12.09 센서교육 - 오토닉스11.10

 센서교육 근접센서/ 포토센서/ 엔코더 오토닉스 Copyright © Autonics. All rights reserved | www.autonics.com 01. 기초 이론 2 01. 기초 이론 01) 디지털 / 아날로그 ①디지털(Digital) 출력형 센서 일반적으로, 센서 앞의물체의유/무를[검출(Detect)]하는데 사용하는센서 카운터(CT series) / 펄스메타(MP series) 와 같은 제어기기 사용 EX) 포토 센서, 근접 센서, 에리어 센서, 광화이버 센서, 엔코더 등 ②아날로그(Analog) 출력형 센서 일정한수치값(EX. 온도, 습도, 압력, 등)을 [측정(Measure)]하는데 사용하는 센서 일반적으로, 전압/전류/저항값으로수치를전달한다. (0-10VDC, 4-20mA, PT100Ω 등) 전압/전류를측정할수있는판넬메타(MT series) 와같은제어기기사용 EX) 온도 센서, 압력 센서 등 3 4 01. 기초이론 02) 접점/ 무접점 항목접점무접점 동작속도느림빠름 동작횟수ON/OFF가빈번한환경에서적용어려움 (채터링현상) ON/OFF가빈번한환경에서사용가능 수명수명이존재(ex.50만회, 100만회)반영구적 동작확인방법육안으로확인가능별도의테스터기필요 진동/충격조건진동이나충격에약함진동이나충격에강함 전기적조건전기적노이즈에강함전기적노이즈에약함 주변온도영향온도특성이좋음열에취약함 적용예Relay (DC/AC) TR (DC), SSR (AC) 5 01. 기초이론 03) 접점의형태 a 접점b 접점c 접점 Arbeit (일하는접점) Break (브레이크접점) Change over (절환(切換)접점) Normally Open(N.O.) Normally Close(N.C.) 평상시, 열려(끊어져)있는접점평상시, 닫혀(연결되) 있는접점1a1b = 1c COM NO NC 6 01. 기초이론 04) 전기회로구성 L + 램프(부하)에항상(+)를공급 스위치로(–)신호를제어 램프(부하) 에항상(–) 를공급 스위치로(+)신호를제어 L + 01. 기초 이론 # 실습01) 스위치로램프제어 8 9 01. 기초이론 05) NPN / PNP L + 항상부하에+V공급 [+COM] 0V로제어 L + +V로제어 [-COM] 항상부하에0V 공급 10 01. 기초이론 05) NPN / PNP ※지락(地落) 현상이발생할수있기때문에PNP 방식이NPN 방식보다안전함. DC 24V 0V B E C 부하부하가 동작하지않음 접점 부하 DC 24V 0V B C E 지락현상 (地絡) 접점 부하폭주 02. 근접 센서 11 02. 근접 센서 01) 개요 근접센서는기존마이크로/리미트스위치처럼기계적접촉에의한검출방식이아니라, 검출체가근접하였을때검출대상의유/무를판별하는무접촉검출방식의센서입니다. 12 02. 근접 센서 02) 검출 방식에따른분류 ①고주파발진형근접센서- 금속물체(ex. 철, SUS, 황동, 구리, 알루미늄 등)를 검출하기 위한 근접센서- 비금속물체는검출불가(ex. 나무, 유리, 플라스틱등) ②정전용량형근접센서- 금속물체뿐만아니라, 비금속물체도검출한근접센서- 또, 정전용량형근접센서는액체도검출할수있습니다. 모든물체는고유한비유전율값을가지는데, 비유전율값일클수록검출거리가길어집니다. 공기 종이 1 2.3 스티로폼 1.2 유리 나무 6 ~8 물 5 80 13 14 02. 근접센서 03) 제어출력에따른분류 전원전압배선수제어출력모델형번 직류(DC) 2선식 N.O. DO N.C. DC 3선식 NPN N.O. N NPN N.C. N2 PNP N.O. P PNP N.C. P2 교류(AC) 2선식 N.O. AO N.C. AC 15 02. 근접센서 04) 직류2선식근접센서 ※직류2선식근접센서는부하없이전원을공급하면내부소자가소손될수있습니다. 반드시부하(릴레이, 램프, 부저등)를접속한후에, 전원을공급하시기바랍니다. 부하접속없이연결한경우부하접속하여연결한경우 16 02. 근접센서 04) 직류2선식근접센서 ※검출면지름(mm)이커지면검출거리(mm)가길어집니다. 단, 검출면지름(mm)에따라표준검출체사양도커지게됩니다. 외형내부사양케이블 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 시리즈명배선수검출면지름 (mm)-검출거리 (mm)전원전압제어출력-케이블사양 PRFD T 18-7 D O-V 모델명검출면지름검출거리표준검출체 PRFDT18-7DO-V Φ 18mm 7mm 30 x 30 x 1 mm PRFDT30-12DO-V Φ 30mm 12mm 54 x 54 x 1 mm 02. 근접 센서 파워서플라이 # 실습02) 직류 2선식근접센서로램프제어 2선식 근접센서 PRT18-8DO DC 램프 17 19 02. 근접센서 04) 직류2선식근접센서 ※ 부하의동작전류가작을경우(반불현상) 블리더저항을부하에병렬로접속하여근접센서에흐르는전류가 부하의복귀전류이하가되도록해주시기바랍니다. 부하 + 갈 청 블리더저항(R) 12VDC일때, 15kΩ 50mW 이상 24VDC 일때, 30kΩ 0.1W이상 20 02. 근접센서 05) 직류3선식근접센서 ※직류3선식근접센서는NPN 출력형제품과PNP 출력형제품이있습니다. [NPN출력형] [PNP출력형] 0V출력+V 출력 21 02. 근접센서 ※검출면지름(mm)이커지면검출거리(mm)가길어집니다. 단, 검출면지름(mm)에따라표준검출체사양도커지게됩니다. ※검출면지름이동일한경우, 검출거리가짧은것이매입형/ 검출거리가긴것이돌출형입니다. ex) PRD18-7DN (매입형), PRD18-14DN(돌출형) 외형내부사양 ① ② ③ ④ ⑤ 시리즈명검출면지름 (mm)-검출거리 (mm)전원전압제어출력 PRD 18-14 D N 05) 직류3선식근접센서 02. 근접 센서 파워서플라이 # 실습03) 직류 3선식근접센서로램프제어(NPN) 3선식 근접센서 CR18-8DN DC 램프 22 02. 근접 센서 파워서플라이 # 실습04) 직류 3선식근접센서로램프제어(PNP) 3선식 근접센서 PRD18-14DP DC 램프 23 25 02. 근접센서 05) 직류3선식근접센서 제어출력미검출검출 NPN N.O. (DN) +V 0V NPN N.C. (DN2) 0V +V PNP N.O. (DP) 0V +V PNP N.C. (DP2) +V 0V 02. 근접 센서 06) 용어 설명 ①표준검출물체 기준성능을측정하기위해각모델별로표준이되는검출물체의형태, 치수, 재질을정한규격 근접센서의검출면지름(mm)에따라표준검출체사양도커지게됩니다. a t t : 검출 물체의 두께 (mm) a a : 검출 물체 한 변의 길이(mm) 26 02. 근접 센서 06) 용어 설명 ②검출거리 표준검출물체가검출면에근접하여출력신호가ON 되는지점 근접센서의검출면지름(mm)에따라검출거리(mm)가길어집니다. ③응차거리 검출물체가근접하여출력이ON 하는지점에서멀어져출력이OFF 하는지점사이의거리 일반적으로검출거리의10% 이하를적용합니다. 검출물체가진동하면서접근하거나, 검출한순간물체가정지하거나, 검출물체가서서히접근할때발생할수있는 채터링현상을방지할수있는기능 ON 지점 OFF 지점 검출거리 응차거리 복귀거리 27 02. 근접 센서 06) 용어 설명 ④설정거리 외부영향에의한검출거리변동요인을포함하여안정하게사용할수있는검출면과검출체까지의간격 이동방향 이동방향 검출면 Sa Sn Sn : 검출 거리 Sa : 설정 거리 ( Sn의 70% ) 28 02. 근접 센서 06) 용어 설명 ⑤응답주파수 표준검출물체를반복하여검출하였을때, 오동작없이검출할수있는초당검출횟수(통상Hz사용) 2a a a 비금속 응답주파수( f ) = 𝑺𝒏 𝟐 표준검출체 T 1 [ Hz ] t1 t2 t1 T 29 02. 근접 센서 06) 용어 설명 ⑥매입형취부(쉴드형,Flush) 검출면을제외한근접센서의대부분이금속으로둘러싸여, 측면에서접근하는금속의영향을덜받는형태 검출거리는돌출형에비해짧으나, 검출면이금속외장과동일하게취부가능하다는장점이있음. 검출면 취부대 [ 매입형센서취부] d 2d ≤ d` [ 매입형센서병렬취부] : 직경의2배이상 30 02. 근접 센서 06) 용어 설명 ⑦돌출형취부(비쉴드형,Non-flush) 검출면의측면을금속으로보호하지않아, 측면에서접근하는금속의영향을받기쉬운형태 매입형에비해검출거리는길어지나, 취부시브라켓필요하고병렬취부시, 직경의3배이상의거리를확보해야함. 3d d 취부대 [ 돌출형센서취부] d 3d ≤ d` [ 돌출형센서병렬취부] 31 : 직경의3배이상 02. 근접 센서 06) 용어 설명 ⑧대항취부와밀착취부 [ 대향 취부] : 검출거리의6배이상 [ 밀착 취부] : 이주파형근접센서( PSN-F Series ) 사용 검출거리6배 검출물체 검출물체 검출물체 검출물체 ( 일반형 센서 ) ( 이주파형 센서) ( 일반형 센서 ) ( 이주파형 센서) 32 33 02. 근접센서 07) 근접센서직렬연결 ※직렬접속(AND)은근접센서가모두동작해야만부하가동작합니다. (단, 동일한제어출력제품사용) ① ② ② ① NPN 출력형센서PNP 출력형센서 34 02. 근접센서 08) 근접센서병렬연결 ※병렬접속(OR)은근접센서중1대만동작하여도부하가동작합니다. NPN 출력형센서PNP 출력형센서 03. 포토 센서 35 03. 포토 센서 01) 개요 포토센서란, 광(光)을매개로 한센서로물체의유〮무/ 통과여부/ 물체의대〮소/ 색상/ 명암 등을검출하는무접촉식검출방식의센서 36 03. 포토 센서 02) 검출 방식에따른분류 항목 검출거리 투광기/ 수광기 투과형 10m 분리형 각각전원공급필요 미러반사형 1 ~ 3m 일체형 검출체영향적게받음적게받음 형상예 직접반사형 100 ~ 300mm 일체형 미러설치필요 + ※[검출거리]와[적용될환경요소]를고려하여<검출방식>을먼저선정해야함. 많이받음 37 03. 포토 센서 03) 동작 모드 ①입광동작(Light ON) 투광부에서쏜빛이수광부에입광될때출력이ON 되는동작방식 투과형 검출물체X 미러반사형 검출물체X 출력ON 직접반사형 검출물체O 38 출력ON 출력ON 03. 포토 센서 03) 동작 모드 ②차광동작(DARK ON) 투광부에서쏜빛이수광부에차광될때출력이ON 되는동작방식 투과형 검출물체O 미러반사형 검출물체O 직접반사형 검출물체X 39 출력ON 출력ON 출력ON 40 03. 포토센서 03) 동작모드 항목투과형미러반사형직접반사형 검출물체가 있을때출력ON DARK ON DARK ON LIGHT ON 검출물체가 없을때출력ON LIGHT ON LIGHT ON DARK ON ※일반적으로검출물체가있을때, 출력이ON되도록설계하는점을참고 41 03. 포토센서 04) 투과형포토센서 투광기와수광기를동일광축선상에서로마주보게설치해두고, 그사이를통과하는검출물체에의해 광량(光量) 의변화가발생하는것을검출하여판정출력을출력하는포토센서 검출물체가없을때검출물체가있을때 03. 포토 센서 04) 투과형 포토센서 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 시리즈명 BH 검출거리 검출방식 20M ※볼륨스위치에의한감도조정가능 ※스위치를통한Light ON / Dark ON 설정가능 T ※제어출력(T) : NPN / PNP 오픈콜렉터동시출력제품 ex) NPN 오픈 콜렉터(흑색), PNP 오픈콜렉터(백색) 전원전압 D 제어출력 투광기/수광기 T 1 / 2 42 43 03. 포토센서 # 실습05) 투과형포토센서 BH20M-TDT 파워서플라이 DC 램프 수광기 투광기 03. 포토 센서 05) 미러 반사형포토센서 투〮수광부가 일체형으로된포토센서와반사율이높은미러를사용하며, 투광부에서쏜빛이 미러반사경에반사되는입광되는광량의차이를검출하여판정출력을출력하는포토센서 검출물체가없을때검출물체가있을때 44 03. 포토 센서 05) 미러 반사형포토센서 ① ② ③ ④ 시리즈명 BEN 검출거리 5M ※볼륨스위치에의한감도조정가능 검출방식 M ※볼륨스위치에의한Light ON / DARK ON 설정가능 ※ 모델명에따라제어출력변경 ex) BEN5M-MDT : DC 전원, 트랜지스터무접점출력 BEN5M-MFR : AC/DC 전원, 릴레이접점출력 출력방식 DT 45 03. 포토 센서 파워서플라이 # 실습06) 미러 반사형포토센서 BEN5M-MDT DC 램프 46 03. 포토 센서 06) 편광 필터내장미러반사형포토센서 미러반사형포토센서투광부에는가로방향의편광필터, 수광부에는세로방향의필터를부착하고 미러반사경이광의90°회전시키는특성을이용하여수광소자가미러반사경에서반사된빛만을 받아들이도록한포토센서(거울과같은경면체[鏡面體] 및투명비닐도검출가능) 47 03. 포토 센서 07) 직접 반사형포토센서 투〮수광부가 일체형으로된포토센서로, 투광부에서쏜빛이검출물체에반사되어수광부에입광되는 광량(光量)을 판별하여판정출력을출력하는포토센서 검출물체가없을때검출물체가있을때 48 03. 포토 센서 07) 직접 반사형포토센서 ① ② ③ ④ ⑤ 시리즈명 BJN 검출거리 검출방식 100 ※볼륨스위치에의한감도조정가능 ※스위치를통한Light ON / DARK ON 설정가능 ※ 모델명에따라제어출력변경 N 전원전압 D ex) BJN100-NDT : NPN 오픈 콜렉터 / BJN100-NDT -P : PNP 오픈콜렉터 제어출력 T 49 03. 포토 센서 파워서플라이 # 실습07) 직접 반사형포토센서 BJN100-NDT DC 램프 50 03. 포토 센서 08) 특성 데이터 ①평행이동특성(투과형) 해당특성데이터로투광기의광폭을알수있습니다. 검 출 거 리 ( m ) 15 12 0 3 6 9 200 150 100 50 0 좌우 ※ ①, ②, ④ 위치의 수광기는 정상 동작하지만, ③위치의수광기는동작하지않을수있습니다. ※ 이 데이터를활용하여상호간섭에의한 오동작을사전에방지할수있습니다. (만약 ②지점에수광기를설치했다면, 다른포토 센서의수광기는최소한③지점에설치해야합니다. 50 100 150 200 동작위치( mm ) 51 투광기 03. 포토 센서 08) 특성 데이터 ②검출영역특성(직접반사형) 평행이동특성과같은특성으로직접반사형포토센서의특성데이터입니다. ℓ 표준 검출물체 200 검 출 거 L 리 L 160 120 80 40 ( mm ) 20 40 20 0 20 ℓ ℓ 40 52 검출영역( mm ) 03. 포토 센서 08) 특성 데이터 ③센서각도특성(투과형, 미러반사형) 투광기(미러반사경)을고정시키고수광기를광축을기준으로상〮하〮좌〮우이동시켜동작이OFF되는 지점까지의각도특성을나태내는데이터 θ θ L θ θ 검 출 L 거 리 L ( m ) 5 3 1 0 40 20 0 20 좌우 중심 40 53 동작각도θ 03. 포토 센서 08) 특성 데이터 ④미러각도특성(미러반사형) 센서를고정시킨후, 미러반사경을광축기준으로상〮하〮좌〮우이동시켜OFF 되는곳까지각도특성을나타낸데이터 θ L 100 50 30 40 20 좌 0 20 40 중심 우 54 동작각도 θ 03. 포토 센서 09) 상호 간섭과그대책 ①투과형포토센서 (1) 평행 이동특성데이터를참고하여상호간섭이발생되지않도록설치간격을충분히띄워줍니다. 투광기 투광기 투광기 L 설 치 수광기 α의2배이상 α 의2배이상 수광기 수광기 거 리 L ( m ) α α 좌우 동작위치 [ 평행이동 특성도 ] 55 03. 포토 센서 09) 상호 간섭과그대책 ①투과형포토센서 (2) 투광부와 수광부를반대로설치합니다. 투광기 수광기 투광기 수광기 투광기 수광기 56 03. 포토 센서 09) 상호 간섭과그대책 ①투과형포토센서 (3) 차광판을 설치하여반사광에의해발생할수있는오동작을차단합니다. 수광기 검출물체 투광기 수광기 투광기 차광판 수광기 수광기 차광판 검출물체 투광기 57 03. 포토 센서 09) 상호 간섭과그대책 ①투과형포토센서 (4) 슬리트를 설치하여수광폭을좁혀상호간섭을최소화합니다. 투광기 투광기 슬리트 투광기 수광기 수광기 수광기 58 03. 포토 센서 09) 상호 간섭과그대책 ②직접반사형포토센서 (1) 센서 검출영역특성도에서간섭이없는취부간격을확인합니다. (2) 센서 사이에차광판을설치합니다. 검 출 거 리 L ( mm ) α 좌 α 우 차광판을설치한다 동작위치 [ 검출영역특성도] 59 03. 포토 센서 10) 기타 외란과그대책 ①주위물체의영향과그대책 (1) 취부면의 영향 취부면이거친경우에는포토센서가아래와같이오동작할수있으므로브라켓을설치하여운용해야합니다. 60 03. 포토 센서 10) 기타 외란과그대책 ①주위물체의영향과그대책 (2) 배경 물체의영향 포토센서가검출물체가아닌뒤에위치한배경을검출하는경우 → 배경물체를어두운색으로하여반사되는광을감쇠시킨다. → 포토센서의검출거리를줄이거나, 배경물체를멀리한다. → 한정거리반사형제품을사용한다. 61 03. 포토 센서 10) 기타 외란과그대책 ②외란광과그대책 (1) 강력한 외란광: 태양광의직사광 (2) 변조된 외란광: 아크용접기의불꽃, 인버터형광등등 대책1 : 외란과의입사방향에대해서수광기의광축방향을약30°이상어긋나게설치합니다. 외란광 투광기 30° 이상 수광기 62 03. 포토 센서 10) 기타 외란과그대책 ②외란광과그대책 대책2 : 수광부에차광판을부착하거나보호커버를만들어부착하여외란광에의한오동작을방지합니다. 차광판 수광기투광기 슬리트 63 04. 로터리 엔코더 64 04. 로터리 엔코더 01) 개요 로터리엔코더는회전축(Shaft)의회전각도를전기전신호(펄스)로변환하여출력하는장치 65 66 04. 로터리엔코더 02) 동작원리에따른분류 분류내용 인크리멘탈 엔코더 (상대위치측정) 출력상은90°위상차를가진A상과B상 그리고원점출력상인Z상으로구성되어있다. A,B 상의출력타이밍으로회전방향을알수있다. 앱솔루트 엔코더 (절대위치측정) 회전각도에따라지정된디지털코드로출력된다. 절대회전각도검출용센서 출력코드의증가, 감소로회전방향을알수있다. 04. 로터리 엔코더 03) 인크리멘탈엔코더 발광소자와수광소자사이의흑색패턴이그려져있는고정/회전슬리트를설치한후, 회전축을회전시키면빛이투과되거나차단됩니다. 투과된빛은수광소자에의해전류로변환되며, 회로를거쳐구형파펄스로출력됩니다. 인크리멘탈(증가형) 엔코더의출력상은A, B, Z상으로구성되어있습니다. A상B상 발광소자 회전축 Z상 수광소자 고정슬리트 회전슬리트 67 04. 로터리 엔코더 03) 인크리멘탈엔코더 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 시리즈 E 50 축외경 분해능 출력상 S 8 100 3 ①[시리즈]의숫자는엔코더외경을의미합니다. (E50 = 외경Φ50mm) 제어출력 T 전원전압 [S]는 엔코더축(Shaft) 타입임을의미합니다. [H] = 중공축형(中空/ Hallow), [HB] = 중공축Built-in형 ②축외경의단위는[mm]입니다. ③분해능은[1회전당출력되는펄스수]를의미합니다. ④출력상은A, B, Z 상이있습니다. (라인드라이버출력은출력상이6개) ⑤제어출력에는[토템폴출력], [NPN 오픈콜렉터], [전압출력],[라인드라이버출력]이있습니다. ⑥전원전압에는[5VDC]와[24VDC(12-24VDC)]가 있습니다. 24 68 69 04. 로터리엔코더 03) 인크리멘탈엔코더 ①동작원리및구조 • CW 방향일때A상이90˚ 앞서있음 • CCW 방향일때B상이90˚ 앞서있음 A상 B상T/4 T T/4 T/4 T/4 장점회로가비교적간단하고, 가격이저렴함 출력신호가A, B, Z상3선으로이루어져앱솔루트엔코더에비해배선이간단 단점위치제어의경우, 카운터전원을차단하면현재위치를기억하지못함 진동으로인한회전슬리트파손이발생할수있음. ※ 위상차가90°가있기때문에 서로다른4가지상황을만들어낼수있음. → 회전방향을파악할수있음. 04. 로터리 엔코더 03) 인크리멘탈엔코더 ※ CW(시계방향회전)의경우[=A상이B상보다먼저입력되는경우] A상 B상 H H HH H L L L L H H HH L L L L L 계수 계수 A상이LOW 상태일때, B상이H→L 즉, 하강 Edge 일 때 +1 계수 70 04. 로터리 엔코더 03) 인크리멘탈엔코더 ※ CCW(시계 반대방향회전)의경우[=A상이B상보다먼저입력되는경우] A상 H H HH L L L L L 계수 B상 계수 계수 H H HH H L L L L A상이LOW 상태일때, B상이L→H 즉, 상승 Edge 일 때-1 계수 71 04. 로터리 엔코더 # 실습08) 인크리멘탈엔코더 E50S8-100-3-T-24 72 73 04. 로터리엔코더 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ CT 6 M-2P 4 T ①시리즈CT카운터/ 타이머겸용모델 ②표시자릿수6 000000 ~ 999999(6digit) ③외형사이즈M DIN W72 X H72mm ④출력2P 2단프리셋 ⑤전원전압4 100-240VAC 50/60Hz ⑥통신T RS485통신출력 ※ CT 시리즈 74 04. 로터리엔코더 ※ 입력모드 입력모드설명 가산모드계수입력신호가입력될때마다[0]부터증가하는모드 감산모드계수신호가입력될때마다계수치가설정치부터감소하는모드 (단, 표시전용타입은+최대표시치부터감소함 가/감산카운터 입력신호조건에따라계수치(표시치)가증가하거나, 감소하는모드 지령입력: 입력A는계수입력신호로, 입력B는계수지령신호로동작 개별입력: 입력A는가산계수입력신호로, 입력B는감산계수입력신호로동작 위상차입력: 인크리멘탈엔코더전용모드 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 04. 로터리 엔코더 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 ※ 출력 모드: [ F] 모드 Reset 999999 PRESET2 PRESET1 0 OUT1 OUT2 [ F] 모드 별도의리셋신호를인가하지않는다면 최대표시범위(999999) 까지 계수 PRESET1 설정에 따라 OUT1이 동작 One-Shot 출력/자기 유지 출력 PRESET2 설정에 따라 OUT2가 동작 자기유지출력 75 04. 로터리 엔코더 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 ※ 출력 모드: [N] 모드 Reset 999999 PRESET2 PRESET1 0 OUT1 OUT2 [ N] 모드 별도의리셋신호를인가하지않는다면 설정한PRESET2 값까지 계수 PRESET1 설정에 따라 OUT1이 동작 One-Shot 출력/자기 유지 출력 PRESET2 설정에 따라 OUT2가 동작 자기유지출력 76 04. 로터리 엔코더 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 ※ 출력 모드: [C] 모드 Reset 999999 PRESET2 PRESET1 0 OUT1 OUT2 [ C] 모드 설정한PRESET2 값에 도달하면 OUT2가 출력됨과 동시에자동RESET PRESET1 설정에 따라 OUT1이 동작 One-Shot 출력/자기 유지 출력 PRESET2 설정에 따라 OUT2가 동작 One-Shot 출력 77 04. 로터리 엔코더 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 ※ 출력 모드: [R] 모드 Reset 999999 PRESET2 PRESET1 0 OUT1 OUT2 [ R] 모드 설정한PRESET2 값에 도달하면 OUT2 출력 시간 이후에자동RESET PRESET1 설정에 따라 OUT1이 동작 One-Shot 출력/자기 유지 출력 PRESET2 설정에 따라 OUT2가 동작 One-Shot 출력 78 79 04. 로터리엔코더 ※ CPS 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 항목파라미터적용 최고계수속도를 낮게설정한경우 (채터링방지목적) 1cps, 30cps 접점입력에사용 (스위치, 릴레이등) 최고계수속도를 높게설정한경우 (고속펄스를계수) 1kcps, 5kcps, 10kcps 무접점입력에사용 (근접센서, 엔코더등) ※ CT6M-2P4T 기준 04. 로터리 엔코더 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 ※ 프리스케일 계수값에설정된스케일값을곱하여특정단위또는임의의배수로표시하는기능 ( 입력 계수신호 x 프리스케일값= 표시치) • 4행설정범위 0.01 ~ 9.99 • 6행설정범위 0.001 ~ 99.999 EX) 수량 제어: 프레스가1번내려올때, 16개제품이만들어진다면[ SCL]을16으로설정 80 근접센서가1번, 2번, 3번..동작하면카운터는16, 32, 48…이계수됩니다. 04. 로터리 엔코더 04) 인크리멘탈엔코더+ 카운터 ※ 프리스케일 길이제어: 직경이200mm 롤러1000PPR 엔코더를사용하여비닐을300mm씩자르고자할때 π x 로울러의직경( D ) ①프리스케일값 = 엔코더1회전당펄스발생수 = ②preset 값 = 300 3.1416 x 200 1000 300 ③출력발생입력개수= 0.628 = 0.628mm = 477.7 81 04. 로터리 엔코더 05) 앱솔루트엔코더 회전축의0°지점을기준으로원을일정한비율(분해능)으로분할하고 그분할된각도마다인식가능한디지털코드(BCD/BIN/GRAY)를지정하여 회전축의회전위치(각도)에따라지정된디지털코드를출력하도록한장치 출력값은어떠한전기적요소에도변하지않으므로정전에대한원점보상이필요없는것이특징 발광소자 회전축 수광소자 고정슬리트 회전슬리트 82 04. 로터리 엔코더 05) 앱솔루트엔코더 장점 단점 전기적인요소에의해엔코더출력값이변하지않는다. 절대위치검출로원점보상이필요없다. 분해능을높이는데한계가있다. 회전수측정에어려움이있다. (멀티턴엔코더사용) ※멀티턴엔코더(EPM50S 시리즈) 흑색케이블: 다회전카운트_13bit(회전수측정) Max.8192회전 회색케이블: 단회전카운트_10bit(회전각도검출) Max. 1024분할 → 이를통해앱솔루트엔코더의단점보완 83 04. 로터리 엔코더 05) 앱솔루트엔코더 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 시리즈 EP 50 축외경 분해능 출력 코드 S 8 360 1 회전 방향 F ①[시리즈]의숫자는엔코더외경을의미합니다. (EP50 = 외경Φ50mm) [S]는 엔코더축(Shaft) 타입임을의미합니다. ②축외경의단위는[mm]입니다. ③분해능을통해최소측정가능한각도를알수있습니다. (360°/ 360 = 1°) ④출력코드에는[BCD 코드], [BIN 코드], [그레이코드]가있습니다. 제어 출력 N 전원 전압 24 ⑤F : 축에서본회전방향이시계방향일때값증가, R : 축에서본회전방향이반시계방향일때값증가 ⑥제어출력에는[NPN 오픈콜렉터], [PNP 오픈콜렉터]이있습니다. ⑦전원전압에는[5VDC]와[24VDC(12-24VDC)]가 있습니다. 84 85 04. 로터리엔코더 06) BIN 코드(Binary code) ※디지털신호처리에있어가장기본적인코드로0과1로만표현되는코드 27 13 6 3 1 2 2 2 2 ——1 ——1 ——0 ——1 27(DEC) = 11011(BIN) 27 26 25 24 23 22 21 20 128 64 32 16 8 4 2 1 0 0 0 1 1 0 1 1 11011(BIN) = 27(DEC) 16 + 8 + 2 + 1 = 27 86 04. 로터리엔코더 06) BIN 코드(Binary code) 10진수 BIN 코드 23(= 8) 22(= 4) 21(= 2) 20(= 1) 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 04. 로터리 엔코더 07) BCD 코드(Binary Coded Decimal code ) 10진법의각자리를4비트의2진부호로표현하는코드방식(2진화10진코드) 이표기법은10진수1자리에8-4-2-1 가중치를붙여가중치와계수를곱한값의합이10진수와같아지는방식 예) 10진수23을BCD 코드로표시하면, 2 23 = 0 8 0 4 1 2 십단위 0 1 3 0 8 0 4 1 2 일단위 1 1 가중치 87 88 04. 로터리엔코더 07) BCD 코드(Binary Coded Decimal code ) 각배선0 1 2 3 ●●● 357 358 359 20 0 1 0 1 1 0 1 21 0 0 1 1 1 0 0 22 0 0 0 0 1 0 0 23 0 0 0 0 0 1 1 20 X 10 0 0 0 0 1 1 1 21 X 10 0 0 0 0 0 0 0 22 X 10 0 0 0 0 1 1 1 23 X 10 0 0 0 0 0 0 0 20X 100 0 0 0 0 1 1 1 21 X 100 0 0 0 0 1 1 1 04. 로터리 엔코더 파워서플라이 # 실습09) BCD 코드(Binary Coded Decimal code) EP50S8-360-1F-N-24 X10 X11 X12 X13 89 04. 로터리 엔코더 08) GRAY 코드 2진 코드의결점(값이증가할때마다, 비트변화가많음)을보완하기위해만들어진코드로 데이터증가시마다, 1개의비트만변화도록코드화하여오류발생을최소화한코드 예) 10진수12는2코드값이1100 이며, 이를그레이코드로변환하게되면`1010` 이됩니다. 1 1 1 0 0 1 0 0 2진코드의세번째비트와네번째비트를비교하여 같으면0, 다르면1이됨. 2진코드의두번째비트와세번째비트를비교하여 같으면0, 다르면1이됨. 2진코드의첫번째비트와두번째비트를비교하여 같으면0, 다르면1이됨. 2진코드의첫번째비트( MSB라함) 는그대로그레이코드의 첫번째비트가됨. 90 91 04. 로터리엔코더 08) GRAY 코드 10진수 GRAY 코드 23(= 8) 22(= 4) 21(= 2) 20(= 1) 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 1 3 0 0 1 0 4 0 1 1 0 5 0 1 1 1 6 0 1 0 1 7 0 1 0 0 8 1 1 0 0 9 1 1 0 1 04. 로터리 엔코더 09) Shift GRAY 코드 그레이코드76과435이1개의비트만차이가있으면서360의범위를가지는원리를이용하여 전구간의비트차이를1로만든코드출력방식을Shift GRAY 코드방식이라한다. 제어기기에서는해당값을GRAY 코드로입력받아10진수로변환한결과값에 “-76”을 하면실제원하는0 ~ 359°(분해능360)의각도값을얻을수있다. Bit8 76 0 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 0 Bit8 435 1 Bit7 1 Bit6 1 Bit5 0 Bit4 1 Bit3 Bit2 0 Bit1 1 Bit0 0 Bit2 0 1 1 0 1 0 Bit1 1 Bit0 0 92 93 04. 로터리엔코더 10) 토템폴출력 아래와같이+V와0V 사이에2개의트랜지스터회로를구성하여출력을얻도록한방식 출력신호가[H]일때는상측의트랜지스터가ON 되고하측의트랜지스터는OFF 되며 반대로출력신호가[L]일때는상측의트랜지스터가OFF 되고하측의트랜지스터는ON 됩니다. 토템폴출력회로등가회로 주 회 로 +V 출력 0V 유출전류(10mA Max.) 유입전류(30mA Max.) ON OFF +V 출력 0V 유출전류 +V 출력 0V OFF ON유입전류 출력“H” 일때출력“L” 일때 94 04. 로터리엔코더 11) 라인드라이버출력 아래의그림과같이출력회로에Line Driver 전용IC( 26LS31 )를사용합니다. 이전용IC는고속의응답특성을가지고있어노이즈에강하며장거리전송에적합합니다. 그러나수신측에도반드시RS422에상응하는IC ( 26LS32 ) 를사용해야합니다. 로터리엔코더내부회로외부System 주 회 로 +5V Signal Reverse Signal Twist Pair IC26LS31 IC26LS32 0V Driver Receiver Z0 감사합니다. 오토닉스 Copyright © Autonics. All rights reserved | www.autonics.com 측정형센서BD/LPD/UTR Series 변위센서/리니어포지셔닝센서/ 초음파센서 오토닉스 Copyright © Autonics. All rights reserved | www.autonics.com 01. BD Series(변위 센서) 97 98 01. BD Series(변위센서) 변위량을검출하는레이저센서 대상체의위치가달라졌을때 달라진이동량을통해거리측정 센서헤드앰프유닛통신컨버터소프트웨어 BD-□ BD-A1 BD-CRS atDisplacement ※ □는기준거리(단위: mm)에따라달라집니다. (030, 065, 100, 300, 600) 01) 개요 99 기준거리 (+) (-) 정격측정범위 가까워질수록 양수로표시 멀어질수록 음수로표시 01. BD Series(변위센서) 02) 측정범위 항목최대측정범위분해능선형성 BD-030 20~40mm 1μm ±0.1% ofF.S. BD-065 50~80mm 2μm ±0.1% ofF.S. BD-100 70~130mm 4μm ±0.15% ofF.S. BD-300 160~450mm 20μm ±0.25% ofF.S. BD-600 250~1,000mm 40μm ±0.5% ofF.S. 100 01. BD Series(변위센서) 03) 주요기능 다양한필터지원 이동평균, 미분, 메디안필터제공 외부진동발생시에도정밀한측정가능 연산기능지원 가산, 감산, 평균화연산기능지원(2대이상앰프결합) 두께및단차, 들뜸, 평탄도측정가능 경면/투명재질측정 웨이퍼, 투명검출체측정가능 (정반사모델에한함) 101 01. BD Series(변위센서) 단 면 확 인 높 이 확 인 두 께 확 인 단 차 확 인 04) 어플리케이션 02. LPD Series (유도식리니어포지셔닝센서) 102 02. LPD Series(유도식 리니어 포지셔닝센서) 01) 개요 Linear Position Sensor 금속물체의선형(직선) 움직임을감지하여위치를검출하는센서 (기존) 근접 센서를활용한방식 (개선) LPD를 활용한방식 103 104 02. LPD Series(유도식리니어포지셔닝센서) 02) 제품구성 모델명LPD-14-V-□ LPD-14-C-□ LPD-14-IL-□ LPD-103-□ LPD-103-IL2-□ 외형 감지범위14mm 103mm 검출물체거리0.5~2.0mm 0.5~3.0mm 선형성±250μm ±400μm 응답시간≤30ms 출력전압(0-10VDC)전류(4-20mA) IO-Link통신전압/전류IO-Link통신 보호구조IP67(IEC 규격) 표준검출물체일반구조강(SS275, SM45C) 02. LPD Series(유도식 리니어 포지셔닝센서) 03) 주요 기능(티칭) 티칭기능을통해감지범위를줄이고정밀도를높일수있음 ※ 티칭 범위[감지범위]의절반값이상이되도록설정(LPD-14＞7mm, LPD-103＞51.5mm) 기존검출영역 0mm 103mm 24mA, 11V 20mA, 10V [4095(0x0FFF)] 4mA, 0V 티칭검출영역 START END 24mA, 11V 20mA, 10V [4095(0x0FFF)] 4mA, 0V [0(0x0000)] 0mm 103mm START 105 [0(0x0000)] END 106 02. LPD Series(유도식리니어포지셔닝센서) 04) 어플리케이션 CNC 장비내스핀들모터클램핑에서 금속디스크위치파악용도로사용 포장기계내에서필름의장력을 유지하는장치에사용 03. UTR Series(원주형 초음파 센서) 107 03. UTR Series(원주형 초음파 센서) 01) 개요 초음파신호송신후수신까지의시간차를이용하여물체거리측정혹은물체를검출하는센서 검출영역 반사체 방출파 송/수신기 반사파 불감지 영역 항목 불감지영역 전경억제영역 최대설정영역 UTR18 0~120mm 120~360mm 전경억제 영역 UTR30 0~600mm 검출폭 내용 초음파센서가물리적으로검출할수없는영역 600~1,800mm 1,300mm 8,000mm 설정영역내에검출체가있더라도무시되는영역 108 검출체감지가유효한영역 109 초음파센서(송수신기)프로그래밍유닛소프트웨어 UTRCM□-□ UT-P atDistance 02) 제품구성 03. UTR Series(원주형초음파센서) ※ UTRCM18 : 디스플레이미지원(파라미터설정시UT-P 필요) ※ UTRCM30 : 모델에따라디스플레이지원여부상이 ※ atDistance소프트웨어연결시UT-P 프로그래밍유닛필요 03. UTR Series(원주형 초음파 센서) 03) 주요 기능 측정필터 검출폭전환 전경억제영역 110 동기화기능 111 03. UTR Series(원주형초음파센서) 04) 어플리케이션 투명체감지 자동차제조공정에서선루프설치여부확인 저장탱크수위측정 식품저장탱크의분말혹은액체수위측정 감사합니다. 오토닉스 Copyright © Autonics. All rights reserved | www.autonics.com