Довольно много времени жизни автоматизатор тратит на выбор датчиков. И если для опытного инженера это обычно не представляет особых сложностей, то для начинающего может оказаться трудновыполнимой задачей. А новичок часто вообще не знает с чего начать.
Поэтому я решил написать несколько статей о выборе датчиков, поскольку датчики - это один из “краеугольных камней” автоматизации. Без них никакая автоматизация в производстве невозможна.
Это первая - вводная статья, в которой я расскажу о правилах выбора датчиков вообще. Ну а в следующих статьях буду более подробно говорить о выборе уже более конкретных датчиков. Так что “не переключайтесь”...
Вообще датчики - это серьёзная и большая тема. Одна из прочитанных мной книг по датчикам содержала более 1000 страниц, и при этом её нельзя назвать исчерпывающей. И надо понимать, что в нескольких статьях невозможно рассказать всё. Поэтому здесь будут только общие сведения для новичков и начинающих.
Итак, вот основные вопросы, на которые вам надо ответить при выборе датчика:
- Что измеряет (температура, давление, влажность и т.п., то есть физическая величина) или на что откликается - реагирует (на металл, на жидкость, на превышение какого-либо значения и т.п.).
- Тип выхода. Обычно это либо аналоговый, либо дискретный, либо цифровой. Датчики, измеряющие физические значения (температура, ток, частота и т.п.) обычно имеют либо аналоговый, либо цифровой выход. Датчики, которые на что-то реагируют (например, на приближение металлического предмета) обычно имеют дискретный выход.
- Пределы измерений. Например, нам надо измерять температуру от 0 до 100. Следовательно, датчик должен позволять это делать.
- Точность (погрешность). Например абсолютная погрешность 0,5. Это означает, что если диапазон измерения датчика от 0 до 100, то для него допускается погрешность 0,5, то есть если датчик выдаёт значение 50, то на самом деле оно может быть в пределах 49,5...50,5. Есть ещё и относительная погрешность, но в метрологию погружаться не будем.
- Способ измерения. Иногда это важно. Например, измерение температуры обычно выполняется с помощью прямого контакта датчика с предметом, температуру которого надо измерить. Это контактный способ. Но иногда контакт крайне нежелателен (если температура 1000 градусов, то любой датчик просто расплавится), и тогда приходится выбирать более дорогие бесконтактные датчики.
- Питание. Может быть автономным (например, от батареек), местным - от питающей сети в том месте, где непосредственно расположен датчик, или централизованным - от общего блока питания системы управления. Также может быть разного напряжения. Датчики для промышленной автоматизации обычно питаются от постоянного напряжения 24 В. Однако выбор зависит от условий применения. Если датчик питается от маломощного источника, то надо обращать внимание на ток потребления (впрочем, это надо делать всегда, потому что даже если датчик потребляет мало, большое количество датчиков может привести к перегрузке блока питания, если их не принять в расчёт).
- Стоимость и сроки поставки. На это тоже надо обращать внимание. Потому что примерно одинаковые датчики разных производителей (поставщиков) могут отличаться по цене в несколько раз. Сроки поставки также имеют значение. Потому как в случае выхода датчика из строя вы должны понимать, сколько времени ваша система будет простаивать из-за отсутствия датчика (полный комплект датчиков держать в запасе в большинстве случаев очень дорого и экономически нецелесообразно).
- Быстродействие. Этот параметр редко принимается во внимание. Но в особых случаях про него забывать также не стоит. Хотя, обычно быстродействие контрольных приборов ниже, чем быстродействие датчика, там, где требуется мгновенная реакция системы, надо помнить о быстродействии всей цепочки - от датчика до исполнительного устройства. Иначе может случиться так, что система откликнется на событие слишком поздно. А это может привести не только к материальным потерям, но и к человеческим жертвам.
Пожалуй, на этом остановимся. Хотя, конечно, это не всё, что надо учитывать при выборе датчиков.
Например, если у датчика аналоговый выход, то он должен быть совместим с аналоговым входом прибора, к которому вы собираетесь подключить датчик.
То же касается дискретного выхода.
С цифровым выходом ещё сложнее, потому что прибор, к которому вы подключаете такой датчик, должен поддерживать не только интерфейс (RS-232, RS-485 и т.п.) но и протокол обмена данными, который используется при передаче значений от датчика во внешние устройства.
В общем, вам придётся набраться немало опыта и набить немало шишек, пока вы не освоите это непростое дело - выбор оборудования для автоматизации. Хорошо, что у вас есть я ))) Буду стараться хоть немного в этом помогать по мере сил. Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить, и ставьте “нравки”, если понравилась статья...
