Tối ưu hóa hiệu suất cảm biến áp suất mới với màn hình IFM PN3071 cho tự động hóa công nghiệp

Bộ cảm biến áp suất điện tử IFM PN3071 với màn hình hiển thị (0 ≈ 250 bar)

IFM PN3071 là một cảm biến áp suất điện tử với màn hình kỹ thuật số tích hợp, được thiết kế để giám sát và kiểm soát chính xác áp suất tương đối trong các hệ thống công nghiệp.Kết hợp một tế bào đo mỏng kim loại mạnh mẽ, một đầu vỏ có thể xoay và một khái niệm đầu ra kép với chức năng tương tự, chuyển mạch và IO-Link,Nó phù hợp cho cả nhà chế tạo máy OEM và nhà khai thác nhà máy yêu cầu đo áp suất đáng tin cậy lên đến 250 bar trong chất lỏng và khí.

Dữ liệu kỹ thuật quan trọng ¢ IFM PN3071

Nguyên tắc thiết kế và đo

PN3071 được xây dựng xung quanh một tế bào đo kim loại mà chuyển đổi áp lực áp dụng thành một tín hiệu điện.khả năng lặp lại tuyệt vời và trượt thấp theo thời gian, làm cho nó rất phù hợp với dịch vụ công nghiệp liên tục.

Cảm biến đoáp suất tương đốiĐây là phương pháp tiêu chuẩn cho hệ thống thủy lực, khí nén và quy trình, nơi các điểm thiết lập thường được đưa ra bằng bar ((g).Với phạm vi đo từ 0 đến 250 bar, PN3071 bao gồm cả các mạch áp suất trung bình và cao như đường dẫn thủy lực, đầu ra bơm áp suất cao và hệ thống nước hoặc dầu vững chắc.

Khả năng tương thích môi trường bao gồm chất lỏng và khí thường thấy trong môi trường công nghiệp,miễn là chúng tương thích với các vật liệu bị ướt (thép không gỉ và vật liệu niêm phong được chỉ định trong trang dữ liệu)Các ứng dụng bao gồm nước sạch, môi trường làm mát, dầu thủy lực, dầu bôi trơn, khí trơ và không khí nén trong giới hạn của thiết bị.

Khái niệm đầu ra ba chức năng

Một đặc điểm đặc biệt của PN3071 là khái niệm tín hiệu ba mặt của nó:

1. Khả năng chuyển đổi kỹ thuật số (OUT1)
   Đầu ra đầu tiên hoạt động như một công tắc áp suất điện tử có thể lập trình đầy đủ. Nó có thể được cấu hình như mở bình thường hoặc đóng bình thường với điểm thiết lập và điểm thiết lập lại có thể điều chỉnh,cho phép điều khiển bật/tắt cổ điển cho máy bơm, máy nén, van hoặc báo động. với tần số chuyển đổi lên đến 170 Hz và dòng điện định lượng lên đến 150 ~ 250 mA (tùy thuộc vào nhiệt độ),đầu ra phù hợp với các nhiệm vụ điều khiển nhanh và giao diện PLC trực tiếp.

2. Khả năng đầu ra tương tự (OUT2)
   Đầu ra thứ hai cung cấp một tín hiệu áp suất liên tục, có thể chọn là dòng điện 4 ′′ 20 mA hoặc điện áp 0 ′′ 10 V. Điều này cho phép PN3071 hoạt động như một bộ truyền áp,cung cấp tín hiệu tỷ lệ vào đầu vào PLC tương tự, ghi dữ liệu hoặc hệ thống giám sát. chế độ kép đơn giản hóa quản lý hàng tồn kho bởi vì một số bộ phận có thể phục vụ cả các thiết bị dựa trên mạch điện và điện áp.

3. Truyền thông IO-Link
   Các đầu ra có thể được cấu hình để thiết bị cung cấp dữ liệu quy trình IO-Link ngoài hoặc thay vì các tín hiệu thông thường.Các bit trạng thái và thông tin chẩn đoán được truyền qua kỹ thuật số, và các thông số có thể được chỉnh sửa từ hệ thống điều khiển thay vì ở đầu cảm biến.Điều này làm cho sự tích hợp vào kiến trúc tự động hóa hiện đại đơn giản và hỗ trợ chẩn đoán tiên tiến và thay đổi công thức.

Kiến trúc này cho phép cùng một cảm biến phục vụ các nhiệm vụ bật / tắt đơn giản, điều khiển quy trình tương tự và tích hợp cảm biến thông minh mà không cần thay đổi phần cứng.

Hiển thị, giao diện người dùng và thiết kế cơ khí

Trên mặt trước của đơn vị, một màn hình chữ số bốn chữ số hiển thị giá trị áp suất hiện tại bằng bar, psi hoặc MPa.cho phép nhận dạng trực quan nhanh chóng các trạng thái chấp nhận được và quan trọng trực tiếp tại máyCác đèn LED bổ sung cho biết đơn vị được chọn và trạng thái chuyển mạch của đầu ra.

Ba nút bấm bên dưới màn hình tạo thành giao diện người dùng cục bộ. Chúng được sử dụng để thiết lập các đơn vị đo, các điểm chuyển đổi, chế độ hysteresis hoặc cửa sổ, logic đầu ra (NO / NC), thời gian trì hoãn và damping.Điều này cho phép cấu hình đầy đủ ngay cả khi không có công cụ IO-Link, đặc biệt thuận tiện cho các kỹ thuật viên dịch vụ thực hiện điều chỉnh nhanh trên thực địa.

Về mặt cơ học, PN3071 sử dụng mộtG 1/4 sợi công nghệ nội bộ, một tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi trong các bộ thu thủy lực và khí nén.để màn hình và kết nối M12 có thể được định hướng sau khi kết nối quy trình được thắt chặtĐiều này hữu ích khi cảm biến phải được lắp đặt trong không gian kín hoặc trên đường ống thẳng đứng, nếu không tầm nhìn trực tiếp sẽ kém.

Các liên lạc bọc vàng trong đầu nối M12 cải thiện độ tin cậy tín hiệu, đặc biệt là trong môi trường có rung động hoặc độ ẩm.Bộ cảm biến được thiết kế để chịu được môi trường công nghiệp và điều kiện rửa trong phạm vi nhiệt độ từ -25 đến +80 °C.

Hiệu suất và độ tin cậy đo lường

Từ quan điểm đo lường, PN3071 cung cấp độ chính xác điểm chuyển đổi thường là ± 0,5% của khoảng cách và khả năng lặp lại tốt hơn ± 0,1%.đảm bảo rằng các điểm thiết lập vẫn ổn định và có thể dự đoán theo thời gianPhản lệch đặc trưng và hysteresis được xác định chặt chẽ, giúp duy trì hành vi kiểm soát nhất quán trong các hệ thống vòng kín hoặc dựa trên ngưỡng.

Cảm biến được đánh giá cho mộtáp suất 500 barvà aáp suất bùng nổ 1200 bar, tạo ra một biên an toàn lớn giữa phạm vi làm việc (0 ~ 250 bar) và giới hạn cơ học.Các sự kiện khởi động máy bơm hoặc búa nướcChống chân không xuống khoảng -1 bar cho phép sử dụng trong các mạch nơi mà các điều kiện áp suất âm có thể xuất hiện trong quá trình tắt hoặc thoát nước.

Độ bền điện bao gồm bảo vệ cực ngược, chức năng giám sát tích hợp và bảo vệ mạch ngắn trên đầu ra.Tiêu thụ dòng điện được chỉ định dưới 35 mA mà không có tải giảm bớt nhu cầu về nguồn cung cấp DC 24 V, ngay cả khi nhiều cảm biến chia sẻ cùng một đường dây điện.

Tích hợp trong hệ thống tự động hóa

PN3071 đã được thiết kế để phù hợp liền mạch với một loạt các kiến trúc điều khiển:

• Trong các hệ thống cơ bản, đầu ra chuyển đổi kỹ thuật số có thể được kết nối trực tiếp với đầu vào kỹ thuật số PLC hoặc relé.

• Trong các vòng điều khiển tương tự, đầu ra 4 ′ 20 mA hoặc 0 ′ 10 V cung cấp một tín hiệu tỷ lệ cho điều chỉnh áp suất, xu hướng và ghi lại dữ liệu.

• Trong các cài đặt tiên tiến, IO-Link cho phép quản lý tham số từ PLC, thay thế cảm biến nhanh chóng mà không cần lập trình thủ công và chẩn đoán chi tiết để bảo trì dự đoán.

The ability to combine these approaches in a single device means machine builders can standardise on one sensor type while still supporting different levels of control sophistication across their machines.

Các ứng dụng điển hình

Với phạm vi 0 ¢ 250 bar, cấu trúc mạnh mẽ và tính linh hoạt, IFM PN3071 có thể áp dụng rộng rãi trong:

• Máy điện thủy lực và mạch điều khiển

• Giám sát xả bơm áp suất cao trong hệ thống nước và dầu công nghiệp

• Giám sát áp suất trong các đường lọc quy trình

• Các mạch bôi trơn và làm mát trong máy công cụ và máy tạo hình

• Hệ thống khí nén hoặc khí trơ hoạt động trong vùng áp suất trung bình đến cao

Trong mỗi ứng dụng này, cảm biến không chỉ cung cấp tín hiệu áp suất, mà còn hiển thị cục bộ và chuyển đổi tích hợp, giảm nhu cầu về các thước đo và công tắc bổ sung.

Hướng dẫn lắp đặt và đưa vào sử dụng

Để hoạt động đáng tin cậy,PN3071 nên được lắp đặt bằng cách sử dụng phương pháp niêm phong thích hợp (chẳng hạn như một vòng niêm phong thích hợp hoặc chất niêm phong sợi) và thắt chặt đến mô-men xoắn được đề nghị bởi IFM cho các kết nối G 1/4Sau khi lắp đặt, đầu quay có thể được sắp xếp để cả màn hình và đầu vào cáp đều đối diện với một hướng có thể truy cập.

Việc đưa vào sử dụng thường liên quan đến:

1. Áp dụng nguồn cung cấp DC 18V30V thông qua đầu nối M12.

2. Thiết lập đơn vị đo và chế độ hiển thị.

3. Điều chỉnh điểm thiết lập và điểm thiết lập lại cho đầu ra kỹ thuật số, bao gồm cả chế độ hysteresis hoặc chế độ cửa sổ.

4. Chọn chế độ đầu ra tương tự (420 mA hoặc 010 V) và quy mô nếu cần thiết.

5. Nếu sử dụng IO-Link, thêm thiết bị vào cấu hình chính IO-Link và nhập tập hợp tham số.

Một khi được cấu hình, PN3071 cung cấp phản hồi áp suất liên tục, chỉ báo địa phương và điều khiển chuyển đổi trong một thiết bị nhỏ gọn,giúp đơn giản hóa bố trí bảng và giảm số lượng thành phần trong máy công nghiệp hiện đại.