Ultrazvukové snímače řady pico+ společnosti Microsonic umožňují bezkontaktní měření vzdálenosti objektu, pokud se nachází v detekční oblasti snímače. Podle zvolené verze se tato informace uživateli předává kontinuálně prostřednictvím přepnutí spínaného výstupu, pokud se objekt nachází v definované vzdálenosti. Tu je možné nastavit pomocí učícího režimu (Teach-in mode), stejně jako zvolit jeden ze 3 různých provozních režimů:

• Detekce jedné pozice
• Dvoucestná detekce s odrazovou bariérou
• Režim okna

Zatímco první z nich slouží pro tradiční funkci detekce přiblížení předmětu či hladiny sypkého materiálu či kapaliny na nastavenou vzdálenost díky odrazu ultrazvuku od samotného předmětu, druhá volba umožňuje předmět detekovat i předměty ultrazvuk pohlcující díky přítomnosti odrazné plochy. Prakticky se zde naopak zjišťuje stav zatlumení ultrazvuku. Třetí režim pak umožňuje nadefinovat detekci objektu nacházející se v libovolném místě tzv. okna, tedy v nastavené vzdálenosti od...do. Volba režimu se provádí odlišným časováním / délkou připojeného napájecího napětí senzoru na teach-in vstup 5, stejně jako nastavení režimu spínání NC / NO (v klidovém stavu sepnuto / rozepnuto).

Až doteď by jste si mohli říct, že je to běžný ultrazvukový snímač, jaký najdete v celosvětové nabídce mnoha stovek výrobců. Jenže to není vše. Snímače pico+ navíc obsahují i digitální IO-Link komunikaci dle specifikace V1.0, která využívá pin 4 připojovacího 5vývodového eurokonektoru M12, společně s již výše zmíněným spínaným push-pull výstupem. Přepnutí z klasického režimu, označovaného jako SIO, do režimu IO-Link komunikace se dle standardu provádí vysláním tzv. spouštěcího wake-up signálu, který vyšle nadřazená jednotka (Master jednotka), ke které je snímač připojen. Snímač totiž v komunikaci pracuje jako podřízená jednotka (Slave jednotka). Návrat zpět do základního SIO režimu lze jak přes IO-Link, tak jednodušeji prostě jen vypnutím a zapnutím napájení snímače. Po něm se vždy chová jako klasický ultrazvukový snímač se spínaným výstupem opět až do doby, kde tomuto „výstupu“ Master jednotka „vnutí“ wake-up signál.

Komunikace IO-Link pak poskytuje obousměrnou stejnosměrnou half-duplex komunikaci, přičemž mimo možnosti nastavování a četní stavů vnitřních registrů, čímž lze snadno měnit konfiguraci snímače, se IO-Link dá využívat jako náhrada analogového výstupu. V základním funkčním režimu, tedy v době, kdy Master nevyžaduje žádná specifická data, snímač automaticky periodicky zasílá aktuálně naměřené hodnoty. I pokud aplikace nevyžaduje digitální řízení, je IO-Link také užitečný pro zálohování dat nastavení snímače pro případ výměny snímače například vlivem jeho poruchy. Pokud by se takový to nefunkční zálohovaný snímač nahradil kolegou stejného typu, nemusí se již znova nastavovat, ale jen přes IO-Link nastavení nahrát a hned jej provozovat v absolutně stejné funkci k nerozeznání od předchozího. K tomuto účelu i k dálkovému ovládání pak výrobce dodává komunikační rozhraní i pro PC a ovládací sofware LinkControl určený pro OS Windows.

Pokud se využívá IO-Link a nebo se nevyužívaná funkce Teach-in režimu, lze uvolnění 5. pin využít pro další podporovanou funkci. A tou je režim synchronizace. Ten umožňuje postupně mezi sebou přepínat funkci až 5 vzájemně propojených snímačů. Konkrétně například máme takto zasynchronizováno 5 ultrazvukových senzorů se různým provozním rozsahem. Pak pokud se dostane hlídaný objekt mimo dosah jednoho snímače, tak ten automaticky „předá štafetu“ dalšímu snímači s větším rozsahem. Takto lze v případě potřeby vyřešit problém mrtvé zóny vs. max. rozsah každého senzoru (poznámka: čím delší měřící dosah, tím i větši tzv. mrtvá zóna před snímačem, kde neměří).

Na závěr popisu by bylo také vhodné se zmínit o mechanickém provedení a dalších vlastnostech snímače. Řada Pico+ je vyráběná ve válcovém pouzdře s krytím IP67 o průměru M18 a délce 40 mm pro přímou detekci, resp. délce 56 mm v provedení s nástavce pro vyzařování ultrazvuku a detekci otočenou o 90°. Na pouzdře se nacházejí dvě indikační LED diody, které slouží pro zobrazení stavu výstupu a připojení napájecí napětí. Při připojení vodičů napájení 10 až 30 VDC, výstupu či IO-Link komunikace slouží již zmínění 5pinový šroubovací eurokonektor M12. Řada Pico+ se vyrábí ve třech různých provozních rozsazích 250, 350 a 1000 mm, přičemž pro ultrazvukové snímače typická mrtvá zóna před čelem, kde snímač nedetekuje, je 30, 65 a 120 mm. Generovaný zvuk má frekvenci 200 až 400 kHz v závislosti na dosahu.

Základní parametry snímačů pico+25/F / pico+35/F / pico+100/F

• Mrtvá zóna: 30 mm / 50 mm / 100 mm
• Provozní rozsah: 250 mm / 350 mm / 1 000 mm
• Maximální rozsah: 350 mm / 600 mm / 1 300 mm
• Frekvence ultrazvuku: 320 kHz / 400 kHz / 200 kHz
• Rozlišení: 0,2 mm
• Chyba opakovatelnosti měření: 0,15 %
• Přesnost: 2 % (teplotní drift je uvnitř kompenzován)
• Odezva: 32 ms / 64 ms / 80 ms
• Výstup:
  • spínaný Push-Pull (max. zatížení 100 mA)
  • IO-Link datová sériová komunikace
• Napájecí napětí UB: 10 až 30 V DC
• Spotřeba bez zatížení výstupu: < 40 mA
• Pouzdro: PBT
• Stupeň krytí: IP 67
• El. připojení: 5pin konektor M12
• Indikátory: zelená LED (napájení), žlutá LED (stav výstupu)
• Možnosti řízení: Teach-in, LinkControl, IO-Link interface
• Provozní teplota: - 25 °C až +70 °C

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovské stránky německé společnosti Microsonic GmbH - www.microsonic.de
• Podrobný článek o IO-Link komunikaci - IO-Link – popis digitální komunikace pro senzory   

• Další zajímavé články o senzorech najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz