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西克應(yīng)用分享 | 可以測距的光電傳感器
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  目錄

  1 測距應(yīng)用要求

  2 光電測距原理對比

  3 IO-LinkVS 模擬量

  4 SICKIO-Link 網(wǎng)關(guān)—SIG350&SIG200

  5 西克光電測距方案 

  測距應(yīng)用要求

  光學(xué)測距需求常見于3C產(chǎn)品裝配、半導(dǎo)體加工等高精尖行業(yè)。這些行業(yè)對測距精度要求較高,通常是微米級,通過對距離的控制與監(jiān)測實現(xiàn)對產(chǎn)品加工質(zhì)量的正確控制。

  近年來,隨著鋰電行業(yè)、重力儲能及瓦楞紙等行業(yè)的快速發(fā)展,光學(xué)測距也逐漸被應(yīng)用在這些新興行業(yè)的重點工藝流程中,例如:

  1 鋰電行業(yè)

  涂布機(jī)放卷處余料監(jiān)控

  輥壓分切機(jī)放卷及收卷處卷徑監(jiān)控

  卷繞機(jī)收放卷卷徑測量

  

  2 重力儲能行業(yè)

  升降機(jī)高度監(jiān)控

  升降機(jī)的到位監(jiān)測

  

  3 瓦楞紙及包裝行業(yè)

  接紙機(jī)工位,卷徑測量,調(diào)整張力及相對位置

  包裝設(shè)備包裝材料余料檢測,張力調(diào)節(jié)

 

  相比于3C及半導(dǎo)體行業(yè),這些新興行業(yè)對于光學(xué)測距的精度要求相對較低,通常毫米級的重復(fù)精度即可滿足客戶需求,檢測范圍通常從50mm-2000mm不等。

  高精度的光學(xué)測距傳感器價格較高,性能遠(yuǎn)超客戶需求,因此產(chǎn)生了一個產(chǎn)品與市場的GAP:

  •  CMOS原理高精度測距傳感器:精度高,性能高,高價值
  •  ToF 原理測距傳感器:尺寸大,適合遠(yuǎn)距離,近距離盲區(qū)大。

  光電測距原理對比

  當(dāng)前,主流的光學(xué)測距原理有兩種:時間飛行與激光位移。二者互有優(yōu)劣,根據(jù)其自身特點,有著明顯的應(yīng)用區(qū)別:

  •  ToF原理:遠(yuǎn)距離測量,最遠(yuǎn)可達(dá)1500m,重復(fù)精度毫米級,適合遠(yuǎn)距離定位,廣泛用于軌道、物流等行業(yè)。
  •  CMOS激光位移:近距離測量,最小可達(dá)20mm以內(nèi),重復(fù)精度最高可達(dá)0.01um,適合緊湊空間下的精細(xì)檢測,廣泛用于鋰電、半導(dǎo)體、3C行業(yè)

  結(jié)合市場需求,SICK推出了依據(jù)三角原理測距的光電傳感器:將測距功能集成在光電體內(nèi),最短可達(dá)15mm,最遠(yuǎn)支持850mm。重復(fù)精度毫米級,適合鋰電、包裝及升降機(jī)等行業(yè)的距離控制。

 

  IO-Link  VS 模擬量

  1 什么是IO-Link

  IO-Link是一種獨立于現(xiàn)場總線、開放式的點對點的通信,是適用于工業(yè)控制中最底層的設(shè)備的工業(yè)通訊接口。被稱為“自動化的最后一米”。

  一個完整的IO-Link系統(tǒng),通常包括多個IO-Link設(shè)備(包括IO-Link傳感器,IO-Link集線器及標(biāo)準(zhǔn)I/O傳感器等),通過標(biāo)準(zhǔn)電纜與IO-Link主站(如SIG200)相連。

  •  第一個全球標(biāo)準(zhǔn)化IO技術(shù)(IEC 61131-9)與傳感器和執(zhí)行器通信
  •  最大電纜長度為20m
  •  提供典型的掃描周期 2.3ms
  •  允許訪問大量傳感器數(shù)據(jù) ,能和現(xiàn)場總線連接

  

  2 傳統(tǒng)方案 VS IO-Link方案

  傳統(tǒng)方案:

  •  所有運(yùn)算及邏輯都需要PLC編程完
  •  如需高速計轉(zhuǎn)速、物體個數(shù),還需另外搭載高速計數(shù)模塊
  •  編程較復(fù)雜,修改和排查耗時長

  

  SICK方案:

  •  IO-Link網(wǎng)關(guān)從不同的傳感器/執(zhí)行器收集I/O信號或IO-Link信號(例如測量值)
  •  全面診斷傳感器傳感器的選項
  •  數(shù)據(jù)被進(jìn)一步傳輸→SIG200將IO-Link或DI/DO信號轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場總線(Profinet等)或REST API 通訊信息

  

  3 接線方案與成本對比

  傳統(tǒng)方案:

  •  為減弱現(xiàn)場EMC干擾造成的信號失真,模擬量傳感器需配有專門的屏蔽線纜,而屏蔽線纜的價格往往是普通標(biāo)準(zhǔn)IO線纜的4倍甚至更高
  •  接線繁雜、用時長、容易出錯,外包布線后經(jīng)常出現(xiàn)EMC干擾,信號不穩(wěn)定等情況,需額外人工排查
  •  需要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換,存在信號失真

  

  SICK方案:

  •  IO-Link數(shù)字量輸出,使用標(biāo)準(zhǔn)IO線纜,接線成本更低廉,且數(shù)字量輸出無懼電磁干擾,信號質(zhì)量高
  •  無需數(shù)模轉(zhuǎn)換,直接數(shù)字量輸出,減少信號失真問題
  •  一個網(wǎng)關(guān)最多支持8個IO-Link傳感器,接線簡單,布線方便,傳感器出錯易排查。

 

  4 調(diào)試與更換

  傳統(tǒng)方案:

  •  傳感器出錯后,需要人工排查與重新調(diào)試,停機(jī)維護(hù)成本高
  •  部分工廠環(huán)境相對惡劣,人工介入維護(hù)對人體產(chǎn)生損傷
  •  更換傳感器時,人工調(diào)試更易引入操作誤差

 

  SICK方案:

  •  傳感器數(shù)據(jù)可直接上傳至云端,通過大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),制定相應(yīng)的維護(hù)與保養(yǎng)計劃
  •  傳感器狀態(tài)實時監(jiān)控,可以根據(jù)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測性維護(hù),減少意外停機(jī)成本
  •  更換傳感器可直接從云端下載配置參數(shù)文件,無需人工調(diào)整,即插即用,省時省力
  •  傳感器參數(shù)可復(fù)制,可以復(fù)制到其他傳感器,快速批量調(diào)節(jié)

 

  5 方案總結(jié)

  IO-Link屬于點對點的數(shù)字量通訊,與傳統(tǒng)的模擬量信號相比,不易受外部干擾,無需使用屏蔽電纜,也可以消除模擬量中數(shù)模轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的信號失真問題,同時IO-Link信號可遠(yuǎn)程讀取傳感器參數(shù),也可以遠(yuǎn)程監(jiān)控及設(shè)置傳感器

  傳統(tǒng)模擬量:

  •  容易傳輸線路上受干擾,需使用屏蔽線纜
  •  測量值需經(jīng)多次數(shù)模轉(zhuǎn)換,易導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真

  IO-Link信號:

  •  數(shù)字信號傳輸,不懼干擾,無需使用屏蔽線纜
  •  直接輸出數(shù)字量、無需轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)更可靠
  •  數(shù)據(jù)雙向通訊、可遠(yuǎn)程監(jiān)控傳感器狀態(tài),也可遠(yuǎn)程調(diào)試傳感器
  •  開關(guān)量與數(shù)字量共用,無需更改接線

  

  SICKIO-Link 網(wǎng)關(guān)——SIG350 & SIG200

  SIG350 為工廠自動化和物流自動化而生

  •  簡化裝配線的安裝工作
  •  監(jiān)控數(shù)據(jù)的動態(tài)變化來預(yù)告風(fēng)險,減少停機(jī)時間
  •  高效集成多個傳感器與執(zhí)行器
  •  可視化并分析IIOT應(yīng)用中的數(shù)據(jù),精確到每個傳感器與執(zhí)行器
  •  新增端口類型Class B,可支持直流電機(jī)或閥島等的連接

  

  SIG200是IO-LINK工業(yè)網(wǎng)關(guān),可以收集IO-LINK信號和I/O信號轉(zhuǎn)化為總線信號與上位機(jī)通訊,同時支持REST API(基于HTTP的通訊協(xié)議)。內(nèi)部集成邏輯編輯器,可進(jìn)行與、或、非、計時、計數(shù)等簡單邏輯工作,實現(xiàn)邊緣計算。

  五大獲益:

  •  運(yùn)行狀態(tài)可視化,便于診斷與維護(hù)
  •  同時搭載普通IO及帶通訊的智能傳感器,由SIG200匯總信息上傳上位機(jī)或云端
  •  通過軟件簡易編程,無需修改PLC程序
  •  簡潔布線,減少排查時間,提高保護(hù)等級
  •  配置時間短,參數(shù)可存儲至云端,更換只需下載

 

  西克光電測距方案

  1 配置列表

 

  2 SIG200 邊緣計算功能演示

 

  •  可通過免費(fèi)軟件SOPAS進(jìn)行簡易編程
  •  SIG100/SIG200具備多種功能塊,如計時、計數(shù)、邏輯判斷等。同時支持高速累加計數(shù),而無需額外配置高速計數(shù)模塊
  •  用戶無法修改PLC內(nèi)部內(nèi)部程序時,使用SIG200邊緣計算實現(xiàn)簡單邏輯編程,而無需修改PLC程序

 

狀 態(tài): 離線

公司簡介
產(chǎn)品目錄
供應(yīng)信息

公司名稱: 廣州市西克傳感器有限公司
聯(lián) 系 人: 廣州市西克傳感器有限公司
電  話: 020-28823600
傳  真: 020-38303350
地  址: 廣州市天河區(qū)珠江西路15號珠江城大廈18樓
郵  編: 510623
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