Czujniki indukcyjne M12 do automatyki przemysłowej

Czujniki indukcyjne M12 wykrywają obecność i położenie metalowych obiektów bez kontaktu z ich powierzchnią. Gwintowana obudowa M12 × 1 umożliwia dokładne ustawienie sensora, a szeroki wybór zasięgów pozwala dopasować model do odległości pomiędzy czujnikiem a kontrolowanym detalem.

Czujnik indukcyjny M12 może służyć do kontroli położenia mechanizmu, wykrywania obecności części, zliczania metalowych elementów, monitorowania podawania detali oraz realizowania bezkontaktowej funkcji krańcowej. Przy wyborze należy uwzględnić nie tylko rozmiar obudowy, ale również zasięg, rodzaj czoła, typ wyjścia, funkcję NO lub NC, długość korpusu i częstotliwość przełączania.

Jakie czujniki indukcyjne M12 są dostępne?

Do standardowych aplikacji wymagających zasięgu 4 mm przeznaczony jest czujnik indukcyjny M12 DCDGS-12-PSK-ST4. Model ma krótką obudowę o długości 50 mm, czoło zabudowane, wyjście PNP NO oraz konektor M12. Wersją o tych samych podstawowych parametrach, ale z dłuższą obudową o długości 68 mm, jest czujnik indukcyjny M12 DCDGL-12-PSK-ST4.

Do instalacji wykorzystujących odwrotną funkcję wyjścia dostępny jest czujnik indukcyjny M12 DCDGS-12-POK-ST4. Ma zasięg 4 mm, czoło zabudowane i wyjście PNP NC.

Kategoria obejmuje również czujnik indukcyjny M12 DCDGL-12-NSK-ST4 z wyjściem NPN NO, zasięgiem 4 mm i czołem zabudowanym. Ten wariant przeznaczony jest do układów sterowania obsługujących logikę NPN.

Do detekcji z niewielkiej odległości można zastosować czujnik indukcyjny M12 DCGL-12-PSK-ST4. Model ma zasięg 2 mm, czoło zabudowane, wyjście PNP NO i częstotliwość przełączania do 2 kHz.

W aplikacjach wymagających większej odległości wykrywania dostępne są modele z czołem quasi-zabudowanym. Czujnik indukcyjny M12 DCTGL-12-PSK-ST4 zapewnia zasięg 6 mm, natomiast czujnik indukcyjny M12 DCUGL-12-PSK-ST4 i czujnik indukcyjny M12 DCUGS-12-PSK-ST4 oferują zasięg 8 mm.

Dla jeszcze większej odległości detekcji przeznaczone są czujniki z czołem niezabudowanym. Czujnik indukcyjny M12 DCDGS-012-PSK-ST4 ma zasięg 8 mm, natomiast czujnik indukcyjny M12 DCTGL-012-PSK-ST4 umożliwia wykrywanie standardowego elementu stalowego z odległości nominalnej do 10 mm.

Czujniki indukcyjne M12 o zasięgu od 2 do 10 mm

W tej kategorii znajdują się czujniki M12 o zasięgu:

• 2 mm,
• 4 mm,
• 6 mm,
• 8 mm,
• 10 mm.

Zasięg 2 lub 4 mm sprawdza się w aplikacjach, w których położenie detalu jest dokładnie kontrolowane, a sensor może być umieszczony blisko wykrywanego elementu. Modele o zasięgu 6, 8 lub 10 mm pozwalają zwiększyć odległość pomiędzy czujnikiem a obiektem, ale wymagają uwzględnienia rodzaju czoła i sposobu zabudowy.

Nie należy wybierać największego zasięgu automatycznie. Czujniki o zwiększonej odległości działania mogą wymagać większej wolnej przestrzeni wokół powierzchni aktywnej i mieć niższą częstotliwość przełączania.

Jak materiał wpływa na zasięg czujnika M12?

Nominalny zasięg podawany jest zwykle dla standardowego elementu wykonanego ze stali. Stal nierdzewna, aluminium, mosiądz i miedź mogą być wykrywane z mniejszej odległości.

Na rzeczywisty zasięg wpływają:

• rodzaj metalu,
• wymiary wykrywanej powierzchni,
• kierunek ruchu detalu,
• ustawienie czujnika,
• metalowe elementy znajdujące się w pobliżu,
• temperatura i warunki pracy,
• drgania oraz tolerancja montażowa.

Czujnik powinien pracować z odpowiednim zapasem. Obiekt nie może poruszać się dokładnie na granicy zasięgu nominalnego, ponieważ niewielka zmiana jego położenia może powodować niestabilne przełączanie.

Czoło zabudowane, quasi-zabudowane czy niezabudowane?

Czujnik M12 z czołem zabudowanym może być zamontowany równo z otaczającą powierzchnią metalową. Takie wykonanie ułatwia zabezpieczenie sensora przed przypadkowym uderzeniem i jest stosowane w modelach o zasięgu 2 lub 4 mm.

Czoło quasi-zabudowane wymaga częściowego wysunięcia powierzchni aktywnej poza element montażowy. Rozwiązanie to pozwala zwiększyć zasięg, zachowując stosunkowo kompaktowy sposób instalacji.

Czujnik z czołem niezabudowanym musi wystawać poza metalową konstrukcję. Wokół aktywnego końca należy pozostawić wolną przestrzeń zgodną z dokumentacją producenta. Takie wykonanie stosowane jest w dostępnych modelach o zasięgu 8 i 10 mm.

Nieprawidłowa zabudowa może zmniejszyć zasięg lub powodować stałe albo niestabilne załączanie czujnika.

Czujnik indukcyjny M12 PNP czy NPN?

Czujnik PNP po wykryciu obiektu podaje na wyjście dodatni potencjał zasilania. Taka logika jest często wykorzystywana w europejskich instalacjach automatyki, a większość modeli w tej kategorii ma właśnie wyjście PNP.

Czujnik NPN po aktywacji przełącza sygnał w kierunku potencjału ujemnego. Wersję NPN należy zastosować wtedy, gdy takiej logiki wymaga wejście sterownika lub istniejąca instalacja.

Typu PNP albo NPN nie można wybierać wyłącznie na podstawie rozmiaru, zasięgu i sposobu montażu. Wyjście musi być zgodne z modułem wejściowym PLC.

Co oznaczają funkcje NO i NC?

NO oznacza wyjście normalnie otwarte. W typowej konfiguracji zostaje ono aktywowane po wykryciu metalowego obiektu.

NC oznacza wyjście normalnie zamknięte i działa według odwrotnej logiki. W kategorii znajduje się model DCDGS-12-POK-ST4 z wyjściem PNP NC.

Przed zakupem trzeba sprawdzić oba oznaczenia: PNP lub NPN oraz NO lub NC. Czujnik PNP NO, PNP NC i NPN NO mają inny sposób współpracy z układem sterowania.

Czujnik indukcyjny M12 z konektorem M12

Modele w tej podkategorii wyposażone są w męski konektor M12. Rozłączane połączenie ułatwia wymianę sensora podczas konserwacji oraz pozwala pozostawić przewód w istniejącej instalacji.

Do podłączenia należy dobrać odpowiednie przewody do czujników M12, zwracając uwagę na:

• żeńskie złącze od strony czujnika,
• liczbę pinów,
• kodowanie złącza,
• prostą lub kątową budowę wtyczki,
• długość przewodu,
• materiał izolacji PVC albo PUR,
• warunki pracy maszyny.

W typowym czujniku 3-przewodowym ze złączem M12 kodowanym A pin 1 odpowiada za dodatnie napięcie zasilania, pin 3 za 0 V, a pin 4 za sygnał wyjściowy. Schemat należy jednak zawsze potwierdzić w dokumentacji konkretnego produktu.

Częstotliwość przełączania czujników M12

Częstotliwość przełączania określa, jak szybko czujnik może reagować na kolejne elementy pojawiające się w jego strefie działania.

Dostępne czujniki M12 osiągają częstotliwość od 400 Hz do 2 kHz. Model o zasięgu 2 mm pozwala uzyskać do 2 kHz, modele o zasięgu 4 mm pracują z częstotliwością do 1 kHz, natomiast wersje o zwiększonym zasięgu 6–10 mm osiągają, zależnie od wykonania, od 400 do 800 Hz.

Przy szybkich procesach należy zestawić częstotliwość sensora z:

• czasem obecności detalu w strefie detekcji,
• prędkością transportu,
• odstępami pomiędzy elementami,
• czasem reakcji wejścia sterownika,
• częstotliwością cyklu programu PLC.

Zastosowanie czujników indukcyjnych M12

Czujniki indukcyjne M12 mogą być stosowane do:

• wykrywania metalowych części,
• kontroli obecności detali,
• pozycjonowania elementów maszyn,
• kontroli pracy siłowników i mechanizmów,
• zliczania elementów na przenośnikach,
• monitorowania podawania części,
• wykrywania kół zębatych i elementów obrotowych,
• kontroli pozycji narzędzi,
• realizowania bezkontaktowych funkcji krańcowych,
• przekazywania sygnałów do sterowników PLC.

Standardowy czujnik indukcyjny nie jest urządzeniem bezpieczeństwa. Do funkcji związanych z ochroną operatora należy stosować odpowiednio certyfikowane elementy bezpieczeństwa.

Jak dobrać czujnik indukcyjny M12?

Podczas wyboru należy sprawdzić:

1. wymagany zasięg od 2 do 10 mm,
2. materiał i wielkość wykrywanego elementu,
3. czoło zabudowane, quasi-zabudowane albo niezabudowane,
4. wyjście PNP lub NPN,
5. funkcję NO albo NC,
6. długość obudowy,
7. dostępną przestrzeń montażową,
8. częstotliwość przełączania,
9. napięcie zasilania,
10. układ pinów złącza,
11. temperaturę oraz warunki środowiskowe.

Jeżeli obudowa M12 nie odpowiada dostępnemu miejscu montażowemu lub wymaganej odległości działania, należy sprawdzić także pozostałe czujniki indukcyjne.

FAQ – czujniki indukcyjne M12

Co wykrywa czujnik indukcyjny M12?

Czujnik indukcyjny M12 wykrywa bezkontaktowo elementy metalowe. Nie służy do standardowego wykrywania tworzyw sztucznych, szkła, drewna ani innych materiałów niemetalowych.

Jaki zasięg mają czujniki indukcyjne M12?

Modele w tej kategorii mają nominalny zasięg od 2 do 10 mm. Rzeczywista odległość działania zależy również od materiału, wielkości detalu i sposobu montażu.

Czy czujnik M12 może wykrywać aluminium?

Tak, ale zazwyczaj z mniejszej odległości niż porównywalny element stalowy. Przed wyborem modelu należy sprawdzić współczynnik korekcji dla aluminium.

Czy każdy czujnik M12 można zamontować równo z metalem?

Nie. Równo z metalową powierzchnią można montować modele z czołem zabudowanym. Czujniki quasi-zabudowane i niezabudowane wymagają odpowiedniego wysunięcia oraz wolnej przestrzeni wokół powierzchni aktywnej.

Czym różni się czujnik M12 PNP od NPN?

Czujnik PNP podaje po aktywacji dodatni potencjał, natomiast NPN przełącza sygnał w kierunku potencjału ujemnego. Typ wyjścia musi odpowiadać wejściu sterownika.

Czym różni się PNP NO od PNP NC?

PNP określa typ wyjścia, natomiast NO lub NC opisuje jego funkcję. NO oznacza wyjście normalnie otwarte, a NC – normalnie zamknięte.

Czy czujnik indukcyjny M12 współpracuje z PLC?

Tak, jeśli napięcie, rodzaj wyjścia i sposób podłączenia są zgodne z modułem wejściowym sterownika. Schemat pinów należy potwierdzić w dokumentacji produktu.

Czy większy zasięg czujnika M12 jest zawsze korzystniejszy?

Nie. Model o większym zasięgu może wymagać innego sposobu zabudowy i mieć niższą częstotliwość przełączania. Zasięg należy dobrać do rzeczywistej odległości, materiału detalu i prędkości procesu.