接近传感器跨越行业界限

　人们大多会同意这样的说法：传感器技术的进步一直是工厂自动化发展的推动力。有足够的证据表明，离散制造行业的自动化应用已经落后于过程控制行业。离散传感技术的进步，尤其是接近传感器技术的进步，将自动化技术扩展到这些行业。
　根据CONTROL ENGINEERING杂志和Reed Research Group近期举行的一次控制工程师在线调查结果显示，接近传感器已经在很多自动化行业找到了应用方向。在日常运行时接近开关的主要应用问题上，有36%的受访工程师提到了连续与批处理。在所有的应用当中，离散制造占了29%，连续处理只占16.7%，公用工程应用占7.2%。只有4.3%的受访工程师选择了批处理。其他的应用方向占6.5%。

　广泛丰富的应用类型
　接近传感器的应用范围很广，种类很多。如果不考虑行业类型因素，最常见的是机械类应用。在所有的应用里面，与机械应用相关的占79.7%，是其他应用类型的两倍还多，如液体装填应用占32.6%，包裹/装箱应用占31.2%，固体/粉末装填应用占26.1%，原材料处理占20.3%。此外还有一些应用类别：合金（17.4%）、塑料产品制造（14.5%）、汽车（10.1%

）以及基于web的产品（4.3%）。

图1：对比2005年和2002年关于接近传感器的调查结果可以发现，“其他”
类别取得了显著的进展，而这表明了有别的总线技术进入了市场。

　当被问及应用组成的问题时，ifm efector公司（www.ifmefector.com）的位移动传感器产品经理Ernie Maddox认为这些数字都是准确的，他说：“接近传感器在连续性或批处理方面的应用有限。在离散制造领域，传感器被用于检测机器位置和被制造的产品。接近传感器在探测机器位置方面的应用在过去的15年时间里增长迅猛。这种发展趋势的主要动因在于机器制作商从机械式开关和继电逻辑转为使用接近传感器和PLC。这种发展趋势在很大程度上是水到渠成、自然而行的。
　在产品检测市场方面，应用类型包括被加工部件在设备上的存在检测、传送带上的部件计数、以及传送线和机器加料口的“线满/线空”检测。在Maddox看来，这种趋势“随着制造商继续安装传感器以提高生产率和提高被加工部件的质量”而增长，而“误差检测和部件验证是现在的主流发展趋势”。

　恶劣的环境，坚固的品质
　对于接近传感器而言，腐蚀性环境、湿气、与尖锐沉重的油性或磨损性部件发生的碰撞（甚至近距离交错）都是要面临的严峻问题。Sick公司（www.sick.com）产品经理Serdar Guvenc指出，坚固性是至关重要的设计特点，并且比过去显得更为重要。Guvenc说：“Sick非常看重价格和坚固性。标准的电感传感器价格因标准化的制造技术发展而下跌，但是，”他话锋一转：“食品、饮料和制药行业的很多企业愿意为接近传感器付出额外的费用，使之能承受其应用环境，并消除需要在生产运行过程中替换传感器（这会造成停机检修）的可能性。”

图2：感应度自动调整和自学习功能是新出现的被受访工程师
评为重要的接近传感器特性，分别列第四和第七位。
　更远距离的感应技术、最有弹性的构造材料和技术、更好的电子技术/连线技术都被添加到接近传感器上以提高其总体的坚固性。但是，这些特性通常只使用在高级传感器里，价格比标准的传感器要高。在各种情况下，用户都需要将安装成本和生产停机时间结合起来权衡考虑。

　未连通的传感器
　大部分用户都还没有在设备网络环境下使用传感器。然而，那些不在设备网络环境下使用传感器的用户使用了更多的带有接口模块的标准传感器，数量超出了网络环境用户通常所使用的两倍。在Omron Electronics公司（www.omron.com）的接近传感器产品经理Nazario Biala看来，这种趋势还将保持下去，至少在短期内不会有所改变。
　Biala表示：“在这个2:1的比例能够得到改变之前，有许多工作要做。首先，工业自动化的用户需要更好地认识到系统和设备级别的网络的好处。各种协会，比如ODVA（Open DeviceNet Vendor Association，开放的DeviceNet供应商协会，www.odva.org），在这方面已经做了很不错的工作，使业界认识实施设备级网络的好处。但是，”他转而说道，“更广泛的市场认可需要开展更大范围的业界教育工作。另外，业界正在等待光电传感器和接近传感器等网络元件的价格降下来。”Baila还补充说，那些等待现场总线市场战胜利者的用户正在错过带有网络功能的元器件的好处。
　　与前次调查相比（见图1），那些在自动化系统中

使用联网传感器的用户所偏向的通信技术出现了有趣的变化。虽然排列的顺序在过去的3年时间里没有出现本质的变化，但是“其他”类别有了显著的增长。其中，最常被提及的是Modbus Plus。

　为何购买？
　不管适合其应用的是何种技术，购买接近传感器的用户在进行描述时提供的理由都有一长串（见图2）。从各次调查结果来看，被认为重要的特点都没有出现明显变化，除了2005年首次出现了“感应度自动调整”和“自学习功能”。在本次报告里，“自学习功能”排名第四，而“感应度自动调整”排名第七。
　如同大部分技术一样，器件的新功能几乎总是提高其对所定位的行业的适应性。在这一点上，接近传感器也不例外。对于指定和应用这些器件的用户来说，现在的电子功能已经使这些器件的安装过程以及在一些情况下的器件灵活性的实现变得更为容易。随着器件变得越来越复杂精密且适应性更强，控制工程师将能找到更多使用它们的地方。

    接近传感器产品
　欲知有关于此处所述产品的更多信息，请访问所列出

的Web站点。
　超微型光电传感器
　Q12系列超微型光电传感器是World-beam产品线中尺寸最小的型号，其厚度大约与一个美国25美分硬币相当，宽度只有8毫米。器件自主成套，外壳设计为浇铸成形，以在恶劣的工业环境下达到IP67环境保护指标。器件的感应距离可达两米，可用模式包括相对式、逆向反射式、偏振逆向反射式、固定场等。牢靠的金属护袖侧安装孔简化了在狭小位置的安装。应用行业包括材料处理、包装、半导体、医药等行业。
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　　Banner Engineering公司

　用于金属检测的传感器
　Uprox＋传感器能准确地检测到钢铁、不锈钢、铜、铝、黄铜等材料，感应度不因距离加大而降低。多道线圈系统替代了传统铁芯电感传感器里的绕线线圈，使感应距离提高了250%以上。外壳设计各异。集成的预阻尼保护减少了无金属安装区域的面积，使传统的嵌装传感器能够再往里陷入一半，达到更好的机械保护效果。所有的型号都遵守现有的EN50082-2标准。
　　www.turck.com
　　Turck公司

　延程传感器
　与标准感应距离的接近传感器相比，E2A系列模块化延程接近传感器提供了1.5到2.0倍的感应距离。延伸的感应距离使用户能够将器件安装在距离加工工具和工件更远的位置，避免碰撞和损坏传感器。产品线由220多个型号组成。传感器的尺寸分为M8、M12、M18和M30，屏蔽式或非屏蔽式构造，NPN或PNP输出，套管大小和材料各异，配线方案可选。感应距离从2毫米到30毫米不等。厚的外壳能最大限度地减小发生过度扭曲损坏的可能性。完全真空密封的构造消除了可能引起受热、受潮或受震动失效的空气包。
　　www.omron.com
　　Omron Electronics公司

　微型传感器
　微型磁性缸体传感器采用了巨磁阻（GMR）技术，提供了极高的磁场灵敏度，用于气压缸应用领域。DC器件适用于C-slot和T-slot缸体，连线方式和引出线方式依型号各异，并提供顶部加载的安装方式，避免了卸载缸体端盖的麻烦。集成的摩擦片能防止传感器滑动，即使缸体垂直放置。GMR技术使传感器具有了超高的准确度、快速的响应能力、并不受磁场长期效应的影响。这些传感器都是极性无关的，不管磁场方向如何，都能提供可靠的活塞位置检测功能。
　　www.ifmefector.com
　　ifm efector公司

　坚固的电感传感器
　Pile Driver电感传感器系列都是完全flush安装的，并被认为是市场上可见的最小巧紧凑的全金属器件。坚固的8毫米直径器件经过了测试，能提供相当于传统塑料表面的传感器20倍的寿命。这些器件都有标准的100%不锈钢外壳，并有防焊溅涂层，接线方案各异，适用于在恶劣环境下长期使用。可重复性好于0.01毫米，磁滞5%，工作温度范围为零下14摄氏度到158摄氏度。传感器定位于空间有限的恶劣应用环境，比如有润滑剂、切削剂、金属碎屑、对象冲击等危险的环境。
　　www.us.pepperl-fuchs.com
　　Pepperl+Fuchs公司

　小直径传感器
　据制造商介绍，世界上最小直径（3毫米）的电感传感器已经推出，分为有屏蔽和无屏蔽两种版本。传感器使用了集成flush配件取代标准连接件，使各种封装的器件在整个轴向上宽度都保持在3毫米。无屏蔽的版本对黑色金属的感应距离为3毫米，屏蔽版本则为1毫米。应用范围包括嵌入式安装环境，比如冲印模，以及密闭难以安装的场合和器件之间必须保持6毫米这样小的接近距离的场合。
　　www.us.balluff.com
　　Balluff公司


　间

距测量器件
　DT 60、DL 60、DT 500和DS 500间距测量传感器增强了公司现有的产品线。据介绍，这些低成本的产品可用于材料处理、物流和一般性制造应用场合，包括传送带上的尺寸测量、纸盘或钢丝卷直径的连续检测、仓库里的小型部件探测、高速起重机或起重架的防碰撞控制等。所有的型号都具有装配快速、高准确度和可重复性这些特点。
　　www.sick.com
　　Sick公司

　自学习能力
　XS6系列自适应电感式接近传感器采用了自学习机制，以简化装配过程。XS6系列是Osiconcept系列光电传感器、接近传感器和限位开关的一部分，是全屏蔽金属圆柱体电感接近传感器，感应范围也有所增大。产品尺寸分为8毫米、12毫米、18毫米和30毫米几种，除了8毫米版本之外，全部型号都具有自学习能力。
　　www.us.telemecanique.com
　　Telemecanique/Schneider Electric公司

　满足不同需求
　Simatic系列接近传感器满足制造行业的不同需求。器件能够探测、测量、监控或定位固态、液态、粉末状或气态目标。该系列产品专为工厂自动化环境而设计，包括电感、超声和光学型。产品线提供了优异的可靠性、高精确、高重复准确度和长服务寿命，还能够承受各种不同的工业环境条件。
　　www.sea.siemens.com
　　Siemens Energy & Automation公司

文章编号：051103
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