OMRON Chuyển đổi độ gần E2E-X2D2-N E2EX2D2N

Omron E2E-X2D2-N | Cảm biến tiệm cận cảm ứng — M8 Chắn, 2mm NC, DC 2 dây, 10–30VDC, 1.5kHz, Thép không gỉ, IP67 Chống dầu, Cáp 2m

Tổng quan

Cảm biến Omron E2E-X2D2-N là biến thể thường đóng của cảm biến E2E M8 chắn 2mm DC 2 dây — bản sao vật lý của E2E-X2D1-N về mọi mặt ngoại trừ logic trạng thái đầu ra.

Trong khi biến thể D1 mở mạch khi không có đối tượng và đóng mạch khi phát hiện đối tượng, thì D2 dẫn điện khi không hoạt động và mở khi đối tượng tiếp cận.

Sự đảo ngược đó — NC thay vì NO — không thay đổi bất cứ điều gì về cấu tạo vật lý của cảm biến, khoảng cách cảm biến, vật liệu vỏ, hoặc vị trí lắp đặt, nhưng nó thay đổi cơ bản cách cảm biến tích hợp vào mạch điều khiển.

Cảm biến NC mang đặc tính an toàn cố hữu mà cảm biến NO không có. Trong mạch thường đóng, lỗi cảm biến — đứt cáp, lỗi kết nối, mất nguồn — tạo ra tín hiệu giống như "phát hiện đối tượng": mạch mở.

Đối với các khóa an toàn và giám sát cửa bảo vệ máy, đây là hành vi mong muốn: bất kỳ điều kiện lỗi nào cũng khiến máy nhìn thấy mạch hở, mà logic điều khiển coi là điều kiện cửa mở hoặc không an toàn và phản ứng bằng cách dừng máy. 

Ngược lại, mạch thường mở sẽ lỗi sang trạng thái đối lập — mạch hở mà máy có thể hiểu là "không có đối tượng, an toàn để tiếp tục."

Trong thực tế máy công cụ, E2E-X2D2-N phù hợp với bất kỳ trường hợp nào mà sự vắng mặt của đối tượng phải tạo ra tín hiệu đầu ra chủ động (được cấp điện): xác nhận cửa bảo vệ đã đóng, phát hiện đồ gá chưa kẹp, xác minh cửa đã rút hoàn toàn, và xác nhận băng tải phoi đang chạy, trong đó đầu ra được cấp điện là điều kiện bình thường và đầu ra không được cấp điện báo hiệu một sự bất thường.

Thông số kỹ thuật chính

NC so với NO — Quyết định logic điều khiển

Việc lựa chọn giữa NC và NO là quyết định thiết kế điều khiển trước khi là quyết định lựa chọn cảm biến. Câu hỏi cần đặt ra là: trạng thái vật lý nào sẽ tạo ra đầu ra chủ động (được cấp điện)?

Nếu câu trả lời là "có đối tượng = đầu ra BẬT" — xác nhận vị trí tiêu chuẩn, xác minh có bộ phận, phát hiện điểm cuối hành trình — hãy sử dụng biến thể NO (E2E-X2D1-N). Mạch thường hở; phát hiện đối tượng sẽ đóng mạch và cấp điện cho tải.

Nếu câu trả lời là "không có đối tượng = đầu ra BẬT" — giám sát cửa đóng, xác nhận có cửa bảo vệ, khóa an toàn để vận hành — hãy sử dụng biến thể NC (E2E-X2D2-N). Mạch dẫn điện bình thường; phát hiện đối tượng sẽ mở mạch và ngắt điện tải, mà chương trình PLC hiểu là thay đổi điều kiện.

Trong cấu hình NC, cảm biến thực hiện công việc phát hiện của nó theo chiều ngược lại: khi cửa bảo vệ hoặc cửa ở vị trí an toàn (đóng/có mặt), đối tượng (gắn trên cửa/cửa bảo vệ) nằm trong trường cảm biến, đầu ra của E2E-X2D2-N bị hở, và đầu vào PLC đọc là TẮT.

Điều này có vẻ phản trực giác nhưng là cách tiếp cận mạch an toàn tiêu chuẩn — chương trình PLC xác nhận an toàn bằng cách mong đợi đầu vào là TẮT, và bất kỳ điều kiện nào làm hở mạch (bao gồm cả lỗi cáp) đều tạo ra cùng một kết quả đọc TẮT.

Vỏ thép không gỉ trong môi trường máy công cụ

Vỏ thép không gỉ SUS303 của E2E-X2D2-N chống lại sự tấn công hóa học kết hợp của dung dịch làm mát gốc nước kiềm (tấn công đồng thau), dầu cắt nguyên chất, nhiễm dầu thủy lực và các chất tẩy rửa được sử dụng trong bảo trì máy.

Vỏ đồng thau mạ niken chịu được tiếp xúc ngắn hạn tốt nhưng có thể bị ăn mòn rỗ trong môi trường ngâm dung dịch làm mát dài hạn — đặc biệt với dung dịch làm mát kiềm nồng độ cao. 

Thép không gỉ loại bỏ chế độ lỗi này, điều này quan trọng trong các cài đặt cảm biến được kỳ vọng hoạt động liên tục trong nhiều năm mà không cần thay thế.

Mặt cảm biến bằng nhựa nhiệt dẻo PBT (polybutylene terephthalate) cung cấp khả năng chống hóa chất bổ sung cho bề mặt tiếp xúc nhiều nhất của cảm biến — bề mặt được hướng trực tiếp vào đối tượng và nhận tiếp xúc chất lỏng cao nhất.

PBT duy trì độ ổn định kích thước và độ nhẵn bề mặt trong dầu và dung dịch làm mát mà có thể làm phồng hoặc suy giảm các loại nhựa mềm hơn, bảo toàn hình dạng mặt cảm biến quyết định độ chính xác khe hở không khí của cảm biến trong suốt tuổi thọ dịch vụ của nó.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Trong cấu hình NC, đầu vào PLC đọc gì khi E2E-X2D2-N được lắp đặt và cấp nguồn nhưng không có đối tượng trong phạm vi?

Khi được cấp nguồn mà không có đối tượng trong trường cảm biến, transistor đầu ra của E2E-X2D2-N dẫn điện — dòng điện chạy qua tải (đầu vào PLC) và đầu vào đọc là BẬT (logic 1, giả sử logic dương).

Khi một đối tượng đi vào trường cảm biến 2mm, đầu ra bị hở — dòng điện giảm xuống mức rò rỉ 0.8 mA và đầu vào PLC đọc là TẮT (logic 0). Đây là hành vi đầu ra NC: dẫn điện khi không hoạt động, mở khi phát hiện.

Q2: E2E-X2D2-N có đầu ra NC — có quan trọng dây nào là dương và dây nào là âm khi lắp đặt không?

Có, nó quan trọng. Mạch DC 2 dây có phân cực — cảm biến có các cực dương và âm xác định mặc dù chỉ có hai dây.

Đảo ngược kết nối sẽ ngăn hoạt động bình thường. Mã màu dây tiêu chuẩn của Omron cho cảm biến DC 2 dây là: dây nâu = nguồn dương (kết nối với +24V DC), dây xanh = tải/đầu ra (kết nối nối tiếp với tải với nguồn chung). 

Chức năng bảo vệ chống đột biến điện áp ngăn ngừa hư hỏng vĩnh viễn do đảo cực tạm thời, nhưng cần đấu dây chính xác để hoạt động.

Q3: E2E-X2D2-N có thể cảm biến xuyên qua một lớp kim loại không chứa sắt mỏng để phát hiện đối tượng sắt phía sau nó không?

Trường cảm biến của E2E-X2D2-N xuyên qua vật liệu không kim loại (vỏ nhựa, kính, sơn) với ảnh hưởng tối thiểu.

Tấm kim loại không chứa sắt giữa cảm biến và đối tượng phức tạp hơn: tấm nhôm hoặc đồng thau mỏng làm giảm trường một chút nhưng có thể cho phép đối tượng sắt vẫn được phát hiện nếu khoảng cách kết hợp (độ dày tấm + khe hở không khí đến đối tượng) vẫn nằm trong phạm vi cảm biến hiệu quả. 

Kim loại không chứa sắt dày hấp thụ trường mạnh hơn đáng kể. 

Kiểm tra với vật liệu cụ thể trong cài đặt thực tế là cách duy nhất đáng tin cậy để xác nhận khả năng phát hiện xuyên qua lớp kim loại không chứa sắt trung gian.

Q4: Ở tần số 1.5kHz, chuyển động đối tượng nhanh nhất mà E2E-X2D2-N có thể theo dõi đáng tin cậy là bao nhiêu?

Ở tần số chuyển mạch 1.5kHz, mỗi chu kỳ BẬT-TẮT-BẬT mất 0.67ms. Để theo dõi đáng tin cậy, đối tượng phải nằm trong trường cảm biến ít nhất một chu kỳ đầy đủ.

Một đối tượng 2mm di chuyển với tốc độ 3 m/s đi qua vùng cảm biến trong khoảng 0.67ms — ngay giới hạn theo dõi của cảm biến. 

Để phát hiện đáng tin cậy, đối tượng nên lớn hơn 2mm hoặc di chuyển chậm hơn 3 m/s.

Đối với các ứng dụng đếm với đối tượng di chuyển nhanh, thời gian quá cảnh của đối tượng phải được tính toán với giới hạn tần số này với biên độ an toàn.

Q5: Có cần cài đặt hoặc hiệu chỉnh nào sau khi lắp đặt E2E-X2D2-N không?

Không cần hiệu chỉnh. E2E-X2D2-N được hiệu chỉnh tại nhà máy cho khoảng cách cảm biến 2mm.

Việc lắp đặt bao gồm việc vặn cảm biến vào lỗ M8 ở khe hở cảm biến chính xác (trong phạm vi khoảng cách cài đặt 0–1.6mm), cố định bằng đai ốc khóa, kết nối hai dây, và xác minh hoạt động chính xác bằng cách xác nhận trạng thái đầu ra thay đổi khi đối tượng sắt đi vào và ra khỏi trường cảm biến. 

Đèn báo LED xác nhận trạng thái đầu ra tại thân cảm biến. Không cần chiết áp, nút học hay tham số phần mềm nào cho hoạt động tiêu chuẩn.