在各種工業(yè)自動化應(yīng)用中最常用的傳感器有兩種：光電傳感器和電感傳感器。它們都有優(yōu)點和缺點，這決定了它們的用途。例如，感應(yīng)傳感器能夠檢測不透明的非金屬屏障后面的金屬物體，而光電傳感器則不具有這種能力，因為它需要“看見”在特定光范圍內(nèi)的物體。另一方面，如果在此類傳感器中使用激光，則其檢測范圍可能很高，甚至可達數(shù)十米。感應(yīng)傳感器沒有達到這樣的檢測范圍。

光電傳感器通過測量光束到達接收器的光敏組件時發(fā)射器發(fā)出的光束的強度來進行操作。取決于傳感器的預(yù)期用途，采用不同種類的光并對光束進行調(diào)制。最常用的是人眼不可見的紅外光。因此，可以在不分散注意力的情況下進行檢測，但是該解決方案也存在一些缺點，這對于任何安裝傳感器的人來說都是已知的，該傳感器旨在在門口停放車輛時防止門關(guān)閉。這就是為什么在這種安裝過程中將激光筆用作附加附件，以促進發(fā)射器和接收器相互定位的原因。

許多光電傳感器都配備了LED，用于指示工作狀態(tài)，包括發(fā)射器和接收器之間的適當(dāng)配合。觀察LED及其顏色有助于正確安裝傳感器，確定輸出狀態(tài)或檢查對物體的響應(yīng)是否正確，這在靈敏度調(diào)整期間特別重要。

幾乎任何電子技術(shù)人員，自動化工程師或集成商（這些專家都是最常使用光電傳感器的專家）都可以輕松地評估目標應(yīng)用程序設(shè)置的標準，并選擇合適的傳感器類型。重要的選擇標準包括傳感器的工作環(huán)境，環(huán)境溫度，機械電阻（所有因素都會影響外殼材料的選擇，其IP等級和安裝方法），環(huán)境中的光的種類，傳感器的預(yù)期用途，所需的檢測范圍，可用的電源電壓和輸出類型。傳感器的反應(yīng)時間在某些應(yīng)用中可能非常重要，盡管寬范圍的傳感器無法預(yù)期。一個或多個檢測到的物體的類型是非常重要的標準。即使薄了一些傳感器，光束路徑中發(fā)射器和接收器之間的透明薄膜。其他傳感器需要幾乎完全不透明的物體，而另一組傳感器則配備有靈敏度調(diào)節(jié)電位器，可以高度準確地設(shè)置其觸發(fā)閾值。

選擇傳感器時值得關(guān)注品牌。在工業(yè)應(yīng)用或傳感器中，不僅必須確保用戶的安全，而且還要保證應(yīng)用使用的舒適性，都應(yīng)基于知名生產(chǎn)商的可靠產(chǎn)品。例如，當(dāng)我們獲得松下傳感器時，我們可以假定對傳感器的質(zhì)量進行了嚴格的檢查，因此它們將穩(wěn)定可靠地運行。

讓我們看看如何結(jié)合任何PLC在實踐中使用傳感器。盡管該示例程序是針對Siemens LOGO！開發(fā)的！v8，由于FBD語言的清晰性，可以輕松地使其適用于任何平臺。

如果可以使用一個光電傳感器，則很難確定物體的運動方向。為此，應(yīng)調(diào)制光束并使用多普勒效應(yīng)，或者應(yīng)測量朝著物體發(fā)送的一系列脈沖之間的時間。該方法對于實際實施而言是相當(dāng)困難的，相當(dāng)昂貴，并且并非每個人都能夠使用它們。將傳感器彼此相鄰放置并檢查其激活順序要容易得多。

圖1

圖1顯示了此解決方案的操作原理。如果我們使用兩個傳感器，例如標記為“ 1”和“ 2”，則激活“ 1”然后“ 2”可以建議向右運動，而如果以相反的順序激活傳感器，則建議向右運動。剩下。為了使算法可靠并且不僅可以用于區(qū)分運動方向，而且還可以用于例如計數(shù)物體，還需要引入一些限制。首先，很明顯，一個物體必須在傳感器前面移動才能激活它們。其次，傳感器之間的最大距離不得大于物體的最小尺寸。這樣，我們的傳感器將按順序激活，例如：

既不激活à “ 1”激活à “ 1”，又激活“ 2” à “ 2”激活à 兩者均不激活。

第三，在傳感器之間檢查的物體的偶然運動不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)的錯誤操作。由于它是一個程序，因此不能消除所有的邏輯錯誤，但是需要使用模擬器或模型系統(tǒng)進行徹底檢查，并在實踐中可能發(fā)生的各種情況下對算法進行測試。

圖2

圖2顯示了使用免費LOGO！開發(fā)的FBD語言示例程序。柔軟舒適的環(huán)境。如果我們用LOGO！控制器，應(yīng)將代表邏輯“ 1”的電壓施加到其輸出I1和I2。如果是LOGO！24RC，電壓范圍將達到18…24 ??V DC。如果使用提供230V AC的版本，則邏輯“ 1”由更高的電壓表示，但是我們必須注意傳感器輸出參數(shù)和類型！

如上所述，來自觸點的電壓應(yīng)提供給輸入I1（來自傳感器“ 1”）和I2（來自傳感器“ 2”）。編寫程序的方式是，從I1到I2的運動方向?qū)е略贐020門輸出處產(chǎn)生一個脈沖，而從I2到B006門的輸出處產(chǎn)生一個脈沖。

為了演示示例應(yīng)用程序的可用性，兩個門輸出均連接了雙向計數(shù)器（B023）和邏輯系統(tǒng)（B021 – XOR門，B022 – RS觸發(fā)器）。邏輯系統(tǒng)的任務(wù)是設(shè)置計數(shù)方向輸入（如果出現(xiàn)正脈沖（來自門B020）），則在負脈沖到達時歸零（來自門B006），并建立提供給計數(shù)輸入的基于時鐘的周期。由于計數(shù)方向輸入的設(shè)置和清零，計數(shù)器向上（輸入置位）或向下（輸入清零）計數(shù)。

圖3

LOGO！中加/減計數(shù)器單元的輸出！根據(jù)計數(shù)器屬性窗口中設(shè)置的條件設(shè)置和清零。如果我們在“ On”字段中輸入“ 1”，如圖3所示，而在“ Off”字段中保留“ 0”，則計數(shù)器狀態(tài)大于0時將設(shè)置輸出，當(dāng)計數(shù)器狀態(tài)大于0時將輸出清零。 0.如果將輸出功能單元運行到輸出（例如Q1），則LOGO！的輸出發(fā)送器1。當(dāng)計數(shù)器狀態(tài)超過0時，24RC控制器將關(guān)閉觸點。通過這種方式，我們可以快速輕松地構(gòu)造一個設(shè)備，該設(shè)備將自動打開和關(guān)閉電燈并統(tǒng)計進入和離開房間的人數(shù)。當(dāng)有人進入房間時，指示燈應(yīng)亮起；當(dāng)所有人離開時，指示燈應(yīng)熄滅。

圖1.運動方向傳感器的原理：A）備用–物體從左側(cè)靠近傳感器，B）傳感器“ 1”處于活動狀態(tài)，C）傳感器“ 1”和“ 2”處于活動狀態(tài)，D）傳感器“ 2”處于活動狀態(tài)， C）待機模式

圖2. LOGO！的FBD語言示例程序 v8傳感器

圖3.遞增/遞減計數(shù)器單元屬性窗口