Senzori și conectori rezistenți în medii dure

9 FEBRUARIE 2021

Cheia către noul nivel de automatizare industrială

Odată cu evoluția mașinilor industriale, numărul de senzori necesari pentru creșterea performanțelor a devenit din ce în ce mai mare. Ei trebuie să poată rezista în medii din ce în ce mai dure, acest lucru implicând o solicitare mare și către conectori. În același timp, aproape fiecare aplicație ce comunică și utilizează date oriunde în lume, este conectată utilizând fibră optică. O combinație de senzori rezistenți și rețele optice este rezultatul firesc al evoluției sistemelor de automatizare a fabricilor – noua generație de dispozitive de automatizare și Internetul Lucrurilor (IoT).

Senzori pentru măsurarea distanței, umidității și temperaturii

Senzorii sunt acum din ce în ce mai solicitați în echipamente de producție, sisteme de comunicații, transmițând continuu date în cloud, monitorizând performanța sistemelor electronice, ca parte a Internetului Lucrurilor (IoT) și a Industry 4.0. Conectorii din aceste sisteme sunt, de asemenea, utilizați în cele mai dure condiții, fie în interior sau în exterior, îngropați sub pământ sau scufundați sub apă.

Pe de altă parte, din ce în ce mai mulți senzori sunt integrați în echipamente. De la senzorii fotoelectrici pentru măsurarea umidității, temperaturii, proximității și distanței, acești senzori sunt proiectați pentru a transmite date către și dinspre cloud. Aceste reacții de date prin rețele de punți sau porți, magistrale de câmp și repetoare necesită, de cele mai multe ori, conexiuni prin fibră optică.

Utilizând un transmițător de lumină și un receptor fotoelectric, senzorii fotoelectrici, în particular, pot fi utilizați pentru a detecta distanța, prezența sau absența unui obiect. De exemplu, unii senzori fotoelectrici de automatizare pot fi utilizați pentru detectarea obiectelor de la o distanță de până la 40mm.

Economisind putin spatiu

Prin reducerea numărului de dispozitive din cadrul unui echipament, acești noi senzori elimină necesitatea unui reflector sau receptor, astfel subsistemul senzorial este mai mic. Fiind destinat unor medii dure, este imperativă existența unor protecții la apă și praf. De asemenea, este vitală și utilizarea unei carcase rezistente la impact.

Atât în interiorul, cât și în exteriorul fabricii, senzorii de temperatură și umiditate oferă mai multe date despre performanțele mașinilor industriale. Senzorii mici și mai robuști au avantajul că pot fi integrați și proiectați spre a fi utilizați în locuri cheie din cadrul dispozitivului. Cu ajutorul lor pot fi semnalate eventualele probleme, de la temperaturi mai mari la condens în exces.

Cu scopul de a fi eficienți, acești senzori trebuie să fie conectați la gateway-uri locale, care la rândul lor sunt conectate la cloud. Aici este locul în care legăturile prin fibră optică devin din ce în ce mai utilizate, deoarece nu sunt afectate de câmpuri electrice fluctuante, prezente uzual în aceste medii.

Necesitatea de a proteja delicatele fibre optice

O conexiune standard prin fibră optică nu este suficientă pentru un gateway, acest lucru însemnând că trebuie luate măsuri pentru a proteja fibrele optice de umezeală și de alte corpuri străine. Pentru a păstra gateway-urile locale mici și pentru a agrega datele de la senzori multiplii, este nevoie de conectori compacți, care să aibă o calitate, aceea de a rezista în mediile dure.

Sunt disponibile câteva tipuri de conectori rezistenți pentru legături optice, dar acestea trebuie să ofere conexiuni standardizate pentru aplicații IoT și Industry 4.0, astfel nu trebuie să fie nevoie de echipamente foarte specializate și specialiști pentru a realiza conexiunea.

O alternativă sunt conectorii etanși de interfațare la fibră optică standard de la Bulgin: sunt rezistenți la UV și la sare, fiind etanși conform clasei de protecție IP68 și IP69K. Acești conectori sunt capabili de a funcționa corect la scufundarea la 10m sub apă pentru două săptămâni, iar clasele de protecție menționate arată că fibra este protejată de murdărie, praf și temperaturi extreme.

Senzor fotoelectric Bulgin

Protecția la apă, praf, șocuri și temperatură sunt considerate împreună elemente cheie atât pentru conectori, cât și pentru senzori în cadrul noilor generații de echipamente de automatizare a fabricilor, precum și pentru Internetul Lucrurilor. Capacitatea de a agrega date senzoriale este o parte fundamentală a noilor sisteme specifice Industry 4.0. Acest lucru este posibil cu ajutorul unor conectori compacți, rezistenți și siguri în funcționare, ce fac legătura în cloud.

Gama Bulgin de senzori fotoelectrici subțiri oferă o soluție flexibilă și eficientă economic, cu înalte nivele de stabilitate mecanică și electrică. Designul simplu și sigur permite etanșarea la apă și praf pentru orice interfață standard M5. Senzorii dispun de o carcasă robustă din oțel inoxidabil 316, care oferă etanșare conform clasei de protecție IP67, făcându-i foarte potriviți pentru operații de producție și automatizare industrială.

Din această categorie fac parte produsele cu codurile: SLLP3002M5 (nr. stoc RS:187-4861), SLDP3002M5 (nr. stoc RS:187-4862), SLLN3002M5 (nr. stoc RS:187-4863), SLDN3002M5 (nr. stoc RS:187-4864), SLLP4002M5, SLDP4002M5, SLLN4002M5, SLDN4002M5, SLLP3002CL (nr. stoc RS:187-4865), SLDP3002CL (nr. stoc RS:187-4866), SLLN3002CL (nr. stoc RS:187-4867), SLDN3002CL (nr. stoc RS:187-4868), SLLP4002CL, SLDP4002CL, SLLN4002CL, SLDN4002CL.

Pentru a evidenția mai bine caracteristicile acestui tip de senzori, vă este prezentat ca exemplu Senzorul Fotoelectric reflectiv cu difuzie cu Nr. stoc RS: 187-4861 / Cod de producător SLLP3002M5. După cum s-a evidențiat la modul general mai sus, acest senzor face parte din gama de senzori fotoelectrici subțiri, ca soluție efectivă și economică pentru automatizarea fabricației și pentru operațiuni de detecție industrială.

Caracteristici tehnice generale 

Domeniul de detecție 2-30 mm
Conexiune electrică / tip terminal M5 / conector M5
Clasă de protecție IP67
Timp de răspuns <500µs
Domeniul temperaturii de operare -10°C … +50°C
Tip detecție Reflectiv cu difuzie
Tip ieșire NPN
Sursă de lumină LED roșu
Tensiune maximă CC 24V
Curent maximă 11mA
Material carcasă Oțel inoxidabil 315 (senzor)
TPU (conectorii de cablu)

 

Soluții dedicate aplicațiilor (Studii de caz)

De la ansambluri cablu-conector, până la conectori particularizați pentru adâncul mărilor, Bulgin este capabilă să ofere soluții de înaltă calitate, croite pe necesitatea clienților. În cele ce urmează vă sunt oferite câteva exemple de studii de caz, în care soluțiile oferite răspund cu brio cerințelor dificile.

Studiu de caz: Fântâni de apă

Fântânile moderne, care au integrate muzică și efecte luminoase au devenit din ce în ce mai populare pentru evenimente, parcuri, târguri etc., oferind o soluție mai eficientă, dar la fel de spectaculoasă precum alternativa dată de artificii.

Provocare: Conexiunile electrice sigure, rezistente la apă și la coroziune sunt vitale pentru a asigura funcțiile unei fântâni moderne. Ele trebuie să permită o instalare rapidă și simplă, dar și operații de modificare și întreținere. Fie că sunt utilizate în spectacole temporare sau la instalații fixe, cablurile și conectorii sunt expuși și scufundați în apă pentru perioade extinse.

Soluția: Bulgin a vrut să dezvolte un conector care combină o conectivitate rapidă și eficientă cu rezistență pe termen lung la coroziune. Un exemplu poate fi utilizarea Bulgin Crimp, Solder Connector, 4 Contacts, Cable Mount Miniature, IP68, IP69K (Nr. stoc RS: 426-0919, Marca Bulgin, cod de producator PX0410/04P/4550).

Studiu de caz: Camere ANPR

Camerele ANPR (pentru recunoaștere automată a numărului de înmatriculare), reprezintă un element esențial al zilelor noastre, atât pentru siguranța drumurilor, cât și pentru implementarea strategiilor de securitate națională în Europa. Trebuie analizată necesitatea de rezistență la apă a conexiunilor de alimentare, de putere și de date pentru a asigura funcționarea neîntreruptă a rețelelor ANPR.

Provocarea: Pentru a fi eficiente, camerele cu recunoaștere automată a numerelor de înmatriculare (ANPR) trebuie să funcționeze permanent în toate condițiile atmosferice. Sistemele necesită conexiuni de putere și de date sigure în funcționare, care să reziste la cele mai dure condiții de mediu, permițând urmărirea și raportarea vehiculelor în mișcare dintr-o zonă de monitorizare aflată la distanță. Bulgin a fost rugată să ofere soluții de conectare durabile și rezistente la apă, pentru a elimina posibilii timpi de oprire ai sistemului.

Soluția: Gama de conectori etanși față de mediu de la Bulgin oferă o soluție robustă și ușor de utilizat pentru conexiuni de date și de putere. Conectorii Buccaneer Standard și Ethernet asigură o conectivitate sigură de tip ,,conectează și uită” până la -40°C, chiar și în condiții de ploaie și vânt puternic. Un exemplu poate fi utlizarea Bulgin Crimp Field RJ45 Connector, 8 Contacts, Cable Mount, IP68 (Nr. stoc RS: 841-9128, Marca Bulgin, cod de producator PX0834/A).

Studiu de caz: Sisteme de monitorizare în agricultură

Cu scopul de a îmbunătăți procesele și eficiența fermelor, industria agricolă a devenit o agricultură de precizie și din ce în ce mai dezvoltată din punct de vedere tehnologic. La ora actuală, companiile care livrează tehnologie, sunt cu ochii ațintiți spre sectorul agricol, cu intenția de a sprijini fermele să devină mai productive ca niciodată.

Provocarea: Acum câțiva ani, echipa Bulgin a fost întrebată dacă ar fi posibilă integrarea dispozitivului EEPROM direct în conector, fără a cauza defecțiuni părții electronice. S-a început mai întâi un studiu de fezabilitate, pentru a determina dacă ar putea apărea probleme legate de integrarea dispozitivului în conector. În cadrul acestui proces, echipa a identificat și a evaluat riscurile și problemele potențiale, care ar putea apărea ca urmare a integrării. După teste riguroase, Bulgin a trimis câteva prototipuri de încercare pentru testarea pe teren.

Soluția: Recunoscută pe scară largă ca fiind un producător important de conectori și componente etanșe la mediu, Bulgin are o lungă istorie în dezvoltarea de produse și servicii inovatoare pentru a satisface cerințele clienților săi, care vin dintr-o mare varietate de piețe. Gama populară de conectori circulari Buccaneer de la Bulgin este bine cunoscută în industrie pentru furnizarea de conexiuni fiabile și robuste pentru alimentare, semnal și date în medii dificile. Rezultatul final al acestui exemplu de colaborare a fost acela că utilizatorii sistemului agricol amintit putea împerechea cu ușurință fiecare senzor la conectorul corect pe echipament, eliminând astfel utilizarea greșită sau legarea incorectă a cablurilor la senzori, în teren. În vreme ce conectorii erau în faza de testare, Bulgin a proiectat o cutie de test ce putea fi conectată la un calculator pentru a verifica starea conectorilor și pentru a determina dacă EEPROM era conectat corect. Un exemplu poate fi utilizarea Bulgin, Standard Buccaneer USB Connector, Panel Mount, Socket 2, Screw Down, Horizontal- Single Port IP68, (Nr. stoc RS: 204-8050, Marca Bulgin, cod de producator PX0849/A).

Studiu de caz: Vehicule ROV submarine

Componentele robuste sunt elemente absolut obligatorii pentru mașini și echipamente de importanță critică într-o industrie, care operează cu foarte mulți bani, precum cea a industriei de petrol și gaze. Acest exemplu analizează utilizarea pentru explorare – monitorizare cu ajutorul unor submarine cu comandă de la distanță (ROV).

Provocare: În mediile în care conectorii și cablurile sunt expuse la presiuni ridicate și scufundați în apă pentru perioade extinse, conexiunile electrice sigure și rezistente la apă sunt vitale pentru ca instalațiile să poată fi asamblate, modificate și apoi să li se asigure operațiuni de întreținere. Ca pionieri în ceea ce privește conectorii etanși față de mediu, Bulgin a fost abordat de cei mai mari producători de vehicule comandate de la distanță ROV, solicitându-i-se o conectivitate convenabilă și rapidă, combinată cu rezistență la coroziune pe termen lung.

Soluția: Pe baza experienței extinse a Bulgin în ceea ce privește etanșarea față de mediu, a fost realizată soluția particularizată ROV Tether Connector, ce oferă un mecanism de cuplare și blocare sigur. Astfel conectorul rezistă la condiții solicitante prezente în lucrul sub apă, cum ar fi presiuni mari și temperaturi extreme, asigurând în același timp o conectivitate de putere și date neîntreruptă. Un exemplu poate fi utilizarea Bulgin, 4000, LC Simplex Fibre Optic Connector, (Nr. stoc RS: 176-8836, Marca Bulgin, cod de producator PXF4051).

De la simplele ansambluri de cabluri cu conectori și până la conectori rezistenți sub apă, soluțiile de la Bulgin răspund tuturor cerințelor voastre. Buna funcționare a echipamentelor depinde de buna calitate a conexiunii de alimentare și de date. Pentru a fi la curent cu întreaga gamă de produse de la Bulgin, dar și de la alți cunoscuți producători de cabluri și conectori, precum și pentru a afla cele mai recente informații, vă invităm pe site-ul ro.rsdelivers.com

Autor:
Bogdan Grămescu
COMPEC-lOGOAurocon Compec
https://www.compec.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre