Endüstriyel otomasyon sistemlerinde belirli bir prosesin sağlıklı bir şekilde işletilebilmesi için sahadan bilgi almak gerekir. Sahadan alınan bilgilerin en önemli ekipmanları sensörlerdir. Sensörler cisimleri algılayarak sinyal üretirler ve elde edilen bu sinyaller otomasyon ve kumanda sistemlerinde kullanılarak mevcut proses kurgusunun sağlıklı bir şekilde çalışmasını sağlarlar.

Sensörlerin bir çok çeşidi vardır. Daha önceki yazılarımızda İndüktif Sensörler, Kapasitif Sensörler ve Manyetik Sensörler üzerinde durmuştuk. Bu yazımızda ise Fotoelektrik Sensörler ve çeşitlerini inceleyeceğiz. Bu yazımızın içeriği şu şekildedir:

  • Fotoelektrik sensör nedir?
  • Fotoelektrik sensör nasıl çalışır?
  • Fotoelektrik sensör kullanım alanları
  • Fotoelektrik sensör çeşitleri
  • Fotoelektrik sensör devresi
  • Fotoelektrik sensör fiyatları

FOTOELEKTRİK SENSÖRLER NEDİR?

Fotoelektrik sensörlere aynı zamanda optik sensörler de denilmektedir. Fotoelektrik veya optik sensörler basit bir anlatımla fotoelektrik sensörün bir ışık demeti göndermesi ve gönderilen bu ışık demetinin fotoelektrik sensöre geri dönmesidir. Böylece optik (fotoelektrik) sensörlerden yayılan ışığın optik (fotoelektrik) sensöre geri dönüp dönmemesine göre karar vererek algılama yaparlar. Fotoelektrik sensörler ışığın gönderildiği emitter (verici), gönderilen ışığın alındığı receiver (alıcı), alınan ışığı işleyen, kuvvetlendiren ve sinyal olarak çıkış veren bir elektronik devreden oluşur.

FOTOELEKTRİK SENSÖR NE İŞE YARAR?

Düşünün ki sahadaki bir cisimin konumunun bilinmesi, belirli bir yerden geçen cisimlerin kaç adet geçtiğinin sayılması, hareketli bir mekanizma çalışırken o bölgeye kimsenin girmesinin istenmemesi vb. isteniyor olsun. Sensörlerle cisimler arasında herhangi bir temas olmasın ve algılama mesafesi uzak olsun. Bunun gibi durumlarda fotoelektrik sensörler diğer sensörlere göre daha kullanışlıdır. Böyle durumlarda fotoelektrik sensörler kullanılarak algılanmak istenen cisimlerin konumları bilinebilir, sağlıklı bir şekilde sayma işlemi yapılabilir ve makine çalışırken riskli alana herhangi bir kişi girdiğinde makine çalışması durdurulabilir.

FOTOELEKTRİK SENSÖR KULLANIM ALANLARI NELERDİR?

Fotoelektrik ( Optik ) sensörlerin kullanım alanları çok geniştir. Örneğin endüstride seri üretim yapan fabrikalarda üretilen ürünlerin kaç adet üretildiği çok önemlidir. Veya otomasyon proses adımlarının sağlıklı bir şekilde işletilebilmesi için üretilen ürünler konveyörlerden geçerken sayılması gerekmektedir. Üretilen ürünlerin sayma işlemi fotoelektrik sensörler ile yapılabilir. Bir diğer örnek fotoelektrik sensörler bir bariyer olarak kullanılabilir. Yani girilmesi çalışan açısından risk oluşturan yerlerde fotoelektrik sensörler koyularak bu sensörlerden herhangi biri geçmesi durumunda otomasyon hattının veya makinenin durdurulması sağlanabilir. Bir diğer örnek fotoelektrik sensörlerin paletleme sistemlerinde kullanımıdır. Burada paletlerin konveyör üzerinde hedeflenen yerlere giderken paletin hangi konveyör üzerinde olduğu yani paletin anlık konum bilgisi fotoelektrik sensörler yardımı ile bilinebilir.

Endüstriyel otomasyon sistemleri veya otomasyon hatları veya makineler haricinde de fotoelektrik sensörlerin kullanımı yaygındır. Hepimiz bir markete veya avm ye gittiğimizde otomatik olarak açılan kapılar görmüşüzdür. Bu otomatik kapılarda da fotoelektrik sensörler kullanılmaktadır. Fabrikalarda da otomatik olarak açılıp kapanan kapılar vardır. Ayrıca bu kapılar kapanırken altından herhangi birşey geçmesi durumunda kapanan kapı otomatik olarak durmakta veya açılmaktadır. Bu kapılara da fotoelektrik sensörler koyularak bilgi alınmaktadır.

FOTOELEKTRİK SENSÖR ÇEŞİTLERİ NELERDİR?

Fotoelektrik sensörlerin birçok çeşidi vardır. Uygulamaya göre doğru fotoelektrik sensör seçimi yapılmalıdır. Fotoelektrik sensörlerin çeşitleri aşağıda anlatılmıştır.

1) Karşılıklı Tip Fotoelektrik Sensörler

Fotoelektrik sensörlerin temel çalışma mantığından bahsetmiştik. Temelde fotoelektrik sensörden gönderilen ışığın tekrardan fotoelektrik sensöre geri gelmesiyle cismin algılanması yapılmasıdır. Karşılıklı Tip Fotoelektrik Sensörlerde ışığı gönderen emitter (verici), gönderilen ışığı alan receiver (alıcı) birbirinden bağımsızdır. Emitter ve receiverın birbirinden bağımsız olması thru-beam olarak da adlandırılır. Birbirinden bağımsız bu iki birim karşılıklı olarak yerleştirilir ve birbirlerini görmeleri sağlanır. Eğer emitter ve receiver arasına bir cisim girerse emitterden gönderilen ışık receiver tarafından algılanamayacağından receiverdan gönderilen sinyalde değişme olacak ve emitter ve receiver arasına giren cisim algılanmış olacaktır.

Thru-beam karşılıklı tip fotoelektrik sensör

Aşağıda Pepperl+Fuchs‘ un ürettiği thru-beam karşılıklı tip fotoelektrik sensörün görüntüsü bulunmaktadır.

Yukarıdaki resimde de görüldüğü gibi emitter ve receiver birimleri birbirinden bağımsızdır.

2) Reflektörlü Tip Fotoelektrik Sensörler

Reflektörlü Tip Fotoelektrik Sensörlerde emitter ve receiver Karşılıklı Tip Fotoelektrik Sensörlerdeki gibi birbirinden bağımsız değildir. Reflektörlü tip fotoelektrik sensörlerde sensörün karşısına bir reflektör yerleştirilir. Emitterden gönderilen ışık demeti reflektörden yansıyarak receivera geri döner. Eğer cisim sensör ve reflektör arasına girerse emitterden gönderilen ışık demeti receivera geri dönemez ve cismin algılanması yapılmış olur.

Aşağıda Pepperl+Fuchs’ un ürettiği reflektörlü tip fotoelektrik sensörün görüntüsü bulunmaktadır.

Reflektörlü tip fotoelektrik sensör

Reflektörlü tip fotoelektrik sensör

Yukarıdaki resimde görülen sensörün karşısına reflektör monte edilerek sensörün reflektörü görmesi sağlanır. Emitter ve receiver birbirinden bağımsız olmayıp sensörün içerindedir.

3) Cisimden Yansımalı Fotoelektrik Sensörler

Cisimden Yansımalı Fotoelektrik Sensörler, reflektörlü tip fotoelektrik sensörler gibi emitter ve receiver birimlerini içinde bulundurur ve birbirinden bağımsız değildirler. Bu sensörlerde emitterden gönderilen ışık demeti algılanacak cisimden yansıyarak yine sensörün içerisindeki receivera geri döner. Böylelikle cisim algılanmış olur.

Aşağıda Pepperl+Fuchs’ un ürettiği cisimden yansımalı fotoelektrik sensörün görüntüsü bulunmaktadır.

Cisimden yansımalı fotoelektrik sensör

Cisimden yansımalı fotoelektrik sensör

Cisimden yansımalı fotoelektrik sensörlerde reflektöre gerek yoktur. Algılama mesafeleri reflektörlü tip fotoelektrik sensörlere göre daha azdır.

FOTOELEKTRİK SENSÖR BAĞLANTI ŞEMASI

Aşağıda fotoelektrik sensör elektrik bağlantı şeması gösterilmiştir.

Fotoelektrik sensör elektrik bağlantı şeması

Fotoelektrik sensör elektrik bağlantı şeması

Fotoelektrik sensörleri elektrik bağlantılarına göre incelediğimizde iki telli veya üç telli elektrik bağlantılı olanları vardır. İki telli elektrik bağlantılı olan fotoelektrik sensörlerde iki adet bağlantı noktası vardır. İki telli bağlantıda bir bağlantı noktasına besleme verilir ve sensör cismi algıladığı zaman diğer bağlantı noktasından sinyal alınır. Üç telli bağlantılı olan fotoelektrik sensörlerde üç adet bağlantı noktası vardır. Bunların ikisi sensör beslemesi diğeri ise sinyal çıkışıdır. Üç telli bağlantılı fotoelektrik sensörlerde besleme voltajı sensöre göre değişmektedir. Elektrik bağlantısını doğru bir şekilde yapabilmek için sensörün datasheetine bakılarak yapılması gerekir. Öyleki fotoelektrik sensörlerin beslemele voltajları DC, AC, DC/AC olabilmektedir. DC besleme voltajlı fotoelektrik sensörlerde besleme voltajı yukarıdaki şemada görüldüğü üzere +UB ve 0V, +UB ve -UB, L+ ve L- bağlantı konnetörlerinden yapılmaktadır. AC besleme voltajlı fotoelektrik sensörlerde besleme voltajı pin gösterimi L1 ve L2,   L ve N olarak gösterilmektedir. AC/DC besleme voltajlı fotoelektrik sensörlerde sensör beslemesi hem DC hem de AC olabilir. Kullanılan sisteme göre uygun olan besleme gerilimi seçilebilir.

FOTOELEKTRİK SENSÖR FİYATLARI NELERDİR?

Endüstriyel otomasyon sektöründe sensör fiyatları sensör marka ve modeline göre değişmektedir. Ayrıca sensör fiyatları aldığınız kuruma göre değişkenlik gösterir. Pepperl Fuchs fotoelektrik sensörleri uygun fiyatlarla Tio Otomasyon San. Tic. Ltd. Şti. firmamızdan temin edebilirsiniz. Aşağıda fotoelektrik sensörlerin birkaç modeli verilmiştir;

Karşılıklı tip (Thru-beam) fotoelektrik sensörler;

BB10-P-6118/33/35/59/103 

BB10-P-7650/59/103/115c

BB10-P-F1/25/33/35/102/115-7m

BB10-P-F1/25/35/76b/102/115e

Reflektörlü tip fotoelektrik sensörler;

GLK18-55-S/25/115/161

GLK18-55-S/25/161/166

GLK18-55-S/59/115/161

GLK18-55/25/115/161

GLV18-55/73/120

GLV18-6/25/102/159

Cisimden yansımalı fotoelektrik sensörler;

GLK18-8-200-S/25/115/161

GLK18-8-200/59/161/166

GLV30-8-H-150-IR/47/73c

KT10-8-80

KT10-8-H-8

ML100-8-1000-RT/102/115

ML100-8-1000-RT/98/102

ML17-8-450/115/120