Sensori a ultrasuoni WORLD BEAM Serie QS18U

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1 Sensori miniaturizzati ad ultrasuoni con funzione di apprendimento EACH Caratteristiche Funzione di programmazione EACH integrata, veloce e facile da usare; non richiede la regolazione tramite potenziometro Custodia ultracompatta Un uscita digitale: NPN o PNP, in base al modello Due LED di stato bicolori Disponibile nella versione con protezione esterna robusta, adatta per condizioni ambientali difficili Configurabile con cavo non terminato da 2 o 9 metri o con connettore a 4 pin a sgancio rapido (stile Pico o tipo europeo), disponibile sia con connettore integrato o con cavetto da 150 mm Ampio intervallo di temperature operative: da -20 a +60 C (da -13 a +140 F) Compensazione della temperatura Configurabile per il funzionamento normalmente chiuso o normalmente aperto empo di risposta veloce (15 millisecondi) Ad ultrasuoni Modelli Modello Campo di rilevamento Funzioni EACH di apprendimento automatico Cavo* ensione di alimentazione Uscita QS18UNA QS18UPA QS18UNAE QS18UPAE da 50 mm a 500 mm (da 2 a 20 ) Pulsante integrato o funzione EACH remota (IP67, NEMA 6P) Funzione EACH remota (protezione esterna in resina epossidica, IP68, NEMA 6P) Cavo a 4 conduttori, 2 m (6,5 ) con schermatura 12-30V cc NPN PNP NPN PNP * L elenco comprende solo i modelli standard con cavo da 2 m (6,5 ). Per la configurazione con cavo da 9 m (30 ) schermato, aggiungere il suffisso W/30 al codice del modello (ad esempio, QS18UNA W/30). Modelli QD (con connettore a sgancio rapido): Per il connettore integrato a sgancio rapido a 4 pin tipo europeo, aggiungere il suffisso Q8 (ad esempio, QS18UNAQ8). Per il connettore a sgancio rapido a 4 pin tipo europeo con cavetto da 150 mm (6 ), aggiungere il suffisso Q5 (ad esempio, QS18UNAQ5). Per il connettore integrato a 4 pin stile Pico, aggiungere il suffisso Q7 (ad esempio, QS18UNAQ7). Per il connettore a 4 pin stile Pico con cavetto da 150 mm (6 ), aggiungere il suffisso Q (ad esempio, QS18UNAQ). I modelli con connettore a sgancio rapido (QD) richiedono un cavo adatto, vedere le specifiche a pagina 10. 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. 12/08 ID166 rev E

2 Principio di funzionamento I sensori ad ultrasuoni emettono un impulso o una serie di impulsi di ultrasuoni, che attraversano l aria alla velocità del suono. Una porzione di questa energia viene riflessa dal bersaglio e ritorna verso il sensore. Il sensore misura il tempo totale impiegato dagli impulsi per raggiungere il bersaglio e ritornare alla fonte. La distanza dall oggetto è calcolata in base alla seguente formula: D = ct 2 D = distanza tra sensore e bersaglio c = velocità del suono nell aria t = tempo di volo dell impulso ad ultrasuoni Per aumentare la precisione, il sensore ad ultrasuoni può effettuare una media dei risultati di più impulsi prima di calcolare il valore finale. Effetti della temperatura La velocità del suono dipende dalla composizione, pressione e temperatura del gas attraversato dagli ultrasuoni. Nella maggior parte delle applicazioni che sfruttano questo principio, la composizione e la pressione del gas sono variabili fisse, mentre la temperatura può variare. La velocità nel suono nell aria varia a seconda della temperatura, in base alla seguente approssimazione: C m/s = C Che equivale, in base al sistema inglese: C m/s = velocità del suono in metri al secondo C = temperatura in C C piedi/s = F C ft/s = velocità del suono in piedi al secondo F = temperatura in F Compensazione della temperatura Le variazioni di temperatura dell aria producono cambiamenti nella velocità di propagazione del suono, che a sua volta incidono sulla distanza misurata dal sensore. Un aumento della temperatura dell aria ha come conseguenza un avvicinamento di entrambi i limiti del campo al sensore. Nel caso opposto, un abbassamento della temperatura dell aria allontanerà entrambi i limiti del campo dal sensore. Queste variazioni sono nell ordine del 3,5% della distanza per escursioni di temperatura di 20 C. I sensori QS18U ad ultrasuoni sono dotati di compensazione della temperatura. Questa funzione permette di ridurre di circa il 90% l errore dovuto alle variazioni di temperatura. Lo spostamento dei limiti del campo dovuto alla temperatura sarà contenuto entro l 1,8% (con intervalli di temperatura da -20 a +60 C). NOE: L esposizione alla luce solare diretta può pregiudicare la capacità del sensore di effettuare compensazioni precise delle variazioni di temperatura. Se il sensore opera in condizioni di temperatura non uniformi, la compensazione sarà meno efficace. L errore al momento dell accensione sarà inferiore al 7% rispetto alla distanza reale. Dopo 5 minuti, l errore nel calcolo della soglia di commutazione si ridurrà allo 0,6% rispetto alla distanza reale. Dopo 25 minuti, la posizione di rilevamento risulterà stabile. Programmazione del sensore Il sensore può essere programmato utilizzando due metodi EACH: Impostazione dei singoli limiti minimo e massimo, oppure. 2 ID166 rev E el:

3 LED potenza/segnale verde/rosso Pulsante (solo modelli IP67) Indicatore LED EACH/Uscita giallo/rosso ramite la funzione campo automatico (Auto-Window), che permette di creare un campo di misura centrato attorno alla posizione impostata. La programmazione può essere effettuata tramite il pulsante o utilizzando un contatto remoto. Con la modalità remota è inoltre possibile disabilitare il pulsante per impedire al personale non autorizzato di modificare le impostazioni. Per accedere a questa funzione, collegare il filo bianco del sensore a 0Vcc, inserendo un contatto di programmazione remoto a monte del sensore. La programmazione viene effettuata secondo una sequenza di impulsi d ingresso (vedere la sezione procedure di programmazione a partire da pag. 4). La durata di ogni impulso (corris pondente ad un clic del pulsante) e il periodo tra impulsi multipli sono definiti come : 0,04 secondi < < 0,8 secondi Figura 1. Caratteristiche del sensore Campo operativo minimo vicino lontano Campo operativo massimo Zona cieca Bersaglio Bersaglio Bersaglio Bersaglio Uscita Alimentazione Alimentazione Uscita Alimentazione Uscita Alimentazione Uscita ON: Verde ON: Verde ON: Giallo ON: Verde ON: Rosso Figura 2. Interfaccia EACH Indicatori di stato LED ON/ Acceso rosso Acceso verde Il sensore è spento. Indica Il bersaglio fornisce un segnale debole, oppure è al di fuori del campo di misura. Il sensore funziona normalmente, segnale del bersaglio buono. LED Uscita/each Giallo Acceso rosso (fisso) Acceso rosso (lampeggiante) Indica Il bersaglio è al di fuori del campo di misura (uscita configurata per il funzionamento normalmente aperto). Il bersaglio è all interno del campo di misura (uscita configurata per il funzionamento normalmente aperto). In modalità each; in attesa del primo limite. In modalità each; in attesa del secondo limite. el: ID166 rev E 3

4 Impostare i limiti minimo e massimo Note generali sulla programmazione: Il sensore tornerà in modalità RUN se il primo limite EACH non viene registrato entro 120 secondi. Dopo avere impostato il primo limite, il sensore resterà in modalità PROGRAMMAZIONE fino a quando la sequenza EACH non sarà completata. enere premuto il pulsante di programmazione per > 2 secondi (prima di impostare il secondo limite), per uscire dalla modalità PROGRAMMAZIONE senza salvare i cambiamenti. Il sensore tornerà alle impostazioni precedenti. Funzionamento normalmente aperto minimo massimo Uscita Uscita ON Uscita Funzionamento normalmente chiuso minimo massimo Uscita ON Uscita Uscita ON Figure 3. Impostazione indipendente dei limiti minimo e massimo Pulsante 0,04 sec. < clic < 0,8 sec. Procedura Linea per controllo remoto 0,04 sec. < < 0,8 sec. Risultato Programmazione Modalità enere premuto il pulsante Nessuna azione richiesta; il sensore è pronto per il primo limite each LED uscita: Acceso rosso LED presenza tensione: Acceso verde (segnale buono) o Acceso rosso (nessun segnale) Imposta il primo limite Posizionare il bersaglio per il primo limite Premere il pulsante una volta Posizionare il bersaglio per il primo limite Impulso singolo sulla linea per il controllo remoto LED presenza tensione: Deve essere acceso verde each accettato LED uscita: Rosso lampeggiante each non accettato LED uscita: Acceso rosso Imposta il secondo limite Posizionare il bersaglio per il secondo limite Premere il pulsante una volta Posizionare il bersaglio per il secondo limite Impulso singolo sulla linea per il controllo remoto LED presenza tensione: Deve essere acceso verde each accettato LED uscita: Giallo o spento each non accettato LED uscita: Rosso lampeggiante 4 ID166 rev E el:

5 Funzionamento normalmente aperto Posizione - 10 mm Uscita Uscita ON Uscita Posizione - 10 mm Posizione impostata Posizione + 10 mm Funzionamento normalmente chiuso Uscita ON Posizione impostata Uscita Posizione + 10 mm Uscita ON Impostazione dei singoli limiti utilizzando la funzione campo automatico (Auto- Window) Impostando lo stesso limite due volte, si crea automaticamente un campo di 20 mm centrato attorno alla posizione desiderata. Note generali sulla programmazione: Il sensore tornerà in modalità RUN se il primo limite EACH non viene registrato entro 120 secondi. Dopo avere impostato il primo limite, il sensore resterà in modalità PROGRAMMAZIONE fino a quando la sequenza EACH non sarà completata. enere premuto il pulsante di programmazione per > 2 secondi (prima di impostare il secondo limite), per uscire dalla modalità PROGRAMMAZIONE senza salvare i cambiamenti. Il sensore tornerà alle impostazioni precedenti. Figura 4. Utilizzo della funzione campo automatico (Auto- Window) per la programmazione dell uscita Pulsante 0,04 sec. < clic < 0,8 sec. Procedura Linea per controllo remoto 0,04 sec. < < 0,8 sec. Risultato Programmazione Modalità enere premuto il pulsante Nessuna azione richiesta; il sensore è pronto per il primo limite each LED uscita: Acceso rosso LED presenza tensione: Acceso verde (segnale buono) o Acceso rosso (nessun segnale) Imposta il limite Posizionare il bersaglio per il primo limite Premere il pulsante una volta Posizionare il bersaglio al centro del campo Impulso singolo sulla linea per il controllo remoto LED presenza tensione: Deve essere acceso verde each accettato LED uscita: Rosso lampeggiante each non accettato LED uscita: Acceso rosso Reimpostare il limite Senza spostare il bersaglio, premere nuovamente il pulsante Senza spostare il bersaglio, inviare un impulso singolo sulla linea per controllo remoto nuovamente each accettato LED uscita: Giallo o spento each non accettato LED uscita: Rosso lampeggiante Uscita del sensore ON vicino Posizione -10 mm Posizione impostata (superficie dello sfondo) Posizione +10 mm Uscita del sensore Qualsiasi oggetto all interno di questa zona provocherà il cambiamento di stato dell uscita, indipendentemente dalla potenza del segnale rinviato al sensore. Uscita Uscita ON Distanza di rilevamento Figura 5. Applicazione della funzione campo automatico (Auto-Window) in modalità a riflessione el: ID166 rev E 5

6 Selezione funzionamento normalmente aperto/normalmente chiuso L uscita del sensore può essere configurata per il funzionamento normalmente aperto o normalmente chiuso tramite il filo bianco per la programmazione remota. Per selezionare alternativamente uno dei due stati possibili, inviare una serie di tre impulsi su tale linea. Se viene selezionato il funzionamento normalmente aperto, l uscita si attiva quando il bersaglio è presente. Con il funzionamento normalmente chiuso, l uscita si attiva quando il bersaglio è assente. Vedere figure 3 e 4. Pulsanti Procedura Linea per il collegamento remoto 0,04 sec. < < 0,8 sec. Risultato Attiva e disattiva alternativamente il funzionamento N.O. / N.C. Opzione non disponibili tramite i pulsanti Inviare tre impulsi sulla linea di controllo remoto. Permette di selezionare alternativamente il funzionamento normalmente aperto o normalmente chiuso. Esclusione pulsante Abilita o disabilita il pulsante per impedirne l uso da parte di personale non autorizzato ad effettuare modifiche delle impostazioni. Pulsanti Procedura Linea per il collegamento remoto 0,04 sec. < < 0,8 sec. Risultato Esclusione pulsante Opzione non disponibili tramite i pulsanti Inviare quattro impulsi sulla linea di controllo remoto I pulsanti saranno quindi abilitati o disabilitati, in base alla condizione precedente. 6 ID166 rev E el:

7 Campo di rilevamento Da 50 a 500 mm (da 2 a 20 ) ensione di alimentazione Frequenza sonora Circuito protezione alimentazione Configurazioni delle uscite Protezione uscita Potenza dell uscita empo di risposta Ritardo all accensione Effetti della temperatura Ripetibilità Dimensioni minime del campo di misura Isteresi Regolazioni Indicatori Struttura Condizioni di funzionamento Cablaggio Grado di protezione Vibrazioni e shock meccanico Deriva dovuta ad aumento della temperatura Note applicative Certificazioni Da 12 a 30 Vcc (ondulazione max. 10%); 25 ma max. (escluso il carico) 300 khz, tempo di risposta 7,5 ms Protetto contro la polarità inversa e i transienti di tensione Il contatto SPS a stato solido assume la posizione di lavoro quando viene rilevato il bersaglio all interno del campo di misura; in base al modello, il dispositivo è dotato di un uscita NPN o una PNP Protetto contro corto-circuiti 100 ma massimo carico; cfr. Nota 2 Corrente di dispersione allo stato di interdizione: < 10 µa (positiva); < 200 µa (negativa); cfr. Nota 3 Saturazione NPN: < 1,6V a 100 ma Saturazione PNP: < 3,0V a 100 ma 15 millisecondi 300 millisecondi Modelli senza protezione esterna: ± 0,05% per C da -20 a +50 C, ± 0,1% per C da +50 a +60 C Modelli con protezione esterna: ± 0,05% per C da 0 a +60 C, ± 0,1% per C da -20 a 0 C 0,7 mm 5 mm 1,4 mm Limiti del campo di misura: l impostazione dei limiti di campo vicino e lontano tramite la funzione EACH può essere effettuata sia utilizzando il pulsante che in modalità remota, attraverso l ingresso each (vedi pag. 3) Indicatore di portata (rosso/verde) Verde Il bersaglio è all interno del campo di misura Rosso Il bersaglio è al di fuori del campo di misura Spento Il sensore è spento Custodia: ABS Pulsante: PE Caratteristiche emperatura: da -20 a +60 C (da -4 a +140 F) Max. umidità relativa: 100%, senza condensa. Indicatore each/uscita (giallo/rosso) Giallo Bersaglio entro il campo impostato Spento Il bersaglio è al di fuori del campo impostato Rosso sensore in modalità EACH Corpo pulsante: ABS Visualizzazione a LED: policarbonato Cavo integrato con guaina in PVC a 4 conduttori, da 2 mt o 9 mt, o connettore a 4 pin tipo europeo Connettore a sgancio rapido (QD) integrato (Q8), o connettore a 4 pin stile PicoConnettore a sgancio rapido (QD)(Q7), o connettore a sgancio rapido (QD) a 4 pin tipo europeo con cavetto da 150 mm (Q5), o connettore a sgancio rapido (QD) a 4 pin stile Pico con cavetto da 150 mm (Q) Custodia ermetica, grado di protezione IEC IP67, NEMA 6P, o IP68, in base al modello (vedi pag. 1) utti I modelli sono conformi ai requisiti Mil. Standard 202F. Metodo 201A (vibrazione: da 10 a 60Hz max. doppia ampiezza 0,06, accelerazione massima 10G). Sono inoltre conformi ai requisiti IEC : 30G, durata 11 ms, semionda sinusoidale Vedi Compensazione della temperatura, pag Gli oggetti che attraversano il campo definito dal limite vicino possono produrre una lettura errata. 2. Se tensione di alimentazione è superiore a 24V dc, derate * la massima corrente d uscita 5 ma per ogni C al di sopra di 50 C 3. NPN < 200 μa per caricare impedenze 3 kω (o carichi che sono isolati otticamente); per la corrente di carico di 100 ma perdita è < 1% della corrente di carico. *Nominale inferiore capacità elettrica el: ID166 rev E 7

8 Curve caratteristiche di risposta del sensore Campo di rilevamento reale del sensore QS18U (standard) QS18U Massimo angolo di inclinazione del bersaglio 50 Distanza laterale (mm) Inclinazione del bersaglio Distanza di rilevamento (mm) Asta da 2,5 mm Asta da 8 mm Piastra 50 mm x 50 mm Distanza di rilevamento (mm) Collegamenti Modelli con uscita NPN Modelli con uscita PNP marrone blu nero Carico bianco schermatura Vcc Contatto per la programmazione remota (normalmente aperto) marrone blu nero Carico bianco schermatura Vcc Contatto per la programmazione remota (normalmente aperto) I collegamenti elettrici per i modelli con cavo o con connettore sono funzionalmente identici. Si consiglia di collegare il filo di massa alla terra. Utilizzare cavi schermati per tutti i modelli con connettore QD. Dimensioni Modelli con cavo integrato Modelli con connettore QD stile Pico Modelli con connettore QD tipo europeo 15.0 mm (0.59") 17.1 mm (0.67") 3 mm (0.12") 33.5 mm (1.32") 24.1 mm (0.95") 35.0 mm (1.38") 41.5 mm (1.63") 49 mm (1.93") Filettatura M18 x 1 (coppia massima 2,3 Nm [20 in-lbs]) ø 3,3 mm (0,13") (coppia massima 0,6 Nm [5 in-lbs]) Cavetto stile Pico da 150 mm (6") Connettore a sgancio rapido (QD) a 4 poli stile Pico integrato Cavetto da 150 mm (6") tipo europeo Connettore a sgancio rapido (QD) a 4 poli tipo europeo integrato Controdado (fornito con tutti i modelli) 24.2 mm (0.95") Rondella (fornita con tutti i modelli) Ø 23.9 mm (0.94") Ø 17.8 mm (0.70") 1.6 mm (0.06") Indici del pacchetto dei fissaggi M3: Vite dell acciaio inossidabile M3 x 0.5 x 20 mm (2,) Dado esagonale dell acciaio inossidabile M3 x 0.5 (2,) Rondella dell acciaio inossidabile M3 (2,) 8 ID166 rev E 8.0 mm (0.32") el:

9 Accessori Cavi con connettore a sgancio rapido Stile Modello Lunghezza Dimensioni Configurazione pin 4 pin stile Pico Diritto con schermatura, connettore a innesto PKG4S-2 2 m (6,5') 28 mm max. (1.1") ø10 mm max. (0,4 ) Filo nero Filo blu Filo bianco Filo marrone 4 pin stile Pico 90 con schermatura, connettore a innesto PKW4ZS-2 2 m (6,5') 25 mm max. (1.0") ø12 mm max. (0.5") 20 mm (0.8") 4 pin stile europeo Diritto con schermatura MQDEC2-406 MQDEC2-415 MQDEC m (6,5') 5 m (15') 9 m (30') 44 mm max. (1.7") 38 mm max. (1.5") ø 15 mm (0.6") M12 x 1 Filo marrone Filo nero Filo bianco Filo blu 4 pin stile europeo 90 con schermatura MQDEC2-406RA MQDEC2-415RA MQDEC2-430RA 2 m (6,5') 5 m (15') 9 m (30') M12 x 1 38 mm max. (1.5") ø 15 mm (0.6") el: ID166 rev E 9

10 Staffe di fissaggio SMB2518RA Acciaio inossidabile tipo 304 Staffa ad angolo retto NOA: i modelli con connettore a sgancio rapido (QD) integrato devono essere installati sul lato esterno per disporre dello spazio necessario per il collegamento SMB18A Staffa in acciaio inox calibro 12 ad angolo retto, con fessura di montaggio curva per maggiore versatilità e possibilità di orientamento Spazio sufficiente per le viti M8 Ø 3.5 mm (0.14") 10.0 mm (0.40") mm (0.50") 1.9 mm (0.08") 40.4 mm (1.59") * Per fissare la staffa, utilizzare viti da 4 mm (nr. 8). Praticare i fori ad una distanza di 24,2 mm (0,95 ) uno dall altro mm (1.2") 18.5 mm (0.73") 25.4 mm (1.00") 41 mm (1.6") mm (1.3") 7.6 mm (0.30") 6.0 mm (0.2") 14.8 mm (0.58") 15.2 mm (0.60") R 24.2 mm (0.95") ø 4.6 mm* (0.18") 4.6 mm* (0.18") 7.6 mm (0.30") 46 mm (1.8") SMB18SF Staffa girevole da 18 mm Poliestere termoplastico nero Incluso viti di fissaggio in acciaio inox SMB18UR Staffa girevole universale (in 2 parti) da 18 mm serie 300 acciaio inox Incluso viti di fissaggio in acciaio inox del blocco girevole 66.0 mm (2.60") 27.2 mm (1.07") 16.0 mm (0.63 ") SMB18UR (parte superiore) ø18.3 mm (0.72") 45.2 mm (1.78") Filettatura interna M18 x mm (1.42") 10.6 mm (0.42") ø20.3 mm (0.80") ø30.5 mm (1.20") R2.5 mm (0.10") 50.8 mm (2.0") 60º 60º 2.7 mm (0.10") 24.6 mm (0.97") 20.8 mm (0.82") 41.7 mm (1.64") 42.0 mm (1.65") 22.9 mm (0.9") 25.4 mm (1.00") 46.7 mm (1.84") 9.7 mm (0.38") 4X 6.9 mm (0.27") SMB18UR (parte inferiore) 60º 50.8 mm (2.00") 25.4 mm (1.00") 41.7 mm 20.3 mm (1.64") (0.80") 20.8 mm (0.82") 8.1 mm 20.3 mm 25.4 mm (0.32") (0.80") (1.00") 33.8 mm ø30.5 mm (1.33") (1.20") 6X #10-32 (passante) 63.5 mm (2.50") 71.1 mm (2.80") 2.7 mm (0.10") 10 ID166 rev E el:

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12 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. ID166 rev E Banner Engineering Corp., 9714 enth Ave. No., Minneapolis, MN USA el.: sensors@bannerengineering.com