PLC là gì?

PLC viết tắc là Programmable Logic Controller: là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo. Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic. Hiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC như INVT, Allen-Bradley,Omron, Honeywell... Nguyên lý hoạt động của PLC? Khi thiết bị được kích hoạt (trạng thái ON hoặc OFF do thiết bị điều khiển vật lý bên ngoài). Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục lặp chương trình (vòng lặp) do người dùng cài đặt sẵn và chờ các tín hiệu xuất hiện ở ngõ vào và xuất ra các tín hiệu ở ngõ ra. Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau: + Lập trình dể dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học. + Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa. + Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp. + Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp. + Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Modul mở rộng. + Giá cả cá thể cạnh tranh được. Cấu trúc của PLC Tất cả các PLC đều có thành phần chính là: Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào /ra. plc là gì Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485, …Ứng dụng của PLC Bộ lập trình PLC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nhiều loại máy móc như: máy in, máy đóng gói, máy đánh sợi, máy se chỉ, máy chế biến thực phẩm, máy cắt tốc độ cao, hệ thống phân bổ giám sát trong dây chuyền sản xuất…

Biến tần là gì ?

1. Định nghĩa biến tần là gì ?– Biến tần là thiết bị điện dùng để chuyển đổi điện áp hoặc dòng điện xoay chiều ở đầu vào từ một tần số này thành điện áp hoặc dòng điện có một tần số khác ở đầu ra. – Biến tần thường được sử dụng để điều khiển vận tốc động cơ xoay chiều theo phương pháp điều khiển tần số. Trên đây là định nghĩa về biến tần, tuy nhiên thực sự nếu các bạn bây giờ mà đang hỏi câu hỏi biến tần là gì thì mình cũng biết được các bạn đang ở tầm nào. Nói một các dễ hiểu nhất thì các bạn có thể hiểu biến tần là một thiết bị điện dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều ba pha bằng phương pháp thay đổi tần số dòng điện cung cấp. Ngoài ra biến tần còn có 1 số chức năng khác bả vệ động cơ, tiết kiệm năng lượng khi chạy ở tần số thấp. Ở động cơ xoay chiều 3 pha thì tốc độ của nó có mối quan hệ với tần số dòng điện như sau: Trong đó : ω : Vận tốc quay f : tần số dòng điện cấp cho động cơ M : Momen, Mth là momen tới hạn Nhìn từ hình ảnh đường đặc tính cơ khi thay đổi tần số động cơ KĐB ta thấy khi tốc độ càng cao thì momen tới hạn càng giảm, với cùng 1 mức moment =const (Hằng số) thì f tăng, vận tốc cũng tăng. Như vậy muốn điều chỉnh tốc độ động cơ, ta sẽ tăng giảm tần số dòng điện cấp cho động cơ tương ứng. 2. Một số Hãng biến tần phổ biến trên thế giới Hiện nay ở Việt Nam có khoảng 30 Hãng biến tần, các tên tuổi lớn như Biến tần ABB, Biến tần Siemens, Biến tần Mitsubishi, Biến tần Danfoss, Biến tần Delta, ... Biến tần ABB (Thụy Sỹ) Biến tần Mitsubishi (Nhật Bản) Biến tần Siemens (Đức) Biến tần Delta (Đài Loan) 3. Xem video minh họa biến tần điều khiển động cơ Khi tăng tần số, động cơ sẽ quay nhanh hơn và ngược lại khi giảm tần số, động cơ sẽ quay chậm lại 4. Cấu tạo biến tần: Gồm có 3 bộ phận chính: Bộ lọc, Mạch chỉnh lưu, Mạch nghịch lưu Mạch điện biến tần 5. Nguyên lý hoạt động của biến tần: Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Sơ đồ mạch điện biến tần Hình dạng điện áp đầu ra của biến tần 6. Nguyên lý tiết kiệm điện của biến tần: Khi động cơ thường chạy hết công suất, thời gian chạy tốc độ thấp nhỏ so với tổng thời gian chạy, tần số bằng tần số định mức f= 50Hz thì nói chung việc lắp biến tần sẽ phục vụ cho nhu cầu thay đổi tốc độ động cơ, khởi động mềm tránh sụp áp, bảo vệ động cơ. Ý nghĩa của việc tiết kiệm điện năng sẽ không có nhiều. Tuy nhiên trong thực tế chúng ta thường không nhất thiết phải chạy hết công suất f=50Hz. Động cơ chỉ cần chạy với tần số f=40Hz đã đủ rồi, và như vậy việc lắp biến tần để tiết kiệm điện năng sẽ có ý nghĩa rất lớn. Ta có: Mối quan hệ giữa công suất tiêu thụ và tần số như sau <Ở đây tôi sẽ không dẫn giải ra công thức vì như thế nó sẽ rất dài và các bạn cũng khó hiểu> P1/P2= (f1/f2)³ Trong đó: P là công suất tiêu thụ f là tần số dòng điện cấp cho động cơ 7. Tính toán tiết kiệm điện: VD1: Nếu nhu cầu thực tế ta chỉ cần chạy tần số 30Hz là đáp ứng được yêu cầu thì ta sẽ có công suất tiêu thụ là P1 = P2*(30/50)³ = P2 * 21,6% Như vậy là ta đã tiết kiệm được điện năng lên tới 78.4% VD2: Ta xét một động cơ có công suất 55Kw và có đặc tính chạy trong 1 ngày như sau - Chạy 4 tiếng công suất max f=50 Hz - Chạy 12 tiếng với công suất trung bình f=40 Hz - Chạy 8 tiếng công suất nhẹ f=30Hz Các thông tin: Giá tiền điện là 1.700 VND/ kWh Mỗi ngày chạy 24 tiếng và 1 năm biến tần chạy 360 ngày Mua biến tần Delta (kinh tế) dòng cho bơm quạt model VFD550CP43A giá khoảng 37 triệu Tính toán: Khi chưa lắp biến tần thì động cơ luôn chạy với tốc độ định mức f=50Hz, P= P max P = P max = 360 x 24 x 55 x 1.700 = 807.840.000 (VNĐ) Khi lắp biến tần: P = P1 + P2 +P3 = 360 x 4 x 55 x (50/50)^3 x1.700 + 360 x 12 x 55 x (40/50)^3 x 1.700 + 360 x 8 x 55 x (30/50)^3 x 1.700 = 134.640.000 + 206.807.040 + 58.164.480 = 399.611.520 (VNĐ) Thời gian khấu hao: 37/ (807-399) = 0.09 năm = 1 tháng 8. Kết luận Như vậy ta có thể nhìn thấy số tiền điện trong một năm từ một con số kinh hoàng 807 triệu/ năm đã giảm đi một nửa với chi phi phát sinh chỉ 37 triệu cho biến tần. Thời gian khấu hao chỉ có 1 tháng. Các bạn nếu chưa biết đến vấn đề này, vẫn còn đang thắc mắc biến tần là gì thì hãy nhanh chóng nghĩ ngay xem xưởng sản xuất của mình hoặc của người quen đã lắp biến tần chưa, đặc biệt cho các động cơ công suất lớn và dư tải. Đọc đến đây chắc hẳn các bạn đã hiểu biến tần là gì ? và tại sao biến tần lại quan trọng và được sử dụng rộng rãi đến thế trong các khu công nghiệp, xưởng sản xuất. Nó là một thiết bị gần như không thể thiếu và có ý nghĩa cực kỳ quan trọng. Tuy nhiên, hiện nay ngoài chức năng chính là điều khiển tốc độ động cơ, tiết kiệm điện năng thì biến tần ngày nay rất thông minh, nó có tích hợp cả thuật toán PID, tích hợp cả PLC, điều khiển Torque....

Cảm biến chuyển động vi sóng là gì?

Cảm Biến Này Còn Được Gọi Là Cảm Biến Phát Hiện Hiện Diện , Radar, Cảm Biến RF Hoặc Doppler. Nó Giúp Phát Hiện Đi Bộ, Chạy Hoặc Thu Thập Dữ Liệu Các Mục Tiêu Của Con Người Trong Môi Trường Trong Nhà Hoặc Ngoài Trời. Nó Tạo Ra Vùng Phát Hiện Khối Lượng Vô Hình Bằng Cách Tạo Ra Trường Điện Từ Giữa Máy Phát Và Máy Thu, Bất Kỳ Thay Đổi Nào Đối Với Trường Đó Đều Được Đăng Ký Và Nó Cho Ra Bằng Vòng Báo Động.

Những điều trước khi mua máy dò chuyển động vi sóng

Trước Khi Mua Cảm Biến Chuyển Động Vi Sóng Bạn Nên Biết Một Số Sự Kiện. Là Người Mua, Bạn Phải Kiểm Tra Rất Nhiều Yếu Tố Trong Khi Mua Thiết Bị Bảo Mật. Dưới Đây Chúng Tôi Đã Liệt Kê Một Số Hướng Dẫn Về Mua Máy Dò Chuyển Động Vi Sóng.

Máy dò tốt nên có góc rộng và phạm vi phủ sóng rộng vì vậy có thể phát hiện được ít động tác.

Đầu dò phải phản ứng cực nhanh.

Dãy máy dò nên thích nghi được.

Máy dò phải là công nghệ mới nhất dựa.

Sử dụng cảm biến chuyển động vi sóng

Những cảm biến này được sử dụng trong cửa hoặc cửa sổ mở vì lý do an ninh.

Những máy dò này được sử dụng trong hệ thống đỗ xe tự động để nhận thông tin về chỗ đậu xe.

Chúng được sử dụng trong nhà hoặc tòa nhà để vận hành hệ thống chiếu sáng tự động.

Cảm biến vi sóng thường được sử dụng trong hệ thống cửa tự động trong nhà hàng khách sạn hoặc các nơi công cộng

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động cửa tự động đang khá là hot ở Việt Nam, thì cửa tự động là một trong những sản phẩm được nhiều người ưa chuộng nhất. Do cấu trúc an toàn cho hệ thống an ninh cũng như tiện lợi sử dụng và thẩm mỹ nên hiện nay nó được sử dụng khá nhiều tại các thành phố cũng như doanh nghiệp công ty. Nguyên tắc hoạt động của nó khá phức tạp nhất là loại cửa tự động sử dụng mô tơ. Hãy cùng tìm hiểu và rút ra nguyên tắc hoạt động của loại cửa này qua bài viết dưới đây :

1) Bộ phận Mô Tơ

Loại mô tơ mà cửa tự động tại Việt Nam hay sử dụng là loại mô tơ một chiều , không chổi nan 24VDC , tùy vào loại cửa mà dùng loại 60W hoặc 75W. Với loại mô tơ này cửa tự động có thể hoạt động tốt , lâu hơn mà không bị nóng. Khi cửa tự động vận hành thường không bị rung hoặc rung nhẹ do thiết kế của moment xoắt lớn giúp cho máy có thể tăng tốc và tăng lực khởi động nhanh và hệ thống gá được thiết kế đặc biệt

2) Bộ điều khiển của cửa tự động

Cửa tự động là một sản phẩm rất thông minh ngoài chế độ đóng mở thông thường , nó còn có thể kết hợp với nhiều dụng cụ thiết bị hiện đại khác như đầu đọc thẻ , khóa điện… để đảm bảo anh ninh và an toàn.
Cửa có thể quay lại và đổi hướng nếu gặp chướng ngại vật. Đây là một chức năng rất tuyệt vời của cửa tự động, nó giúp người sử dụng hoặc vật dụng khi mắc kẹt ở cửa sẽ không bị kẹp. Nguyên tắc cho hoạt động này là gặp vật cản nó sẽ lại mở ra và từ từ khép lại, nếu gặp 3 lần liên tục như vậy thì nó sẽ dừng lại và chờ lệnh hoạt động trở lại từ mắt thần sensor

3) Mắt thần Sensor
Đây là một bộ phận cảm biến có độ nhạy cao và có tầm quét cảm ứng vật cản tốt với tốc độ khá nhanh.

4) Hộp kỹ thuật cửa tự động. (Rail Base)

Được chế tạo bằng nhôm, có độ bền và cứng cao nhằm giúp cho khung không bị mòn hay biến dạng trước va đập thông thường khi dùng.  

PIR làm việc như thế nào

Cảm biến PIR phức tạp hơn rất nhiều các cảm biến khác được giải thích trong các hướng dẫn này (như photocells, FSRs và công tắc tilt) vì có nhiều biến ảnh hưởng đến đầu vào và đầu ra của bộ cảm biến.Để bắt đầu giải thích cách hoạt động của một bộ cảm biến cơ bản, chúng ta sẽ sử dụng sơ đồ khá tốt này

Cảm biến PIR tự nó có hai khe cắm, mỗi khe được làm bằng một vật liệu đặc biệt nhạy cảm với IR. Ống kính được sử dụng ở đây không thực sự làm nhiều và vì vậy chúng ta thấy rằng hai khe có thể 'nhìn thấy' ra qua một số khoảng cách (về cơ bản độ nhạy cảm của cảm biến). Khi cảm biến không hoạt động, cả hai khe phát hiện cùng một lượng IR, lượng xung quanh bức xạ từ phòng, tường hoặc ngoài trời. Khi một cơ thể ấm áp giống như con người hoặc động vật đi qua, đầu tiên nó đánh chặn một nửa cảm biến PIR, gây ra một sự thay đổi khác biệt tích cực giữa hai nửa. Khi cơ thể ấm rời khỏi khu vực cảm ứng, ngược lại xảy ra, nhờ đó cảm biến tạo ra sự thay đổi khác biệt âm. Những xung thay đổi này là những gì được phát hiện.

Bộ cảm biến PIR

Các cảm biến hồng ngoại của chính nó được đặt trong một kim loại hermetically niêm phong hộp để cải thiện tiếng ồn / nhiệt độ / độ ẩm miễn dịch. Có một cửa sổ được làm bằng vật liệu truyền IR (silicon được bọc bởi vì nó rất dễ đi qua) để bảo vệ phần tử cảm biến. Phía sau cửa sổ là hai bộ cảm biến cân bằng. 

Hình ảnh còn lại từ tập dữ liệu Murata

Hình ảnh từ bảng dữ liệu RE200B

Bạn có thể nhìn thấy phía trên sơ đồ hiển thị cửa sổ phần tử, hai mảnh vật liệu cảm biến

Hình ảnh từ bảng dữ liệu RE200B

Hình ảnh này cho thấy sơ đồ nội bộ. Có một JFET bên trong (một loại bóng bán dẫn) rất ồn ào và đệm trở kháng cao cực đại của bộ cảm biến vào một cái gì đó có thể là một chip giá rẻ (như BIS0001).

Ống kính

Cảm biến PIR là khá chung chung và phần lớn chỉ thay đổi về giá và độ nhạy. Hầu hết các phép thuật thực sự xảy ra với quang học. Đây là một ý tưởng khá tốt cho sản xuất: bộ cảm biến PIR và mạch được cố định và chi phí một vài đô la. Ống kính chỉ mất vài cent và có thể thay đổi chiều rộng, dải, cảm giác, rất dễ dàng.

Trong sơ đồ lên trên, ống kính chỉ là một miếng nhựa, nhưng điều đó có nghĩa là vùng phát hiện chỉ là hai hình chữ nhật. Thông thường, chúng tôi muốn có một khu vực phát hiện lớn hơn nhiều. Để làm được điều đó, chúng ta sử dụng một ống kính đơn giản như những ống kính tìm thấy trong máy ảnh: chúng ngưng tụ một vùng lớn (như cảnh quan) thành một tấm nhỏ (trên phim hoặc một cảm biến CCD). Vì những lý do sẽ sớm xuất hiện, chúng tôi muốn làm cho các ống kính PIR nhỏ và mỏng và có thể được khuôn từ nhựa rẻ tiền, mặc dù nó có thể làm méo mó. Vì lý do này các cảm biến thực sự là ống kính Fresnel :

Hình ảnh từ tạp chí Sensors

Ống kính Fresnel ngưng tụ ánh sáng, cung cấp phạm vi lớn hơn của IR tới cảm biến.

Hình ảnh từ BHlens.com

Hình ảnh từ Cypress appnote 2105

OK, vì vậy bây giờ chúng tôi có một phạm vi lớn hơn nhiều. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng chúng ta thực sự có hai cảm biến, và quan trọng hơn là chúng ta không muốn có hai hình chữ nhật diện tích lớn thực sự, mà là một vùng phân tán nhỏ. Vì vậy, những gì chúng tôi làm là chia tách các ống kính thành nhiều phần, mỗi phần trong đó là một ống kính fresnel.

Tại đây, bạn có thể thấy phần nhiều mặt

Chụp macro này cho thấy các ống kính Frenel khác nhau ở mỗi mặt!

Các faceting và sub-lens khác nhau tạo ra một loạt các khu vực phát hiện, interleaved với nhau. Thats lý do tại sao ống kính trung tâm ở các mặt trên là 'không tương phản' - mỗi điểm khác chỉ tới một nửa khác nhau của bộ cảm biến PIR

Hình ảnh từ NL11NH Datasheet

Đây là một hình ảnh khác, chất lượng hơn nhưng không phải là định lượng. (Lưu ý rằng bộ cảm biến trong cửa hàng Adafruit là 110 ° không phải 90 °)

Hình ảnh từ IR-TEC

Một số sơ đồ ứng dụng của PIR trong phát hiện chuyển động 

Giới thiệu chung về nguyên lý của cảm biến quang

Cảm Biến Quang điện (Photoelectric Sensor, PES)có thể phát hiện nhiều dạng vật thể khác nhau: từ việc phát hiện 1 chai nhựa trên băng chuyền hoặc kiểm tra xem tay robot đã gắp linh kiện ô tô để lắp đặt hay chưa

Nếu không có cảm biến quang thì khó mà có được tự động hóa công nghiệp, giống như làm việc mà không nhìn được vậy.

Chương đầu tiên sẽ mô tả nguyên lý cơ bản của cảm biến quang. Bạn sẽ tìm hiểu về ưu việt của cảm biến quang so với các loại cảm biến khác và cấu trúc cơ bản của cảm biến.

Cơ bản về Cảm biến quang

Cảm biến quang có ưu việt gì so với các loại cảm biến khác như cảm biến tiệm cận hay cảm biến tiếp xúc ??? Hãy dành 1 phút suy nghĩ trước khi sang trang tiếp theo nhé !

……….

Cảm biến quang…

• … không tiếp xúc với vật thể cần phát hiện
• … có thể phát hiện vật từ khoảng cách xa
• … không bị hao mòn / có tuổi thọ cao
• … có thời gian đáp ứng nhanh (ví dụ 1 ms)
• … có thể phát hiện mọi loại vật thể / vật chất

Cảm biến quang là một trong những công nghệ chủ chốt của OMRON và là nhóm sản phẩm phong phú nhất trong các loại thiết bị tự động của Omron.

Cấu trúc thiết kế

Cấu trúc của cảm biến quang khá đơn giản, bao gồm 3 thành phần chính:

1. Bộ Phát sáng

2. Bộ Thu sáng

3. Mạch xử lý tín hiệu ra

Cấu trúc trong

Bộ phát sáng

Ngày nay cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED (Light Emitting Diode).

Ánh sáng được phát ra theo xung. Nhịp điệu xung đặc biệt giúp cảm biến phân biệt được ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác (như ánh nắng mặt trời hoặc ánh sáng trong phòng).

Các loại LED thông dụng nhất là LED đỏ, LED hồng ngoại hoặc LED laze. Một số dòng cảm biến đặc biệt dùng LED trắng hoặc xanh lá. Ngoài ra cũng có LED vàng.

Bộ thu sáng

Thông thường bộ thu sáng là một phototransistor (tranzito quang). Bộ phận này cảm nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ. Hiện nay nhiều loại cảm biến quang sử dụng mạch ứng dụng tích hợp chuyên dụng ASIC ( Application Specific Integrated Circuit). Mạch này tích hợp tất cả bộ phận quang, khuếch đại, mạch xử lý và chức năng vào một vi mạch (IC). Tất cả các dòng cảm biến quang Omron ra mắt gần đây (như E3Z, E3T, E3F2) đều sử dụng ASIC.

Bộ phận thu có thể nhận ánh sáng trực tiếp từ bộ phát (như trường hợp của loại thu-phát), hoặc ánh sáng phản xạ lại từ vật bị phát hiện (trường hợp phản xạ khuếch tán). Bạn sẽ tìm hiểu rõ hơn về các chế độ hoạt động này trong chương sau.

Mạch tín hiệu ra

Mạch đầu ra chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang / ASIC thành tín hiệu On / Off được khuếch đại. Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá mức ngưỡng được xác định, tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt.

Mặc dù một số loại cảm biến thế hệ trước tích hợp mạch nguồn và dùng tín hiệu ra là tiếp điểm rơ le vẫn khá phổ biến, ngày nay các loại cảm biến chủ yếu dùng tín hiệu ra bán dẫn (PNP/NPN).

Một số cảm biến quang còn có cả tín hiệu tỉ lệ ra phục vụ cho các ứng dụng đo đếm.

Điều chỉnh độ nhạy

Các loại cảm biên quang tiêu chuẩn thường có 2 khả năng chỉnh độ nhạy:

1. Chỉnh ngưỡng

Người sử dụng có thể điều chỉnh mức ngưỡng, là mức ánh sáng đủ để kích hoạt đầu ra. Khi ánh sáng thu được bằng hoặc lớn hơn ngưỡng, sẽ có tín hiệu xuất ra. Trong thực tế, thay đổi ngưỡng sẽ dẫn đến tăng hoặc giảm khoảng cách phát hiện.

Việc chỉnh ngưỡng cũng có thể giúp cảm biến nhạy hơn, phát hiện được vật nhỏ hơn hoặc các vật trong mờ. Cảm biến quang Omron thường có một biến trở vặn vít để điều chỉnh ngưỡng. Một số cảm biến còn có nút đặt ngưỡng (teach) để có ngưỡng thích hợp nhất cho từng ứng dụng cụ thể

2. Công tắc chuyển Light-On/Dark-On

Công tắc L-On/D-On thay đổi tình trạng đầu ra cảm biến. Bạn sẽ hiểu rõ hơn về hoạt động L-On và D-On ở phần sau.

Các loại Đèn báo

Phần lớn cảm biến quang Omron có 2 đèn báo:

1. Đèn xanh – báo mức ổn định

Đèn LED xanh cho biết cảm biến đang ở tình trạng phát hiện ổn định, nghĩa là tín hiệu ON (có) hay OFF (không có) rõ ràng. Đèn này cũng giúp cho việc cài đặt, chỉnh cảm biến dễ dàng.

2. Đèn báo tín hiệu ra vàng cam / đỏ.

Đèn LED vàng cam hay đỏ bật khi có vật thể được phát hiện và có tín hiệu đầu ra.

XEM CHI TIẾT CÁC DÒNG SẢN PHẦM:

1. Cảm biến quang giá rẻ E3FN
2. Cảm biến quang E3Z
3. Cảm biến quang E3JK
4. Cảm biến quang E3JM
5. Cảm biến E3X-SD
6. Cảm biến E3X-DA-S

Chế độ hoạt động

13/07/2012

 Follow

Giới thiệu chung

Trong chương này chúng ta sẽ tập trung tìm hiểu 4 chế độ hoạt động cơ bản của cảm biến quang:

• Chế độ thu phát
• Chế độ phản xạ (gương)
• Chế độ phản xạ khuếch tán
• Chế độ chống ảnh hưởng của nền

Ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về 4 chế độ này: các ưu việt, nhược điểm cũng như một số ví dụ ứng dụng.

Thu phát

Cảm biến dạng thu phát có bộ phát và thu sáng tách riêng. Bộ phát truyền ánh sáng đi và bộ thu nhận ánh sáng. Nếu có vật thể chắn nguồn sáng giữa hai phần này thì sẽ có tín hiệu ra của cảm biến.

Ưu điểm:

• Khoảng cách phát hiện xa (ví dụ E3Z-T82 được tới 30m), phát hiện tốt trong môi trường nhiều bụi.
• Khả năng xác định vị trí chính xác của vật thể.
• Độ tin cậy cao, phát hiện được mọi loại vật thể (trừ loại trong suốt)

Nhược điểm:

• Mất nhiều thời gian để chỉnh vị trí lắp đặt.
• Mất nhiều thời gian nối dây vì có 2 dây riêng biệt
• Giá thành sản phẩm cao

Ví dụ ứng dụng:

1. Kiểm soát cổng ra vào: Thông thường cổng ra vào có kính mờ / tối che ngoài. Bởi vậy cần loại thu phát có cường độ sáng cao để xuyên qua lớp kính. Omron đi đầu trên thế giới về loại cảm biến quang sử dụng trong các ứng dụng này.

2. Môi trường khắc nghiệt: ví dụ trạm rửa xe, hoặc môi trường nhiều bụi, cần có cảm biến cường độ sáng cao.

3. Các ứng dụng rộng rãi khác trong tự động hóa công nghiệp, đặc biệt trong trường hợp cần xác định vị trí của vật thể.

Phản xạ gương

Bộ phát truyền ánh sáng tới một gương phản chiếu lăng kính đặc biệt, và phản xạ lại tới bộ thu sáng của cảm biến. Nếu vật thể xen vào luồng sáng, cảm biến sẽ phát tín hiệu ra.

Ưu điểm:

• Giá thành thấp hơn loại thu phát
• Lắp đặt dễ hơn loại thu phát
• Chỉnh định dễ dàng
• Với vật thể có bề mặt sáng bóng có thể làm cảm biến không phát hiện được, có thể dùng kính lọc phân cực. Nhấn VÀO ĐÂY để hiểu rõ hơn về chức năng này.

Nhược điểm:

• Khoảng cách phát hiện ngắn hơn loại thu phát (E3Z-R: chỉ được 4-5m).
• Vẫn cần 2 điểm lắp đặt cho cảm biến và gương
• Cảm biến phản xạ gương loại 2 thấu kính thường không phát hiện được vật ở một số khoảng cách ngắn nhất định. Nhấn VÀO ĐÂY để tìm hiểu thêm.

Phản xạ gương là dạng cảm biến quang phổ biến nhất trong công nghiệp. Loại này có sự kết hợp tốt các yếu tố như phát hiện tin cậy, khoảng cách vừa đủ và giá thành hợp lý.

Ví dụ ứng dụng:

• Phát hiện vật trên băng chuyền
• Các ứng dụng phổ cập trong nhà máy
• Phát hiện chai nhựa trong (khi dùng loại thích hợp)
• Kiểm soát cửa / cổng ra vào trong các tòa nhà

Phản xạ khuếch tán

Cảm biến dạng này truyền ánh sáng từ bộ phát tới vật thể. Vật này sẽ phản xạ lại một phần ánh sáng (phản xạ khuếch tán) ngược trở lại bộ thu của cảm biến, kích hoạt tín hiệu ra.

Ưu điểm:

• Lắp đặt đơn giản, dễ dàng
• Chỉ cần 1 điểm lắp đặt duy nhất.

Nhược điểm:

• Khoảng cách phát hiện ngắn (do chỉ phát hiện được một phần ánh sáng phản xạ). Ví dụ loại E3Z-D: có khoảng cách phát hiện tối đa 1m.
• Tỉ lệ lỗi đen / trắngcao; khoảng cách phát hiện phụ thuộc nhiều vào màu sắc, kích thước, tính chất bề mặt của vật thể. Nhấn VÀO ĐÂY để xem sự khác biệt trong khoảng cách phát hiện tối đa của E3Z-D với vật màu đen, màu trắng và vật kim loại không gỉ (SUS).
• Bởi vậy việc phát hiện vật có thể khó khăn nếu có nền màu đen sau vật. 
• Độ nhạy và độ tin cậy kém hơn loại Thu phát và Phản xạ gương.

Thông thường, nếu không cần độ chính xác cao, hoặc khó khăn trong việc lắp đặt gương, người ta sẽ dùng loại phản xạ khuếch tán.

Ví dụ ứng dụng:

• Các ứng dụng phổ cập trong nhà máy: như phát hiện vật trên băng chuyền
• Công nghiệp chế tạo gạch men (dùng loại nguồn sáng rộng)

Hạn chế nhiễu của nền(BGS)

Đây là cảm biến phản xạ khuếch tán đặc biệt. Trong khi loại thường phát hiện tổng lượng ánh sáng nhận được, loại BGS phát hiện góc của ánh sáng phản xạ. Công nghệ này có tên là triangulation (phép đạc tam giác). Bởi vậy, độ nhạy của cảm biến sẽ không phụ thuộc vào màu sắc vật hay nền sau vật.

Để làm điều này, cảm biến dùng 2 điôt cho bộ thu (như hình bên) hoặc 1 mạch điôt/PSD.

Ưu điểm:

• 1 điểm lắp đặt duy nhất
• Chính xác và tin cậy hơn loại phản xạ thường (bị lỗi trắng/đen)
• Có thể chỉnh khoảng cách phát hiện ở 1 mức nhất định

Nhược điểm:

• Khoảng cách phát hiện ngắn; ví dụ E3Z-LS: chỉ được tối đa 200mm

Cảm biến BGS ngày càng phổ biến hơn trong các ứng dụng công nghiệp vì không cần gương và phát hiện tin cậy. Thông thường cảm biến BGS lắp đặt bên cạnh hoặc bên trên băng chuyền (xem hình mô phỏng).

Lưu ý: vít biến trở của cảm biến BGS dòng E3Z không điều chỉnh ngưỡng/độ nhạy (như các model khác), mà thay đổi vị trí của thấu kính để điều chỉnh khoảng cách phát hiện.

Dark-On và Light-On

Một tính năng liên quan đến cảm biến quang là phản hồi của cảm biến khi phát hiện hoặc không phát hiện thấy ánh sáng. Tính năng này có tên là chế độ Dark-On hay Light-On.

Chế độ Dark-On (D-ON)

Tín hiệu ra của cảm biến sẽ có khi bộ thu không nhận được ánh sáng.

Cảm biến thu phát và phản xạ gương thường hoạt động ở chế độ D-On này. Vật thể ngăn tia sáng và kích hoạt tín hiệu ra.

chế độ Light-On (L-ON)

Tín hiệu ra có khi bộ thu nhận được ánh sáng từ vật thể.

Cảm biến phản xạ và BGS thường hoạt động ở chế độ L-ON này. Bộ thu nhận được ánh sáng phản xạ từ vật thể, và kích hoạt tín hiệu ra.

Hãy xem lần nữa mô phỏng của cảm biến phản xạ và để ý khi đèn LED báo đầu ra sáng.