Sensore M-GAGE Q7M Flat-Pak

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1 Sensore M-GAGE Q7M Flat-Pak Sensore di rilevamento veicoli Caratteristiche In grado di rilevare veicoli fermi all interno del campo di rilevamento del sensore Sensore Flat-Pak adatto all installazione in una fessura da 3/8 ecnologia magnetoresistiva a 3 assi, in grado di rilevare i cambiamenti tridimensionali nel campo magnetico terrestre prodotti dalla presenza di oggetti ferrosi Facile da installare (vedere pagina 5); possibilità di installazione sia interrata che non Sensore completo di elettronica, con custodia robusta e compatta, soppianta la tecnologia a spira induttiva, non richiede un controllore esterno Progettato per minimizzare gli effetti dovuti alle variazioni di temperatura e ai campi magnetici destabilizzanti Il sensore apprende le condizioni ambientali e memorizza le impostazioni; la configurazione o le impostazioni di portata non andranno perse una volta spento il dispositivo Modelli Modello Cavo* ipo cavo ensione di alimentazione ipo di uscita Campo Q7MB Cavo da 2 m (6,5 ) Q7MB W/15 Cavo da 5 m (15 ) Q7MB W/30 Cavo da 9 m (30 ) Q7MB W/50 Cavo da 15 m (50 ) Q7MB W/100 Cavo da 30 m (100 ) Cavo schermato con sezione 26/ 5 poli con diametro 0,160 della guaina in polietilene da 10 a 30 Vcc Bipolare NPN/PNP** Il raggio d azione varia in base al tipo di applicazione e di bersaglio. Vedere le Figure 4 e 5. Q7MBQ Cavetto 150 mm (6 ) con connettore a 5 pin tipo europeo a sgancio rapido (QD) Cavo con sezione 26/ 5 poli con guaina in PVC * Sono disponibili cavi di altre lunghezze fino a 60 m (200 ); consultare il costruttore per maggiori informazioni. Il modello con connettore QD richiede un cavo adatto; vedere pagina 8. ** Per informazioni sulle altre opzioni dell uscita contattare il costruttore. AVVERENZA... Uso corretto Porte interne I sistemi di apertura meccanica, frenatura e inversione del movimento della porta non rispondono in modo sufficientemente veloce ad impedire il contatto con la porta da parte di veicoli in movimento (camion o carrelli per la movimentazione del materiale), anche se a bassa velocità. Oltre a ciò, il campo di rilevamento del sensore può variare a causa di cambiamenti del campo magnetico locale. utti i veicoli dovranno avvicinarsi alle porte a velocità sufficientemente ridotte per permettere all operatore di verificare la corretta apertura. Il mancato rispetto di questo requisito può comportare gravi lesioni personali o morte. AVVERENZA... Non usare per la protezione del personale Non usare questi prodotti come dispositivi di rilevazione per la protezione del personale. La mancata osservanza di tale norma può causare gravi lesioni personali o morte. Questi sensori NON dispongono dei circuiti ridondanti necessari per permetterne l uso in applicazioni per la sicurezza del personale. Pertanto, guasti o cattivi funzionamenti del sensore possono provocare variazioni del segnale in uscita. Consultare il catalogo Banner dei prodotti per la sicurezza conformi alle normative OSHA, ANSI e IEC per la protezione del personale. Brevetto U.S. nr. 6,546,344 B1 04/05 ID157 Rev. B

2 Caratteristiche generali Il sensore M-GAGE Q7M Flat-Pak utilizza una tecnologia di rilevamento passiva per rilevare materiali ferrosi di grandi dimensioni. Il sensore misura i cambiamenti nel campo magnetico naturale terrestre (campo magnetico ambientale) provocati dalla presenza di oggetti ferromagnetici. Il sensore M-GAGE Q7M Flat-Pak rappresenta una valida alternativa alla tecnologia a spira induttiva e non richiede dispositivi di controllo della frequenza esterni. Il suo design unico ne consente l installazione facile e veloce in fessure da 3/8. In applicazioni nelle quali il pavimento non è stato gettato, il modello M-GAGE S18M può essere installato o sostituito senza richiedere lavori di disfacimento e taglio della pavimentazione. Per ottenere i risultati migliori si consiglia l installazione interrata del sensore al centro della corsia di passaggio dei veicoli. È possibile montare il sensore M-GAGE anche al di sopra del terreno (vedere pagina 5). Principio di funzionamento Il sensore utilizza tre trasduttori magnet-oresistivi, perpendicolari tra di loro. Ciascun trasduttore rileva i cambiamenti nel carpo magnetico lungo un asse. L integrazione di questi tre elementi garantisce una sensibilità ottimale. Un oggetto ferroso provoca alterazioni nel campo magnetico locale (ambientale) attorno all oggetto stesso, come mostrato nella Figura 1. L ampiezza del cambiamento nel campo magnetico dipende sia dall oggetto (forma, dimensioni, orientamento e composizione) e dal campo magnetico ambientale (forza e orientamento). Utilizzando una semplice procedura di programmazione, il sensore Q7M misura il campo magnetico ambientale. Se un oggetto ferroso di grandi dimensioni (ad esempio un camion, un automobile o un vagone ferroviario) modifica il campo magnetico, il sensore rileva i cambiamenti (anomalie). Quando il livello di cambiamenti prodotti nel campo magnetico supera la soglia del sensore, le uscite digitali del sensore cambiano stato. Raggio d azione e angolo di apertura Il raggio d azione del sensore dipende da tre variabili: 1. L ambiente magnetico locale (incluso la presenza di eventuale materiale ferroso nelle vicinanze) 2. Le proprietà magnetiche dell oggetto da rilevare 3. Le impostazioni del sensore Il sensore Q7M può rilevare i cambiamenti nel campo magnetico terrestre in tutte le direzioni. Come per altri sensori, il raggio d azione dipende dal bersaglio. La forte interferenza prodotta dall oggetto ferroso diminuisce man mano che aumenta la distanza dal sensore, e l ampiezza e la forma dell interferenza dipendono dalla forma e dalla composizione dell oggetto. Il sensore può essere programmato per reagire alle interferenze di un campo magnetico di maggiore o minore intensità utilizzando due regolazioni: la condizione dello sfondo e il livello di sensibilità. Dopo aver impostato il livello dello sfondo e di sensibilità, i dati vengono memorizzati in una memoria non volatile e il sensore è pronto a rilevare gli oggetti. NOA: IlQ7 continuerà a rilevare veicoli nel campo di rilevamento, anche quando il veicolo è fermo. A. Le differenze di fondo del campo magnetico, con leggeri disturbi causati da oggetti ferrosi fissi nei pressi del sensore non alterano il funzionamento del sensore in quanto... B. In seguito all introduzione di un oggetto in acciaio di grandi dimensioni. Il sensore rileva le differenze tra i campi magnetici A e B (forza e orientamento del campo). Se le differenze sono superiori alla soglia di sensibilità, le uscite del sensore si attiveranno. Figura 1. Rilevamento basato sul campo magnetico generato 2 ID157 Rev. B el:

3 Configurazione del sensore LED configurazione/uscita (rosso/giallo) LED presenza tensione (verde) Figura 2. Caratteristiche del sensore MARRONE BLU GRIGIO BIANCO o NERO Il sensore è configurabile tramite il filo grigio per il controllo remoto. Il fio grigio è sempre attivo e il sensore può essere riconfigurato in qualsiasi momento. Per ottenere le migliori prestazioni, fissare saldamente il sensore per evitare qualsiasi movimento sia durante la configurazione che durante il normale funzionamento. Gli impulsi di programmazione possono essere inviati collegando il filo grigio al comune del sensore (filo blu) e inframmettendo un pulsante meccanico a contatto normalmente aperto, oppure un segnale basso (< 2Vcc) da un PLC, o infine utilizzando l unità di programmazione portatile DPB1, come mostrato alla Figura 3. Se per la configurazione si utilizza un PLC, gli impulsi saranno confermati da un segnale in uscita dal sensore. Se si utilizza l unità DPB1, gli impulsi vengono inviati premendo il pulsante EACH (0,04 secondi < clic < 0,8 secondi). Lo stato dell uscita del sensore è segnalato dal LED di uscita dell unità DPB1. Impostare le condizioni dello sfondo (nessun veicolo presente) Collegare il sensore M-GAGE come descritto in alto. Impostazione dello sfondo Configurazione (0,04 secondi < < 0,8 secondi) ogliere tutti gli oggetti metallici non fissi dall area di rilevamento. Inviare un impulso sulla linea per la configurazione remota. Risultato Il sensore apprende le condizioni dello sfondo. Il LED uscita lampeggia circa 12 volte, mentre viene acquisito lo sfondo. Il sensore ritorna in modalità Run. Impostare il livello di sensibilità (il livello 1 è il meno sensibile, il livello 6 è il più sensibile) Configurazione (0,04 secondi < < 0,8 secondi) Risultato Accesso alla modalità Sensibilità Due impulsi sulla linea di configurazione remota. Il LED uscita lampeggia da 1 a 6 volte ogni 2 secondi per indicare il livello di sensibilità (es. due volte indica il livello 2). Quando si usa una l unità DPB1: il sensore inizia sempre dal livello 1 Figura 3. Connessione all unità di programmazione portatile DPB1 Regolare la sensibilità Per aumentare la sensibilità gradualmente, inviare un secondo impulso sulla linea di controllo remoto; continuare fino al raggiungimento del livello di sensibilità desiderato. Doppio impulso sulla linea di controllo remoto per salvare le impostazioni. Il LED uscita lampeggia da 1 a 6 volte ogni 2 secondi per indicare il livello di sensibilità del sensore (es. due volte indica il livello 2). Il sensore ritorna in modalità Run. est di funzionamento Passare con un veicolo sopra il sensore per attivare l uscita (utilizzare un veicolo piccolo e leggero per assicurarsi che in seguito vengano rilevati anche i veicoli più grandi). Regolare la sensibilità come necessario. Verificare se il LED uscita si accende come previsto. Preparazione all uso Scollegare temporaneamente l unità DPB1 o il sistema di controllo utilizzato per la configurazione e collegare il sensore a un dispositivo ad alimentazione continua (non compreso nella fornitura; vedere pagina 8). el: ID157 Rev. B 3

4 Eccesso di guadagno vs livello di sensibilità (base: livello 5) Livella Moltiplicatore dell eccesso di guadagno 1 (meno sensibile) 0,33 2 0,4 3 0,5 4 0,66 5* 1,0 6 (più sensibile) 1,3 * Impostazioni di fabbrica Eccesso di guadagno (excess gain) Curve caratteristiche dell eccesso di guadagno con bersagli standard Dopo il montaggio e la configurazione, il sensore è pronto all uso. Gli esempi applicativi riportati di seguito illustrano le normali risposte del sensore M-GAGE. Figura 4 (esempio 1) - montaggio laterale del sensore M-GAGE ad un metro di altezza dal suolo per il rilevamento di un automobile. Il grafico in Figura 4 mostra l eccesso di guadagno con un veicolo normale. L eccesso di guadagno è la misura della quantità di segnale extra rilevato dal sensore al di sopra del livello strettamente necessario per rilevare il bersaglio. La tabella sulla sinistra mostra i cambiamenti nell eccesso di guadagno al variare del livello di sensibilità. Se la sensibilità è a livello 6, l eccesso di guadagno ad una data distanza sarà 1,3 volte maggiore rispetto alla sensibilità del livello 5. Al contrario, se la soglia di sensibilità impostata è pari al livello 1, l eccesso di guadagno sarà un terzo rispetto al valore riscontrabile al livello 5. Figura 5 (esempio 2) - normale situazione in cui un veicolo passa sopra il punto del suolo dove è installato il sensore. Notare che l eccesso di guadagno risulta massimo quando la massa del veicolo (ossia l assale posteriore) è posizionata direttamente sopra il sensore. Vista dall alto M-GAGE Distanza dal veicolo 8 7 (5) Vista posteriore Eccesso di guadagno (livello di sensibilità) (3) 0,5 m (1,6') 1,0 m (3,2') 1,5 m (4,8') 2,0 m (6,4') Commutazione 2,5 m (8,0') Uscita OFF Uscita ON M-GAGE Distanza dal lato del veicolo NOA: l orientamento del sensore è irrilevante. Figura 4. Esempio applicativo 1: sensore installato ad un altezza di 1 metro (3,2 ) dal suolo Vista dall alto -2,4 m (-8') -1,2 m (-4') 0 1,2 m (4') 2,4 m (8') Distanza dal veicolo 3,7 m (12') 4,9 m (16') 6,1 m (20') 7,3 m (24') M-GAGE Vista posteriore in figura, veicolo di 6 m (19 ) 0,25 m (0,8') M-GAGE NOA: l orientamento del sensore è irrilevante. Figura 5. Esempio applicativo 2: sensore installato 0,25 metri (0,8 ) sotto il suolo 4 ID157 Rev. B el:

5 Installazione interrata Per un funzionamento ottimale, il sensore Q7M Flat-Pak deve essere installato al centro della corsia di passaggio dei veicoli (vedere Figura 8). Gli assali dei veicoli determinano infatti le variazioni più consistenti e costanti del campo magnetico. Se si sostituisce un sensore a spira induttiva, il centro geometrico della spira da sostituire è normalmente una buona posizione per l installazione. In applicazioni ai lati della corsia di traffico, occorre prendere in considerazione lo spostamento di oggetti metallici a breve distanza dal sensore sul lato opposto della corsia, anche se tale attività non è visibile (come ad esempio, dietro un muro o all interno di un edificio). Banner Applications Engineer è a vostra disposizione per aiutarvi e fornirvi ulteriori informazioni su questo tipo di installazione. La stretta custodia del sensore M-GAGE Q7M Flat-Pak ne consente l installazione interrata nel pavimento in un singolo taglio da 3/8. La profondità del taglio richiesta nel pavimento non è elevata. Viene normalmente installato in profondità da 2 a 4. Per progettare l installazione del sensore a più di 24 dal livello del terreno, consultare Banner Engineering Applications Il cavo del sensore viene inserito in una fessura di soli 1 /4. Se per ricavare il foro si usa una lama con uno spessore inferiore a 3 /8 si consiglia di effettuare un doppio taglio per ricavare la larghezza necessaria al sensore. I tondini o altri metalli inseriti all interno del pavimento non influiranno sulle prestazioni del sensore. AENZIONE: Durante l operazione di taglio del pavimento, fare attenzione ad evitare le tubazioni e i cavi delle varie utenze, ivi inclusi i sistemi utilizzati nei pavimenti riscaldati. Utilizzare un aspiratore per rimuovere i residui delle operazioni e l umidità. Inserire il sensore e il cavo nel foro con il cavo posato fino al quadro di comando. Riempire il foro con sigillante per uso cantieristico o per pavimenti. NON riempire il foro con asfalto riscaldato. Applicare il sigillante attorno al sensore e al cavo con un oggetto sottile, in modo da evitare eventuali sacche d aria. Installazione sopra il livello del terreno NOA: Per i migliori risultati di rilevamento dei veicoli, installare il sensore M-GAGE al di sotto del livello del terreno e al centro della corsia di traffico (vedi Figura 8). In applicazioni nelle quali il sensore deve essere installato ai lati della corsia (ad esempio in una cabina, su di un palo, o in una colonnina il controllo dell accesso), assicurarsi che nessun altro oggetto metallico in movimento possa interferire sul funzionamento del sensore M-GAGE. Per ulteriori informazioni, consultare un rappresentante Banner. Il sensore Q7M Flat-Pak è di tipo non direzionale e può essere montato in qualsiasi posizione. In caso di installazione sopra il livello del terreno, le teste ad entrambe le estremità del sensore possono essere utilizzate come fori di fissaggio. Selezionare una posizione il più possibile vicino ai veicoli da rilevare. Utilizzando i fori di fissaggio sulle teste, installare il sensore su qualsiasi superficie (ad esempio, in cemento o metallo). Se si utilizza un cavo con connettore QD, si consiglia di installare i cavi all interno di una guaina per una maggiore protezione dalle condizioni ambientali. Per i cavi già integrati nel sensore, tale precauzione non è necessaria. SUGGERIMENO: Il sensore può essere installato all intero di una struttura architettonica non contenente ferro per non modificare l aspetto estetico dell ambiente o per ragioni di sicurezza. È comunque importante che il sensore sia saldamente fissato sia durante la configurazione che per il successivo uso. Se il sensore si sposta dopo aver effettuato la configurazione, potranno verificarsi errori e il sensore dovrà essere configurato nuovamente. Se il sensore sembra aver perso la propria memoria, ciò può essere dovuto ad uno spostamento successivo alla configurazione. Per togliere il sensore Q7M Flat-Pak occorre semplicemente tirare il cavo del sensore verso l alto dall estremità del quadro di comando. In questo modo si estrarrà il sensore, il sigillante vulcanizzato e il cavo dalla fessura. Figura 6. Sensore posizionato all interno di una fessura nel pavimento Figura 7. Installazione sopra il livello del terreno, utilizzando i fori nelle teste del sensore el: ID157 Rev. B 5

6 Considerazioni sul posizionamento Posizione ottimale Il disegno sulla sinistra mostra il posizionamento ottimale del sensore M-GAGE per il rilevamento di veicoli. Se il sensore è posizionato al centro della corsia di traffico, è possibile usare un livello di sensibilità basso per assicurare il rilevamento dei soli veicoli sulla corsia. Ciò assicura la cosiddetta separazione delle corsie, ossia il sensore non rileverà i veicoli in transito nella corsia adiacente. Un livello di sensibilità inferiore consente inoltre al sensore di separare meglio un veicolo dall altro, rendendolo in grado di rilevare con sicurezza lo spazio tra il paraurti posteriore del veicolo di testa e il paraurti anteriore del veicolo che segue. Con un posizionamento e una configurazione adeguati, il sensore M-GAGE è in grado di rilevare uno spazio di separazione tra i veicoli di 24 o inferiore. Posizione meno favorevole Il disegno sulla sinistra mostra un installazione potenzialmente problematica. Anche se è possibile installare il sensore ai lati della corsia con buoni risultati, questa posizione aumenta i problemi potenziali. Per rilevare in modo affidabile un veicolo dal lato della strada, è necessa rio aumentare la sensibilità del sensore per consentire il rilevamento di oggetti più distanti. Sfortu na tamente, ciò consente al sensore di rilevare anche altri oggetti, come ad esempio un tosaerba dietro al sensore o i veicoli nella corsia adiacente, impedendo in tal modo un conteggio corretto. Posizionare il sensore M-GAGE ai lati del traffico solo se si può escludere la possibilità di rilevare altri oggetti. Una regola pratica è quella di assicurarsi che non vi siano altri veicoli nel raggio di 10 dal sensore, oltre a quelli da rilevare. Figura 8. Esempio di posizione ideale e meno favorevole 6 ID157 Rev. B el:

7 ensione di alimentazione Campo di rilevamento Vedere le Figure 4 e 5. ecnologia di rilevamento Circuito protezione alimentazione Configurazione uscita Protezione uscita Potenza dell uscita empo di risposta Ritardo all accensione Effetti della temperatura Regolazioni da 10 a 30 Vcc (ondulazione massima 10%) a 43 ma, escluso il carico Oltre i +50 C, alimentazione da 10 a 24Vcc (ondulazione massima 10%) rasduttore magnetoresistivo passivo, a 3 assi Protetto contro la polarità inversa e i transienti di tensione Due uscite a stato solido SPS, si attivano quando un oggetto è rilevato; una NPN (corrente negativa) e una PNP (corrente positiva) Protetto contro i corto-circuiti 100 ma massimo (ciascuna uscita) Saturazione NPN: < 200 mv a 10 ma e < 600 mv a 100 ma; Corrente di dispersione allo stato di interdizione: < 200 ma Saturazione PNP: < 1,2V a 10 ma e < 1,6V a 100 ma; Corrente di dispersione allo stato di interdizione: < 5 ma 20 millisecondi 0,5 secondi < 0,5 milligaus/ C La condizione dello sfondo e il livello di sensibilità possono essere impostati inviando impulsi sul filo grigio tramite l unità di programmazione portatile (vedere pagina 3). Indicatori Due indicatori (vedere Figura 2 e istruzioni a pagina 3): Indicatore presenza tensione (verde) Indicatore configurazione/uscita (rosso/giallo) Ingresso EACH remoto Impedenza 12K Ohm (basso = < 2Vcc) Struttura Custodia: alluminio anodizzato este: poliestere termoplastico Condizioni di funzionamento Cablaggio Grado di protezione Vibrazioni e shock meccanico Certificazioni Caratteristiche da -40 a +70 C (da -40 a +158 F); umidità relativa 100% max. Cavo a 5 poli schermato (con massa) con guaina in polietilene, o cavo con connettore a 5 pin a sgancio rapido, tipo europeo con guaina in PVC (per ulteriori informazioni sui cavi con connettore a sgancio rapido disponibili,vedere pagina 8) Design a tenuta ermetica con grado di protezione IEC IP69K; NEMA 6P utti i modelli sono conformi ai requisiti Mil. Standard 202F. Metodo 201A (vibrazioni: da 10 a 60Hz max. doppia ampiezza 0,06, accelerazione massima 10G). Sono inoltre conformi ai requisiti IEC : 30G, durata 11 ms, semionda sinusoidale. Prodotto coperto da brevetto U.S. nr B1 el: ID157 Rev. B 7

8 Cavi con connettore a sgancio rapido Stile Modello Lunghezza Connettore Stile Modello Lunghezza Connettore Connettore diritto a 5 pin tipo europeo, con schermatura MQDEC2-506 MQDEC2-515 MQDEC m (6,5 ) 5 m (15 ) 9 m (30 ) 44 mm max (1,7") ø 15 mm (0,6") M12 x 1 Connettore a 90 a 5 pin tipo europeo, con schermatura MQDEC2-506RA MQDEC2-515RA MQDEC2-530RA 2 m (6,5 ) 5 m (15 ) 9 m (30 ) 38 mm max (1,5") M12 x 1 ø 15 mm (0,6") 38 mm max (1,5") Accessori VDC DPB1 Unità di programmazione portatile, utilizzata per la configurazione del sensore Alimentazione a batteria con alimentatore opzionale da 115Vca. O U P U N N N P P P Dimensioni Collegamenti Modello con cavo marrone blu bianco nero grigio Schermatura Vcc max. 100 ma Programmazione remota Modello con connettore a sgancio rapido marrone blu bianco nero grigio Vcc max. 100 ma Programmazione remota Schermatura A B C D + - SENSOR VOLAGE Filo marrone Configurazione pin Filo nero Filo bianco Filo blu Filo grigio R E M O E PORABLE PROGRAMMING BOX POWER PROGRAM EACH COMM. ACIVE PC IR Alimentatore opzionale da 115Vca perl unità di programmazione DPB1 GARANZIA: Banner Engineering Corp. garantisce i propri prodotti per un anno da qualsiasi difetto. Banner Engineering Corp. riparerà o sostituirà gratuitamente tutti i propri prodotti riscontrati difettosi al momento in cui saranno resi al costruttore, durante il periodo di garanzia. La presente garanzia non copre i danni o le responsabilità per l uso improprio dei prodotti Banner. La presente garanzia sostituisce tutte le precedenti garanzie, espresse o implicite. ID157 Rev. B Banner Engineering Corp., 9714 enth Ave. No., Minneapolis, MN USA el.: sensors@bannerengineering.com