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機械設計歴20年以上のtsurfと言います
今回は以下に関する記事です
機械設計に使う 近接センサや静電容量センサーのA接 Ｂ接
(例 静電容量センサーを使った液面検知）
⇩本記事は以下の方にオススメです⇩
未経験機械設計者
近接センサーや静電容量センサーで
A接とかＢ接とかって何だよ？
⇩本記事を読むと以下が わかります⇩
今回は静電容量センサーを例に
A接とB接を解説します
光を使わないセンサー
光電センサーやファイバーセンサーは光を使ったセンサーです
しかし センサーの中には光を使わず
電界の変化や静電容量の変化で検知するセンサーがあります
例としては 近接センサーや静電容量センサーです
これらのセンサーで注意すべき点としては
購入時にA接 Ｂ接を型式で指定しなくてはいけないことです
また 近接センサーや静電容量センサーは 後から設定で変更できません
では A接 Ｂ接とは何か 次の章で解説します
A接点 B接点 結論
❑A接点 B接点とは
光を使ったセンサーで紹介した ライトON ダークONに相当するものです
| 検知時 | 被検知時 | ||
|---|---|---|---|
| Ａ接点 | ➡ | 信号ON | 信号OFF |
| B接点 | ➡ | 信号OFF | 信号ON |
❑断線検知を考慮した使い分け
| 確認内容 | 使用事例 | ||
|---|---|---|---|
| Ａ接点 | ➡ | 有ることを確認 | ワーク確認 液面検知など |
| Ｂ接点 | ➡ | 無いことを確認 | 安全関連 インターロックなど |
＜注意＞
参考で 詳細や使い分けを後述しますが
会社によって考え方がちがいますので
新規で設置の場合 必ず自社の電気設計担当に確認してください
❑近接センサー 静電容量センサー選定時の注意
前述しましたが
光電センサーなど 光を使ったセンサーが
ライトON ダークONを後から設定により変更できるのに対し
近接センサーや 静電容量センサーは 後から設定で変更ができません
購入時点でA接/B接を決定しなくてはいけません
だいたい 型式織り込みとなっています
A接点 Ｂ接点 解説手順
次章以降 A接点とB接点を 静電容量を例に解説します
それにあたり 以下の手順で解説しようと思います
静電容量センサーの概要
⇩
静電容量を使う場合の事例：通いタンクの液面検知
⇩
通いタンクの液面検知に関する Ａ接点 Ｂ接点
静電容量センサー概要と通いタンクの概要
❑静電容量センサーの概要
物体とセンサーの間の静電容量の変化を検知するセンサーです
特徴としては 金属製以外であれば
不透明タンクの中の液面を検知できます
まず前提として 不透明タンクでも
装置内でタンクへの供給 廃液が行われるのであれば
以下のような 構造にして ファイバーセンサーを使えます
図１ 装置内据え置き 不透明タンク
しかし 透明でない色付きタンクで かつ 通いタンクの場合
（通いタンク：作業者がタンクを取り外して 液の供給や廃液を行う）
上記の構造にしてしまうと
人が液の供給や廃液のために タンクを外すのですが
その際に センサーも外さなくてはいけません
このような場合に 静電容量センサーを用います
静電容量センサーは
非接触で液面を検知でき 以下の図のようになります
図２ 通い式 不透明タンク
静電容量センサーは非接触で 液面を検知できるので
これであれば 通いタンクは成り立ちますね
ただし 静電容量センサーで液面検知するには条件があり
タンク材質は 金属はNGです
❑通い供給タンク 通い廃液タンクの概要
今回 A接点 Ｂ接点を解説するにあたり
通い供給タンクと 通い廃液タンクを簡単に解説します
ある装置の ある処理にて
特殊な液体が必要でタンクを必要とし 以下を想定します
では 通いタンクの場合
供給タンクと廃液タンクの各液量を
静電容量センサーで監視する場合のＡ接点 Ｂ接点を次の章で見ていきましょう
通い供給タンクの液面検知
静電容量センサーのA接点 Ｂ接点
❑静電容量センサー設置例 センサーL(low)
『👉通い供給タンクのセンサーL(LOW) 』
LOW検知センサーとして
一回の処理に必要な液量を検知する位置に設置します
理由は 後述します
『👉センサーLの役割 』
このセンサーLは
処理が始まる前に
一回の処理に最低限 必要な液量があるかを確認します
処理が始まる前 このセンサーLより
液面が下の場合に 液量不足のアラーム発報をし
処理をスタートさせないようにします
『👉センサーLの特徴 』
処理の前に以下のように 液面が
ぎりぎり センサーLが検知しない液面位置の液量でも処理がスタートします
一回の処理に必要な液量は確保しているからです
従って 今回の処理の途中で液が失くなり
センサーL以下まで液面が低下し 液量なしになった場合でも
事前に一回の処理に必要な液量は 確認済なので 処理に影響ありません
従って処理の途中で 液量不足アラームは発報しません
いつ アラーム発報するかと言うと
処理が終了し 次の処理前に 液量不足アラームを発報します
❑断線検知を考慮した センサーLの接点は？
このセンサーLは 処理前に一回の処理に必要な液量が有ることを確認します
ですので
液を検知した場合信号ONとなるA接点にします
そして PLCで 以下のように認識させます
信号ON正常
信号OFF異常
これにより 通い供給タンクを満タンにして設置した場合
センサー正常とセンサー断線で以下のようになります
| センサーが正常 | ➡ | 信号ON＝液有り正常 となり通常通り処理開始 |
| センサーが断線 | ➡ | 信号OFF=液なし となりアラーム発報 |
このことから 断線の疑いを認識できます
通い廃液タンクの液面検知
静電容量センサーのA接点 Ｂ接点
『👉通い廃液タンクの センサーHH(HIGH HIGH) センサーH(HIGH) 』
HIGH HIGH検知センサーとして
タンクから液があふれる手前くらいに設置します
（理由は後述します）
HIGH検知センサーとして
液量がセンサーＨが検知する量より わずかに下であるならば
一回の処理分の廃液を受けてもHIGH HIGH検知センサーに検知しない
位置に設置します
（理由は 後述します）
『👉センサーHHの役割 』
このセンサーが検知するまで液面が上昇した場合
タンクから液が溢れる可能性があるとして
これ以上廃液タンクに廃液させないように処理を強制停止します
『👉センサーHの役割 』
このセンサーHは
処理が始まる前に センサーＨが液面検知する位置に
廃液がないことを確認します
なぜなら 処理前に このセンサーＨ以上に液量がある場合
次の処理中に センサーHHまで液面が到達し
処理を強制停止してしまう可能性があるからです
すると
その処理中に処理されていたワークは場合によっては排気処分になります
ですので 処理が始まる前 このセンサーHより
液面が上の場合に 満水可能性有りのアラームを発報し
処理をスタートさせないようにします
『👉センサーHの特徴 』
処理の前に以下のように 液面が
センサーHが ぎりぎり検知しない液面位置の液量でも処理がスタートします
なぜなら このセンサーＨで 一回の処理なら
センサーＨＨまで到達し
強制停止させない液量であることを確認しているからです
従って 今回の処理の途中で液が増水し
センサーH以上まで液面が上昇し 液量有りになった場合でも
事前に一回の処理分の廃液ならセンサーHHに到達しない液量は
確認済なので 処理に影響ありません
従って処理の途中で 液面上昇アラームは発報しません
いつ アラーム発報するかと言うと
処理が終了し 次の処理前に 液面上昇アラームを発報します
❑断線検知を考慮した センサーHHとセンサーHの接点は？
このセンサーHHと センサーHは そこまで液がないことの確認です
ですので
液を検知した場合信号OFFとなるB接点にします
そして PLCで 以下のように認識させます
信号ON正常
信号OFF異常
これにより 通い廃液タンクをカラにして設置した場合
センサー正常とセンサー断線で以下のようになります
| センサーが正常 | ➡ | 信号ON＝液無し正常 となり通常通り処理開始 |
| センサーが断線 | ➡ | 信号OFF=液あり となりアラーム発報 |
このことから 断線の疑いを認識できます
まとめ
●近接センサーや静電容量センサーは A接 B設を後から変更できない
●断線検知を考慮した場合
液面有り確認など 有ることの確認はA接
液面上昇検知など 無いことの確認はB設
本記事は以上です
最後までお読み頂きありがとうございます