Датчики для контроля конвейера IFM Electronic

Датчики контроля конвейера обеспечивают безопасность и непрерывность транспортировки, предотвращая аварийные остановки, перегрузки и травмы персонала. IFM Electronic предлагает три ключевых решения для мониторинга конвейерных систем.

Основные типы датчиков

Безопасные тросовые выключатели (серия ZB)

Назначение: Аварийная остановка конвейера при натяжении или разрыве троса.

Принцип работы: Трос устанавливается вдоль конвейера. При критическом натяжении или обрыве срабатывает механизм аварийной остановки (SIL 3, EN 13850).

Ключевые характеристики:

• Длина троса: до 100 метров (один выключатель контролирует весь конвейер)

• Усилие срабатывания: 100-350 Н (регулируется)

• Двуручная разблокировка после срабатывания (предотвращает случайный запуск)

• Светодиодная индикация состояния

• Напряжение: 110/230 В AC, 24 В DC

• Корпус: алюминий, нержавеющая сталь (для пищевой промышленности)

• Сертификаты: SIL 3, PL e (EN ISO 13849-1)

Применение: Горнодобывающая промышленность, логистика, цементные заводы, аэропорты (багажные конвейеры).

3D-датчики (серия O3D)

Назначение: Бесконтактное измерение размеров, объёма, деформаций грузов на конвейере.

Принцип работы: PMD-технология (Photonic Mixing Device) — измеряет время прохождения инфракрасного луча до объекта и обратно, создаёт 3D-карту поверхности.

Ключевые модели:

• O3D200, O3D300 — базовая модель (дальность 8 м, 64×48 пикселей)

• O3D222, O3D302 — расширенный диапазон (частота сканирования до 25 кадров/с)

• O3D300/302/304 — высокое разрешение (дальность до 10 м)

• O3D310/312/314 — промышленное исполнение (IP67, -40…+50°C)

Функции:

• Определение размеров картонных коробок для сортировки

• Контроль заполненности паллет

• Обнаружение завалов и заторов на ленте

• Подсчёт объёма сыпучих материалов (зерно, уголь, щебень)

• Контроль деформаций (вмятины, выступы)

Интерфейсы: Ethernet (Modbus TCP, EtherNet/IP, PROFINET), аналоговый выход 4-20 мА, дискретные выходы PNP/NPN.

Преимущества:

• Точность ±10 мм (в зависимости от модели)

• Работа в запылённых условиях (алгоритмы фильтрации помех)

• Угол обзора до 70° (широкая зона контроля)

• Встроенная обработка данных (не требует внешнего ПК)

Применение: Упаковка, логистика, почтовая сортировка, деревообработка, контроль паллетирования.

Модули безопасности AS-i PCB (серия E70)

Назначение: Компактные модули для интеграции функций безопасности в печатные платы (PCB) конвейерного оборудования.

Принцип работы: Модуль подключается к шине AS-Interface Safety at Work (AS-i Safety) для передачи сигналов безопасности (аварийные остановки, световые завесы, двуручное управление).

Ключевые характеристики:

• Входы безопасности: до 2 безопасных входов (двухканальные)

• Выходы: 1 безопасный выход (двухканальный)

• SIL 3 / PL e (EN ISO 13849-1)

• Напряжение: 24 В DC (через шину AS-i)

• Монтаж: на печатную плату (компактный форм-фактор)

Преимущества:

• Экономия места в шкафу (модуль на печатной плате)

• Простая интеграция в AS-i сети

• Диагностика по шине (удалённый контроль состояния)

Применение: OEM-производители конвейерного оборудования, модернизация старых систем безопасности.

Ключевые преимущества IFM

✅ Высокая надёжность — IP67/IP69K, -40…+85°C, виброустойчивость до 30g
✅ Сертификация безопасности — SIL 3, PL e (тросовые выключатели)
✅ Простая интеграция — Ethernet, AS-i, аналоговые выходы 4-20 мА
✅ Встроенная диагностика — контроль состояния троса, оптики 3D-датчика, наработки часов
✅ Универсальность — подходят для ленточных, роликовых, цепных конвейеров
✅ Компактность — 3D-датчики от 80×60×40 мм

Применение

Логистика и склады — контроль размеров посылок (3D-датчики), аварийная остановка (тросовые выключатели)
Горнодобывающая промышленность — защита длинных конвейеров (трос до 100 м), контроль объёма руды
Пищевая промышленность — контроль заполненности лотков, защита персонала (тросовые выключатели из нержавейки)
Аэропорты — багажные конвейеры (3D-сканирование для сортировки, тросовые выключатели для безопасности)
Деревообработка — измерение габаритов бруса, досок (3D-датчики)

Часто задаваемые вопросы

1. Как работает тросовый выключатель и когда он срабатывает?

Тросовый выключатель (серия ZB) устанавливается вдоль конвейера. Стальной трос натягивается между опорами и подключается к механизму аварийной остановки.

Условия срабатывания:

• Натяжение троса (100-350 Н) — человек потянул трос при опасности

• Обрыв троса — механическое повреждение

• Провисание — ослабление крепления

Механизм:

• Натяжение/обрыв → поворот барабана внутри выключателя

• Размыкание безопасных контактов (двухканальных)

• Сигнал на аварийную остановку конвейера (через реле безопасности или ПЛК безопасности)

• Механическая блокировка — кнопка остаётся нажатой до ручной разблокировки

После срабатывания:

• Оператор устраняет причину (освобождает человека, убирает завал)

• Двуручная разблокировка (поворот ключа + нажатие кнопки) — предотвращает случайный запуск

• Индикация: красный светодиод горит при срабатывании, зелёный — система в норме

Длина троса: до 100 метров на один выключатель (экономия на количестве устройств).

2. Что такое 3D-датчики и чем они отличаются от обычных датчиков расстояния?

Обычные датчики расстояния (ультразвуковые, лазерные) измеряют одну точку — расстояние до ближайшего объекта.

3D-датчики IFM (серия O3D) создают трёхмерную карту поверхности (облако точек):

• Камера TOF (Time-of-Flight) излучает инфракрасный свет

• Измеряет время отражения для каждого пикселя (64×48 или выше)

• Строит 3D-модель объекта с координатами X, Y, Z

Возможности 3D-датчиков:

• Измерение длины, ширины, высоты коробки одновременно

• Определение объёма груза (м³)

• Обнаружение деформаций (вмятины, выступы, перекосы)

• Подсчёт количества объектов на паллете

• Контроль заполненности ёмкостей сыпучими материалами

Пример:
Обычный датчик: «Высота коробки 30 см»
3D-датчик: «Коробка 40×30×20 см, объём 24 литра, стоит под углом 5°, есть вмятина 2 см»

Применение: Автоматическая сортировка посылок по размеру, контроль упаковки, паллетирование.

3. Какую модель 3D-датчика выбрать для моей задачи?

Выбор зависит от дальности, размера объектов и скорости конвейера.

Рекомендации:

• Скорость конвейера <1 м/с → O3D200 (базовая модель, экономичная)

• Скорость 1-3 м/с → O3D222 (повышенная частота кадров)

• Крупные объекты (паллеты) → O3D300/310 (больше дальность и разрешение)

• Пыльные/влажные условия → O3D310/312/314 (IP67, рабочая температура до -40°C)

Высота установки:
Датчик устанавливается над конвейером на высоте 1-3 метра (в зависимости от размера контролируемой зоны).

4. Можно ли интегрировать датчики IFM в существующую систему управления конвейером?

Да, датчики IFM поддерживают универсальные промышленные интерфейсы:

Тросовые выключатели (серия ZB):

• Безопасные выходы: OSSD (двухканальные, для подключения к реле безопасности Pilz, Schmersal, Phoenix Contact)

• Стандартные релейные выходы: 2 NC + 2 NO (для обычных ПЛК Siemens, Schneider, Mitsubishi)

• Напряжение: 24 В DC, 110/230 В AC

3D-датчики (серия O3D):

• Ethernet (TCP/IP) — Modbus TCP, EtherNet/IP, PROFINET (подключение к ПЛК Siemens, Allen-Bradley, Beckhoff)

• Аналоговый выход 4-20 мА — передача одного параметра (высота, объём) в простые контроллеры

• Дискретные выходы PNP/NPN — сигнализация о превышении порогов (например, «коробка выше 50 см»)

Модули AS-i PCB (серия E70):

• Подключение к шине AS-Interface (AS-i Safety at Work) — для сетей безопасности

Пример интеграции:
3D-датчик O3D300 через Ethernet/IP передаёт размеры коробки в ПЛК Allen-Bradley CompactLogix → ПЛК управляет сортировочным конвейером (направляет коробку на линию A/B/C).

5. Какие преимущества даёт использование датчиков контроля конвейера?

Безопасность персонала

• Тросовые выключатели (SIL 3) — аварийная остановка за 0,2-0,5 секунды

• Соответствие стандартам EN 13850, ISO 13849-1 (PL e)

• Защита операторов от затягивания в конвейер

Снижение простоев

• 3D-датчики обнаруживают завалы, перекосы → предотвращение аварийных остановок

• Удалённая диагностика (IO-Link, Ethernet) → быстрое выявление неисправностей

• Результат: сокращение простоев на 30-40%

Автоматизация сортировки

• 3D-датчики измеряют размеры → автоматическая сортировка (без ручного труда)

• Повышение скорости обработки на 50-70%

Экономия

• Один тросовый выключатель на 100 м (вместо 10 датчиков присутствия)

• 3D-датчик заменяет 3 лазерных датчика (длина + ширина + высота)

• Снижение брака за счёт контроля деформаций

Соответствие нормам

• Тросовые выключатели обязательны по охране труда (ГОСТ 12.2.022, EN 620)

• Для пищевой промышленности — исполнения из нержавейки (IP69K)