Министерство промышленности, науки и технологий
Российской Федерации
Государственное предприятие
"Ульяновский центр микроэлектроники и автоматизации
в машиностроении"
Хозрасчетный отдел НИО-21/ЭОС
Датчик линейных перемещений
ДЛП-25А-0.2
Паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации.
ЭОСТ 401264.011 ПС
Ульяновск
2003 г.
Оглавление
Введение. 3
1. Общие положения. 4
2. Комплект поставки.. 5
3. Технические характеристики.. 6
4. Устройство и принцип работы.. 7
4.1. Особенности конструкции.. 7
4.2. Принцип действия датчика. 7
4.3. Описание работы датчика. 7
4.4. Некоторые особенности электроники датчика. 7
5. Указание мер безопасности.. 9
6. Подготовка к работе и монтаж.. 10
6.1. Порядок установки.. 10
6.2. Подготовка к работе. 10
7. Проверка технического состояния и обслуживание. 11
7.1. Измерение параметров. 11
7.2. Технологический индикатор.. Ошибка! Закладка не определена.
7.3. Техническое обслуживание. 11
8. Транспортировка и правила хранения. 12
9. Свидетельство о приемке. 13
10. Гарантийные обязательства. 14
Приложение 1. Габаритно-присоединительные размеры.. 15
Приложение 2. Схемы электрические принципиальные, схемы подключения. 16
Введение
Настоящий паспорт содержит описание устройства и принципа действия датчика линейных перемещений ДЛП-25А-0.2 (ЭОСТ 401264.011), далее по тексту датчик, а так же сведения, необходимые для правильной эксплуатации и проверки.
Монтаж и эксплуатацию датчика необходимо начинать после тщательного изучения настоящего паспорта. Запрещается монтаж и включение датчика без детального ознакомления с настоящим описанием.
При изучении устройства и принципа работы датчика используйте комплект конструкторской документации (схемы электрические принципиальные, схемы электрические подключений и т. п.), а также дополнительную информацию и фирменные информационные материалы на комплектующие.
1. Общие положения
Абсолютный оптоэлектронный датчик линейных перемещений (положений) ДЛП-25А-0.2 предназначен для непрерывного преобразования значений координаты (положения) в унифицированный электрический сигнал в системах контроля и управления механизмами агрегатов прокатного производства.
Датчик представляет собой функционально законченный модуль.
Датчик ДЛП-25А-0.2 относится к категории ремонтопригодных изделий.
Датчик предназначен для использования во взрывобезопасных условиях.
По степени защищенности от воздействия пыли и влаги датчик имеет исполнение IP-65 по ГОСТ.
По устойчивости к воздействию температуры и влажности - группа В3 по
ГОСТ .
По устойчивости к внешним вибрационным воздействиям датчик соответствует исполнению V1 по ГОСТ .
По устойчивости к воздействию внешних электрических и магнитных полей по ГОСТ .
Конструкция и покрытие датчика обеспечивают устойчивость к маслам, моющим средствам и другим технологическим жидкостям прокатного производства.
Условия эксплуатации датчика:
Температура окружающей среды, °С | 0 ... +50 |
Атмосферное давление, кПа | 84 … 106,7 |
Влажность при +35 °С, %, не более | 80 |
2. Комплект поставки
Обозначение документа | Наименование | Кол-во | Примечание |
ЭОСТ 401264.011 СБ | Датчик линейных перемещений | 1 | Кабель в дюритовом шланге длиной 10м |
Технологический индикатор | 1 | По дополнительному заказу | |
ЭОСТ 401264.011 ПС | Паспорт | 1 | на партию до 10 шт. |
3. Технические характеристики
Диапазон измерения датчика, мм, не менее | 25 |
Время цикла измерения датчика, мс, не более | 20 |
Время готовности датчика к работе, мс, не более | 20 |
Выходной сигнал датчика | 4…20мА |
Сопротивление нагрузки, Ом | 100…1к |
Напряжение питания, В | 24 ± 15% |
Пульсации напряжения питания, %, не более | 2 |
Мощность, потребляемая датчиком, ВА, не более | 3 |
Максимально допустимая скорость перемещения штока датчика, мм/с | 200 |
Максимально допустимое ускорение перемещения штока датчика, мм/с2 | 500 |
Вариация выходного сигнала (от абсолютного значения основной погрешности), не более | 0,6 |
Предел допускаемой основной погрешности датчика, % | 0,2 |
Дополнительная погрешность датчика, вызванная изменением температуры окружающей среды от основной погрешности | 0,2 |
Рабочее положение датчика | любое |
Режим работы датчика | непрерывный, длительный |
Практический срок службы датчика, лет, не менее | 6 |
Примечание:
Датчик не выходит из строя при кратковременном замыкании на общий провод или плюс питания выходных цепей, а также при их обрыве.
4. Устройство и принцип работы
4.1. Особенности конструкции
Датчик представляет собой единый модуль, в котором размещены все механизмы и электронные узлы. Датчик штоковой конструкции. Шток подпружинен, что обеспечивает силовое замыкание измерительной цепи без крепления штока к подвижной части оборудования.
Основным несущим элементом конструкции датчика является установленная на основание рама, имеющая два отсека. В заднем отсеке установлена пружина и элементы (упоры), ограничивающие ход штока. В переднем отсеке установлен многоэлементный фотоприемник и насадка на шток, несущая один излучатель со щелевой диафрагмой, а также направляющую пластину, предохраняющую шток от проворота. К раме крепится также одноплатный блок электроники. Полость датчика закрывается коробчатой крышкой.
Основная защита датчика от попадания брызг воды, масла и т. д. осуществляется установкой наборного сальника штока и герметизацией всех разъемных соединений.
Крепление датчика на оборудовании осуществляется через отверстия в основании (четыре болта или винта М6).
4.2. Принцип действия датчика
При движении штока жестко связанный с ним излучатель перемещается вдоль светочувствительной дорожки фотоприемника. В датчике используется фотоприемник ФУК1Л4 (1024 элемента).. Сигнал с фотоприемника оцифровывается 8-ми разрядным АЦП, что позволяет увеличить чувствительность к перемещению до 2 мкм. Дальнейшая обработка информации производится в цифровом виде микроконтроллером.
Градуировочная точка 25мм совмещена с полностью выдвинутым штоком датчика, т. е. с механической точкой 25мм.
4.3. Описание работы датчика
Электроника датчика выполнена в виде одного функционального блока.
При включении питания датчика происходит инициализация контроллера и установка режима работы “по умолчанию” после чего он переходит к циклической выдаче информации о положении штока.
Цикл выдачи информации составляет 20мс и включает 4-х кратное считывание сигнала с ФУК1Л4 с его оцифровкой, усреднение, преобразование кода в линейную меру в соответствии с градуировочной функцией фотоприемника, преобразование координаты в ток.
4.4. Некоторые особенности электроники датчика
Блок электроники датчика выполнен в виде единого модуля и включает в себя следующие функциональные узлы (см. схему ЭОСТ 401264.011 Э3):
· контроллер,
· преобразователь уровня,
· преобразователь код-ток,
· компаратор
· блок питания.
Узел контроллера является ядром модуля, обеспечивающим алгоритм работы датчика, в его состав входят два однокристальных контроллера PIC16F876-20I/SP и PIC16F870-20I/SP (фирмы Microchip). Узел контроллера функционально предназначен:
· для генерирования необходимых последовательностей импульсов для работы многоэлементного фотоприемника ФУК1Л4,
· приема цифрового сигнала от компаратора и аналогового сигнала от ФУК1Л4 с последующей его оцифровкой,
· управления преобразователем код-ток по SPI-интерфейсу (3 провода), выбора микросхемы AD_Latch, получения сигнала о состоянии линии 4…20 мА – Fault_Detect,
Узел преобразователя уровня предназначен для преобразования TTL-уровней сигналов управления ФУК1Л4, генерируемых контроллером, в управляющие сигналы с уровнями необходимыми для работы ФУК1Л4.
Преобразователь код-ток предназначен для преобразования информации о положении объекта, получаемой от контроллера по SPI-интерфейсу, в унифицированный электрический сигнал стандарта 4…20мА (трехпроводная линия связи), а так же для контроля и защиты линии связи.
Узел компаратора предназначен для быстрого поиска контроллером информационного сигнала с ФУК1Л4.
Блок питания предназначен для выработки и стабилизации, необходимых для работы узлов датчика, напряжений питания из напряжения питания датчика =24В
5. Указание мер безопасности
По степени защиты человека от поражения электрическим током датчик относится к классу 01 по ГОСТ 12.2.007.0-75.
Замену, присоединение и отсоединение датчика от объекта следует производить при отключенном питании.
При эксплуатации датчика соблюдайте "Правила технической эксплуатации электроустановок", "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок" для установок с напряжением до 1000 В, утвержденные Госэнергонадзором, а также внутриведомственные нормы и правила.
6. Подготовка к работе и монтаж
6.1. Порядок установки
6.1.1. Перед монтажом датчика на оборудовании рекомендуется в порядке входного контроля произвести проверку технического состояния датчика.
6.1.2. Подключить датчик согласно схеме подключения (см. Приложение).
6.1.3. Датчики монтируются в любом положении по нижней базовой поверхности. Площадка для установки должна иметь плоскостность не хуже 0.1мм.
Убедится, что упор штока не имеет возможности перемещения за диапазон измерения датчика.
6.1.4. После выполнения монтажа заземлите корпус, используя приборный контур заземления, соединенный с датчиком проводом сечением не менее 1 мм.
Внимание:
Не допускается эксплуатация датчика при возможности перемещения штока более 25 мм.
При монтаже датчика запрещается применение ударного инструмента.
6.2. Подготовка к работе
6.2.1. Перед включением датчика необходимо убедиться в соответствии его установки требованиям 6.1.
6.2.2. Подключите кабель питания и ввода-вывода информации согласно схеме подключения (см. Приложение).
6.2.3. Включите напряжение питания датчика. Через 20мс начинается выдача информации о положении штока.
7. Проверка технического состояния и обслуживание
7.1. Измерение параметров
Измерение производится следующим образом:
7.1.1. Установите датчик на горизонтальный стенд, который обеспечивает:
· плавное перемещение штока датчика в диапазоне 0…25мм,
· независимое считывание показаний положения штока с точностью 0,01мм,
· считывание показаний датчика миллиамперметром класса 0,05.
7.1.2. Подключите датчик согласно схеме подключения (см. Приложение).
7.1.3. Проверьте диапазон перемещения штока датчика.
7.1.4. Устанавливая произвольные точки в пределах диапазона датчика, сравните показания датчика с показаниями независимого измерителя.
7.2.. Техническое обслуживание
Техническое обслуживание датчика заключается в периодической проверке датчика в соответствии с регламентом обслуживания оборудования у заказчика.
При снятии датчика с объекта рекомендуется произвести проверку сальника штока и уплотняющих прокладок.
8. Транспортировка и правила хранения
Датчик транспортируются всеми видами транспорта, в том числе воздушным транспортом в отапливаемых герметизированных отсеках.
Условия транспортирования должны соответствовать условиям хранения по ГОСТ .
Срок пребывания датчиков в условиях транспортирования - не более 3 (трех) месяцев.
9. Свидетельство о приемке
Датчики ДЛП-25А-0.2
Заводской номер | Примечания |
соответствуют технической документации и признаны годными для эксплуатации.
Дата выпуска "____" _______________ 20____ года.
Представитель предприятия-изготовителя
________________ ________________
(фамилия и. о.) (подпись)
МП
10. Гарантийные обязательства
Срок гарантии составляет 12 месяцев с момента ввода в эксплуатацию, но не более 18 месяцев с даты выпуска.
При выходе из строя датчика в течение гарантийного срока не по вине потребителя изготовитель производит безвозмездный ремонт или замену.
Все замечания и предложения по изделию направлять по адресу:
4, 403, НИО-21/ЭОС
тел./факс: +7 (84
e-mail: *****@***ru
www: http://eos. *****/
Предприятие оставляет за собой право на внесение незначительных изменений, не ухудшающих эксплуатационные и технические характеристики датчика.
Приложение 1. Габаритно-присоединительные размеры
Приложение 2. Схемы электрические принципиальные, схемы подключения
Схема подключения
--
