IFM PN2071 เซ็นเซอร์วัดแรงดันอิเล็กทรอนิกส์พร้อมจอแสดงผล (0–250 บาร์) – บทนำผลิตภัณฑ์
IFM PN2071 เป็นเซ็นเซอร์วัดแรงดันอิเล็กทรอนิกส์พร้อมจอแสดงผลดิจิทัลในตัว ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ต้องการการตรวจสอบ แสดงผล และส่งสัญญาณแรงดันอย่างน่าเชื่อถือแบบเรียลไทม์ โดยรวมเอาเอาต์พุตสวิตชิ่งที่กำหนดค่าได้เต็มรูปแบบสองตัว, เอาต์พุตอะนาล็อกแบบปรับขนาดได้หนึ่งตัว และการสื่อสาร IO-Link ไว้ในตัวเครื่องขนาดกะทัดรัด พร้อมหัวหมุนได้และจอแสดงผลสองสีที่สว่าง ทำให้ PN2071 เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงทั้งสำหรับการออกแบบเครื่องจักรใหม่และการอัปเกรดระบบเก่าที่ยังคงใช้สวิตช์แรงดันแบบกลไก
1. ข้อมูลทางเทคนิคหลักโดยสังเขป
| รายการ |
คำอธิบาย |
| รุ่น |
IFM PN2071 |
| ช่วงการวัด |
0…250 บาร์ / 0…3625 psi / 0…25 MPa (แรงดันสัมพัทธ์) |
| ประเภทแรงดัน |
สัมพัทธ์ |
| องค์ประกอบการวัด |
เซลล์ฟิล์มบางโลหะ |
| สื่อ |
ของเหลวและก๊าซในอุตสาหกรรม |
| การเชื่อมต่อกระบวนการ |
เกลียวใน G 1/4 (DIN EN ISO 1179-2) |
| เอาต์พุต |
2 × เอาต์พุตสวิตชิ่งดิจิทัล + 1 × เอาต์พุตอะนาล็อก; กำหนดค่า IO-Link ได้ |
| ประเภทเอาต์พุต |
PNP/NPN, NO/NC กำหนดค่าได้; อะนาล็อก 4…20 mA และ 0…10 V (ปรับขนาดได้ 1:5) |
| แรงดันไฟฟ้า |
18…30 V DC (SELV/PELV) |
| กระแสไฟสวิตชิ่งสูงสุด |
250 mA ต่อเอาต์พุตสวิตชิ่ง |
| ความถี่ในการสวิตชิ่ง |
< 500 Hz (เอาต์พุตดิจิทัล) |
| ความแม่นยำ |
ประมาณ ±0.4 % ของช่วง |
| พิกัดแรงดัน |
500 บาร์ / 50 MPa |
| แรงดันระเบิดขั้นต่ำ |
1200 บาร์ / 120 MPa |
| ความต้านทานสุญญากาศ |
ลงถึง -1 บาร์ (-1000 mbar / -0.1 MPa) |
| อุณหภูมิปานกลาง / สภาพแวดล้อม |
-25…80 °C |
| ระดับการป้องกัน |
IP65 / IP67 |
| การแสดงผลและการทำงาน |
จอแสดงผลตัวอักษรและตัวเลข 4 หลักสีแดง/เขียว, ไฟ LED, ปุ่มตั้งโปรแกรมสามปุ่ม |
| คุณสมบัติของตัวเรือน |
ส่วนบนของตัวเรือนหมุนได้ 345° |
| การเชื่อมต่อไฟฟ้า |
ขั้วต่อ M12, 4 พิน, หน้าสัมผัสเคลือบทอง |
2. แนวคิดผลิตภัณฑ์และหลักการวัด
PN2071 เป็นของซีรีส์ PN ของ IFM ซึ่งเป็นกลุ่มเซ็นเซอร์วัดแรงดันอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อทดแทนสวิตช์ชนิดลูกสูบแบบกลไกสมัยใหม่ แทนที่จะใช้ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ PN2071 ใช้เซลล์วัดฟิล์มบางโลหะที่แปลงแรงดันกระบวนการเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านความเครียดในชั้นโลหะบาง หลักการนี้ทำให้มีความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าสูงและมีความเสถียรในระยะยาวที่ดีในการทำงานอย่างต่อเนื่อง
อุปกรณ์วัดแรงดันสัมพัทธ์อ้างอิงกับแรงดันบรรยากาศ ซึ่งเป็นวิธีที่ระบบไฮดรอลิกและนิวเมติกส่วนใหญ่กำหนดช่วงการทำงานของตนเอง ด้วยช่วงการวัด 0–250 บาร์ PN2071 ครอบคลุมสายไฮดรอลิก ระบบเพิ่มแรงดันน้ำ ระบบหล่อลื่น และเครือข่ายอัดอากาศที่ทำงานในช่วงต่ำถึงปานกลางหลายร้อยบาร์ได้อย่างสบายๆ
ความเข้ากันได้ของสื่อถูกออกแบบมาสำหรับของเหลวและก๊าซในอุตสาหกรรมทั่วไป เช่นเคย การตรวจสอบความเข้ากันได้กับสื่อและอุณหภูมิของกระบวนการเฉพาะเป็นสิ่งสำคัญ แต่ชิ้นส่วนเปียกสแตนเลสและวัสดุปิดผนึกที่เหมาะสมช่วยให้ PN2071 ทำงานในของเหลวมาตรฐานและก๊าซเฉื่อยหลากหลายชนิดที่ใช้ในการสร้างเครื่องจักร สาธารณูปโภคกระบวนการ และแท่นทดสอบ
3. ความยืดหยุ่นของเอาต์พุตแบบสามในหนึ่งเดียว
หนึ่งในจุดแข็งหลักของ PN2071 คือการรวมฟังก์ชันสวิตชิ่ง อะนาล็อก และ IO-Link ไว้ในหน่วยขนาดกะทัดรัดเดียว:
เอาต์พุตสวิตชิ่งดิจิทัลสองตัว
เซ็นเซอร์มีเอาต์พุตสวิตชิ่งที่กำหนดค่าได้สองตัว แต่ละตัวสามารถตั้งค่าเป็น PNP หรือ NPN และเป็นแบบเปิดตามปกติหรือปิดตามปกติ จุดสวิตชิ่งและจุดรีเซ็ตสามารถปรับได้ ทำให้สามารถใช้โหมดฮิสเทอรีซิสแบบคลาสสิกและโหมดหน้าต่างได้ ด้วยกระแสไฟสูงสุด 250 mA และความถี่ในการสวิตชิ่งสูงถึง 500 Hz เอาต์พุตเหล่านี้จึงเหมาะสำหรับงานควบคุมโดยตรงหรือการตรวจสอบอย่างรวดเร็วบนอินพุตดิจิทัล PLC
เอาต์พุตอะนาล็อกแบบปรับขนาดได้หนึ่งตัว
นอกเหนือจากพฤติกรรมการสวิตชิ่งแล้ว PN2071 ยังรวมเอาต์พุตอะนาล็อกเต็มรูปแบบ ซึ่งสามารถเลือกได้เป็น 4–20 mA หรือ 0–10 V ทั้งจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของสัญญาณอะนาล็อกสามารถปรับขนาดได้ภายในส่วนหนึ่งของช่วงการวัด (ตัวอย่างเช่น 50–200 บาร์ถูกแมปเป็น 4–20 mA) ทำให้มีความยืดหยุ่นเมื่อมีเพียงบางส่วนของช่วงที่เกี่ยวข้องกับการควบคุม สิ่งนี้ยังช่วยปรับปรุงความละเอียดในแถบการทำงานที่สำคัญ
การสื่อสารดิจิทัล IO-Link
เมื่อใช้กับ IO-Link master PN2071 สามารถส่งค่ากระบวนการ ข้อมูลการวินิจฉัย และการระบุอุปกรณ์ผ่าน IO-Link ในขณะที่ยังคงมีเอาต์พุตสวิตชิ่งในเวลาเดียวกัน ชุดพารามิเตอร์ เช่น เกณฑ์การสวิตชิ่ง การหน่วง การหน่วงเวลา และการปรับขนาดอะนาล็อก สามารถอ่านและเขียนได้จากระบบควบคุม สิ่งนี้ช่วยลดความซับซ้อนในการว่าจ้างและทำให้การเปลี่ยนเซ็นเซอร์เร็วขึ้นและมีข้อผิดพลาดน้อยลงในเครื่องจักรที่ใช้การจัดการพารามิเตอร์ส่วนกลาง
แนวคิดแบบสามในหนึ่งเดียวนี้หมายความว่าหมายเลขชิ้นส่วนเดียวสามารถทำหน้าที่เป็นสวิตช์แรงดันไฟฟ้า, เครื่องส่งสัญญาณ และอุปกรณ์ IO-Link “อัจฉริยะ” ขึ้นอยู่กับวิธีการเดินสายและกำหนดค่า
4. จอแสดงผล ตัวเรือน และการเชื่อมต่อกระบวนการ
ที่ด้านหน้าของ PN2071 จอแสดงผลตัวอักษรและตัวเลขสี่หลักแสดงค่าแรงดันสดในบาร์ psi หรือ MPa จอแสดงผลสามารถเปลี่ยนระหว่างสีแดงและสีเขียว หรือสลับสี เพื่อส่งสัญญาณการทำงานปกติ ช่วงคำเตือน หรือสภาวะการเตือนได้อย่างรวดเร็ว ไฟ LED ให้การบ่งชี้เพิ่มเติมของหน่วยที่เลือกและสถานะการสวิตชิ่งที่ใช้งานอยู่
ปุ่มกดสามปุ่มใต้จอแสดงผลสร้างอินเทอร์เฟซการตั้งโปรแกรมอย่างง่าย ผู้ใช้สามารถใช้ปุ่มเหล่านี้เพื่อตั้งค่าหน่วยการวัด จุดสวิตชิ่ง โหมดฮิสเทอรีซิส/หน้าต่าง การหน่วงเวลา และการปรับขนาดอะนาล็อกโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษ สำหรับผู้สร้างเครื่องจักรที่ปรับใช้เซ็นเซอร์จำนวนมาก อินเทอร์เฟซในพื้นที่มีการเสริมด้วยพารามิเตอร์ IO-Link ในซอฟต์แวร์วิศวกรรม PLC
ในเชิงกลไก PN2071 ใช้เกลียวใน G 1/4เป็นการเชื่อมต่อกระบวนการ ซึ่งสอดคล้องกับ DIN EN ISO 1179-2 นี่คือการเชื่อมต่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในบล็อกไฮดรอลิก ท่อร่วม และข้อต่อท่อ หลังจากขันเซ็นเซอร์เข้าที่และขันให้แน่นแล้ว ส่วนบนของตัวเรือนสามารถหมุนได้ 345° ทำให้สามารถจัดตำแหน่งจอแสดงผลและขั้วต่อ M12 ในทิศทางที่สะดวก แม้ในชุดประกอบที่คับแคบหรือบนท่อแนวตั้ง
การเชื่อมต่อไฟฟ้าเป็นขั้วต่อ M12, 4 พิน พร้อมหน้าสัมผัสเคลือบทอง ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในการสัมผัสเมื่อเกิดการสั่นสะเทือน ความชื้น หรือรอบการเสียบปลั๊กบ่อยครั้ง ร่วมกับ IP65/IP67 การป้องกันนี้รองรับการใช้งานที่เชื่อถือได้กับเครื่องจักรที่สัมผัสกับของเหลวกระเซ็นหรือสภาพการล้างมาตรฐานภายในช่วงอุณหภูมิที่ระบุ
5. ประสิทธิภาพ ความทนทาน และขอบความปลอดภัย
จากมุมมองด้านประสิทธิภาพ PN2071 ให้ความแม่นยำประมาณ ±0.4 % ของช่วง รวมกับเวลาตอบสนองที่รวดเร็วในช่วงมิลลิวินาทีสำหรับทั้งเอาต์พุตสวิตชิ่งและอะนาล็อก สิ่งนี้เพียงพอสำหรับลูปควบคุมอุตสาหกรรมทั่วไปและการตรวจสอบเกณฑ์ความปลอดภัยในฟังก์ชันการป้องกัน
ข้อมูลจำเพาะประกอบด้วยพิกัดแรงดัน 500 บาร์และแรงดันระเบิดขั้นต่ำ 1200 บาร์ทำให้มีขอบความปลอดภัยที่สำคัญระหว่างช่วงการทำงาน (0–250 บาร์) และขีดจำกัดทางกลไกของเซลล์วัดและตัวเรือน ขอบเขตนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบที่อาจเกิดแรงดันไฟกระชากหรือค้อนน้ำระหว่างการสวิตชิ่งวาล์วหรือการสตาร์ทปั๊ม
ความต้านทานสุญญากาศลงถึง -1 บาร์ หมายความว่าเซ็นเซอร์สามารถทนต่อสภาวะที่สายถูกอพยพหรือระบาย ซึ่งอาจเกิดขึ้นระหว่างการบำรุงรักษาหรือการทำงานของกระบวนการบางอย่าง การป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและการโอเวอร์โหลดในตัว การป้องกันขั้วย้อนกลับ และฟังก์ชันวอทช์ด็อกภายในช่วยเพิ่มความทนทานทางไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือในการทำงาน
ช่วงอุณหภูมิปานกลางและสภาพแวดล้อมที่อนุญาตตั้งแต่ -25 °C ถึง +80 °C ครอบคลุมสเปกตรัมกว้างของห้องเครื่องจักรและสภาวะในโรงงาน เมื่อรวมกับการซีล IP65/IP67 PN2071 ได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานในระยะยาวในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมจริงมากกว่าสภาพห้องปฏิบัติการเท่านั้น
6. พื้นที่ใช้งานทั่วไป
ด้วยช่วง 0–250 บาร์และการรองรับทั้งของเหลวและก๊าซ IFM PN2071 จึงเหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท รวมถึง:
-
ชุดกำลังไฮดรอลิกและวงจรแอคทูเอเตอร์ที่ทำงานต่ำกว่า 250 บาร์
-
การตรวจสอบแรงดันบนปั๊มน้ำแรงดันสูงและระบบเพิ่มแรงดัน
-
วงจรหล่อลื่นและระบายความร้อนในเครื่องมือเครื่องจักรและเครื่องขึ้นรูป
-
การควบคุมแรงดันในระบบกรอง โดยมีเอาต์พุตสวิตชิ่งที่ใช้สำหรับการเตือนการอุดตันของตัวกรอง
-
ระบบอัดอากาศและก๊าซเฉื่อยที่ต้องการทั้งการสวิตชิ่งแบบอิเล็กทรอนิกส์และข้อเสนอแนะแบบอะนาล็อก
ในแต่ละกรณีเหล่านี้ PN2071 สามารถให้การแสดงแรงดันในพื้นที่ สัญญาณเตือนดิจิทัล และค่ากระบวนการอะนาล็อกจากอุปกรณ์เดียว ลดจำนวนส่วนประกอบและความซับซ้อนของการเดินสายในการออกแบบระบบโดยรวม
7. สรุป
เซ็นเซอร์วัดแรงดันอิเล็กทรอนิกส์ IFM PN2071 พร้อมจอแสดงผลให้การผสมผสานคุณสมบัติที่สมดุล: เซลล์วัดฟิล์มบางโลหะที่แข็งแกร่ง ช่วงการวัด 0–250 บาร์ที่กว้าง เอาต์พุตสวิตชิ่งและอะนาล็อกในตัว การรวม IO-Link และจอแสดงผลที่อ่านได้และหมุนได้ในรูปแบบขนาดกะทัดรัด
สำหรับผู้สร้างเครื่องจักรและผู้ปฏิบัติงานโรงงานที่ต้องการมาตรฐานในเซ็นเซอร์ประเภทเดียวสำหรับวงจรแรงดันปานกลางจำนวนมาก PN2071 มอบความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือ: สามารถทำหน้าที่เป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์อย่างง่าย เครื่องส่งสัญญาณอะนาล็อกเต็มรูปแบบ หรือโหนด IO-Link อัจฉริยะ ในขณะที่ให้การบ่งชี้ในสถานที่ที่ชัดเจนและประสิทธิภาพที่แข็งแกร่งในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง
