત, એપ્લિકેશનને ધ્યાનમાં લીધા વિના, વપરાશકર્તાની જરૂરી એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય પરિમાણો સાથે સેન્સર અને હેડને પસંદ કરવું મહત્વપૂર્ણ છે: સ્કેટરિંગ, અંતર, સેમ્પલિંગ, સેટિંગ્સ અને પ્રોગ્રામિંગના સંદર્ભમાં વિકલ્પ.

એકમાત્ર નુકસાન એ છે કે તમે તંતુઓને વધુ પડતું વાળી શકતા નથી. થોડું વધુ વાળવું જરૂરી છે અને તંતુઓનું ભરપાઈ ન કરી શકાય તેવું પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ થશે, થ્રુપુટ ઘટશે અથવા સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જશે. અનુમતિપાત્ર બેન્ડ ત્રિજ્યા ફાઇબરના પ્રકાર અને બંડલમાં રેસાના કદ અને વિક્ષેપ પર આધારિત છે. તમારી એપ્લિકેશન માટે સેન્સર પસંદ કરતી વખતે આ લાક્ષણિકતાઓ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ.