AUTOMAZIONE
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progettare 375
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OTTOBRE
2013
per quei componenti che necessitano
lavaggi frequenti ad alta pressione o
a vapore come è tipico nell’industria
alimentare e negli impianti di auto-
lavaggio. La famiglia OsiSense com-
prende la tecnologia XS induttiva per
il rilevamento di oggetti metallici fino
a 60mm, e la tecnologia XS capacitiva
in grado di rilevare qualsiasi materiale
fino a 20 mm.
Sensori a fibra ottica
Nei casi in cui il rilevamento della po-
sizione e della presenza sia richiesto
su scala molto più piccola, si ricorre
sempre più spesso ai sensori in fibra
ottica. Oltre alle loro piccole dimen-
sioni e alla capacità di rilevare ogget-
ti e movimenti molto piccoli, questi
ultimi possiedono tutta una serie di
altri vantaggi: poiché sono resistenti
al rumore elettrico rappresentano la
soluzione ideale per molti ambienti;
per contro, loro stessi non sono una
sorgente di rumore elettrico, pertanto
possono essere usati con sicurezza
in situazioni di rischio di incendio;
infine, grazie all’impiego di fibre di
vetro anziché di plastica, possono
essere utilizzati a temperature elevate.
Il principio di funzionamento è mol-
to simile a quello usato in qualsiasi
altro schema di rilevamento basato
sulla luce. La luce di un LED viene
incanalata in una fibra ottica che la
proietta sulla superficie di misura. La
luce viene dispersa in prossimità della
testa di rilevamento. Una parte della
luce retrodiffusa dagli oggetti vicini
attraverso la fibra viene captata dal
rivelatore da un amplificatore.
Il funzionamento
Il sistema di rilevamento a fibra ottica
è costituito pertanto da due compo-
nenti principali: un amplificatore che
genera la luce e capta le riflessioni, e
la fibra stessa. Gli amplificatori sono
disponibili nella versione digitale e
manuale. Com’è intuibile dal nome,
elettrico,
a l l ’ a p -
plicazione
e all’unità di
elaborazione del
segnale esterno.
Costruttori come
Baumer offrono
pertanto una gam-
ma di configurazioni
sviluppate specificamente
per soddisfare questi diversi re-
quisiti.
Per esempio possono essere utili
uscite complementari del driver di
linea in situazioni in cui le distanze
di posa dei cavi sono lunghe e dove
sono possibili interferenze di tipo
elettromagnetico. Le uscite push-pull
con protezione contro i cortocircuiti
sono più utili con lunghezze corte
dei cavi, mentre un’uscita sinusoidale
può essere richiesta se il segnale deve
essere trasmesso con un processo di
interpolazione esterna.
Come per gli encoder, la tecnologia
dei sensori di prossimità senza con-
tatto è ben consolidata e usata in
un’ampia varietà di applicazioni di
posizionamento, dal sollevamento
in fabbrica e mobile a sistemi auto-
matici di alimentazione per bestiame
e all’automazione per l’industria del
food & beverage. In questo campo
si tende a migliorare le prestazioni
usando una tecnologia di fondo tra-
dizionale, combinata con componenti
di ultima generazione in quanto a
velocità di risposta, robustezza e pic-
cole dimensioni. Sono stati fatti passi
in avanti anche per quanto riguarda
la riduzione dei costi e una maggiore
flessibilità, come la possibilità di ricor-
rere a un’alimentazione AC o DC. Una
famiglia di prodotti come la gamma
OsiSense (figura 2) di Schneider com-
prende pertanto dispositivi per uso
generale così come sensori progettati
per applicazioni specifiche, per esem-
pio con grado di protezione IP69K
a s -
s o l u t i
(che man-
tengono in me-
moria l’ultima posizione assunta dal
sistema dopo la disinserzione).
Un esempio rappresentativo di questi
dispositivi di ultima generazione è la
linea DFS60 di Sick Stegmann. Questi
dispositivi offrono un’alta risoluzione
fino a 65.536 ppr (impulsi per giro) ma
si basano su una piattaforma libera-
mente programmabile che consente
all’utente di impostare la tensione
di uscita, la profondità dell’impulso
di zero e il numero di impulsi attra-
verso un’interfaccia software. L’al-
bero motore e l’encoder sono isolati
elettricamente: in questo modo si
riducono i rischi di interferenza e i
dispositivi possono essere usati an-
che in presenza di campi elettrici.
A questa robustezza elettrica va ag-
giunto il design fisico dei dispositivi
che impiega un supporto innovativo
e un disco di codifica in nichel che
consente temperature d’esercizio da
-20 °C a +100 °C.
Grazie alla possibilità d’installazione
assiale o radiale e di selezione dei
segnali di uscita TTL/RS422 o HTL/
push-pull, la serie DFS60 è adatta per
un’ampia gamma di applicazioni che
comprendono macchine per la stam-
pa, il confezionamento e macchine
tessili. Le uscite encoder devono esse-
re scelte con cura in base all’ambiente
L’amplificatore E3X-HD di Omron
consente una programmazione
semplice e rapida grazie al doppio
display digitale.
