Możliwości i ograniczenia sieci czujników w przemyśle 4.0

Czujniki indukcyjne, ciśnienia czy zbliżeniowe to niezbędne elementy kontrolno-pomiarowe linii produkcyjnych i maszyn w nowoczesnym przemyśle 4.0. Przeczytaj nasz tekst i poznaj najważniejsze rodzaje czujników przemysłowych oraz ich możliwości!

Monitorowanie stanu pracy urządzeń przemysłowych oraz linii technologicznych wymaga zastosowania różnego rodzaju czujników. Czujniki zbliżeniowe, ciśnieniowe czy indukcyjne pomagają w pracy systemów automatyki przemysłowej, współpracują z interfejsami HMI oraz programowalnymi sterownikami logicznymi PLC.

W artykule omówimy szerzej rodzaje czujników ciśnienia, zbliżeniowych i indukcyjnych oraz ich ograniczenia i możliwości. Czytelnikom poszukującym obszernych informacji o rodzajach czujników przemysłowych polecamy lekturę bloga innovatingautomation.pl.

Wprowadzenie do sieci czujników w przemyśle

Czujniki przemysłowe (nazywane również detektorami i przetwornikami) to zwykle urządzenia elektroniczne lub komponenty połączone z układem elektronicznym. Służą do wykrywania zmian parametrów środowiskowych oraz pomiaru parametrów fizycznych i chemicznych. Umożliwiają detekcję zmian położenia części mechanicznych maszyny, pomiar temperatury czy monitorowanie sygnałów prądowych i napięciowych w czasie rzeczywistym.

Często stosowanym rodzajem czujników są też wszelkiego rodzaju detektory wycieków substancji płynnych, czujki pożarowe, a także sensory do pomiaru stężenia gazów i substancji chemicznych.

Dedykowane do zastosowania w przemyśle 4.0 czujniki muszą być zaprojektowane z myślą o pracy w trudnych warunkach. Występujące w środowisku przemysłowym wibracje, wilgotność czy temperatury nie mogą wpływać na pomiar.

Rodzaje czujników stosowanych w przemyśle

Wyróżniamy rozmaite rodzaje czujników stosowanych w przemyśle. Dziś szerzej opiszemy spotykane w fabrykach rodzaje czujników ciśnienia, zbliżeniowych oraz indukcyjnych.

Czujniki ciśnienia

Sensory ciśnieniowe są często spotykane w zbiornikach do przechowywania gazów – w szczególności tlenu oraz azotu. Czujniki ciśnienia znajdują zastosowanie również w systemach HVAC oraz sprężarkach i elementach do sterowania procesami technologicznymi.

Czujniki zbliżeniowe

W aplikacjach przemysłowych spotykamy również rozmaite rodzaje czujników zbliżeniowych. Najczęściej stosuje się dwie odmiany sensorów.

• Ultradźwiękowe czujniki zbliżeniowe – składają się z komponentu emitera impulsu dźwiękowego o częstotliwości 0,04-2,00 MHz oraz odbiornika odbitego sygnału. Umożliwiają wykrywanie poziomów cieczy, a także możliwych kolizji z obiektami.
• Optyczne czujniki zbliżeniowe – posiadają zazwyczaj wbudowane źródło LED oraz fototranzystor, pełniący rolę odbiornika. Czujniki są stosowane do kontroli poziomu cieczy oraz pomiaru wysokości stosu. Są niewrażliwe na wstrząsy oraz wibracje.

Różnego rodzaju czujniki zbliżeniowe są często stosowane w konstrukcji obrabiarek CNC jako elementy wspomagające wykrywanie obecności przedmiotu.

Czujniki indukcyjne

Na koniec tej części omówimy pokrótce rodzaje czujników indukcyjnych. Tego typu komponenty są stosowane do kontroli przemieszczenia i położenia, a także ruchu mechanizmów w maszynach przemysłowych. Indukcyjne czujniki zbliżeniowe pomagają też w bezdotykowym wykrywaniu obiektów zbudowanych z metalu.

Możliwości wykorzystania sieci czujników w przemyśle

Bez wątpienia sieci czujników w przemyśle oferują szerokie możliwości inżynierom oraz projektantom linii technologicznych. Dostępne rodzaje czujników umożliwiają precyzyjny pomiar parametrów fizycznych i chemicznych w czasie rzeczywistym. W połączeniu z szerokimi możliwościami komunikacji sieciowej wspomagają automatyzację zakładów przemysłowych i bieżący monitoring wszystkich procesów.

Ograniczenia sieci czujników w przemyśle

Użytkownicy muszą być świadomi ograniczeń w zastosowaniu sieci czujników w przemyśle. Przede wszystkim warto pamiętać o komunikacji pomiędzy siecią a innymi systemami. Ze względu na występujące zakłócenia elektromagnetyczne, komunikacja bezprzewodowa może być niemożliwa. W istniejącym już zakładzie produkcyjnym poprowadzenie nowego okablowania do transmisji sygnałów może z kolei wiązać się z dużym kosztem wdrożenia.

Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat możliwości i zastosowań czujników w przemyśle 4.0, to wejdź na stronę innovatingautomation.pl. Znajdziesz tam praktyczne informacje na temat automatyki przemysłowej oraz zagadnień związanych z Industry 4.0 i Smart Factory.