人們大多會同意這樣的說法：傳感器技術(shù)的進步一直是工廠自動化發(fā)展的推動力。有足夠的證據(jù)表明，離散制造行業(yè)的自動化應(yīng)用已經(jīng)落后于過程控制行業(yè)。離散傳感技術(shù)的進步，尤其是接近傳感器技術(shù)的進步，將自動化技術(shù)擴展到這些行業(yè)。 根據(jù)CONTROLENGINEERING雜志和ReedResearchGroup近期舉行的一次控制工程師在線調(diào)查結(jié)果顯示，接近傳感器已經(jīng)在很多自動化行業(yè)找到了應(yīng)用方向。在日常運行時接近開關(guān)的主要應(yīng)用問題上，有36%的受訪工程師提到了連續(xù)與批處理。在所有的應(yīng)用當(dāng)中，離散制造占了29%，連續(xù)處理只占16.7%，公用工程應(yīng)用占7.2%。只有4.3%的受訪工程師選擇了批處理。其他的應(yīng)用方向占6.5%。 廣泛豐富的應(yīng)用類型 接近傳感器的應(yīng)用范圍很廣，種類很多。如果不考慮行業(yè)類型因素，最常見的是機械類應(yīng)用。在所有的應(yīng)用里面，與機械應(yīng)用相關(guān)的占79.7%，是其他應(yīng)用類型的兩倍還多，如液體裝填應(yīng)用占32.6%，包裹/裝箱應(yīng)用占31.2%，固體/粉末裝填應(yīng)用占26.1%，原材料處理占20.3%。此外還有一些應(yīng)用類別：合金（17.4%）、塑料產(chǎn)品制造（14.5%）、汽車（10.1%）以及基于web的產(chǎn)品（4.3%）。 圖1：對比2005年和2002年關(guān)于接近傳感器的調(diào)查結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，“其他” 類別取得了顯著的進展，而這表明了有別的總線技術(shù)進入了市場。 當(dāng)被問及應(yīng)用組成的問題時，ifmefector公司（www.ifmefector.com）的位移動傳感器產(chǎn)品經(jīng)理ErnieMaddox認為這些數(shù)字都是準確的，他說：“接近傳感器在連續(xù)性或批處理方面的應(yīng)用有限。在離散制造領(lǐng)域，傳感器被用于檢測機器位置和被制造的產(chǎn)品。接近傳感器在探測機器位置方面的應(yīng)用在過去的15年時間里增長迅猛。這種發(fā)展趨勢的主要動因在于機器制作商從機械式開關(guān)和繼電邏輯轉(zhuǎn)為使用接近傳感器和PLC。這種發(fā)展趨勢在很大程度上是水到渠成、自然而行的。 在產(chǎn)品檢測市場方面，應(yīng)用類型包括被加工部件在設(shè)備上的存在檢測、傳送帶上的部件計數(shù)、以及傳送線和機器加料口的“線滿/線空”檢測。在Maddox看來，這種趨勢“隨著制造商繼續(xù)安裝傳感器以提高生產(chǎn)率和提高被加工部件的質(zhì)量”而增長，而“誤差檢測和部件驗證是現(xiàn)在的主流發(fā)展趨勢”。 惡劣的環(huán)境，堅固的品質(zhì) 對于接近傳感器而言，腐蝕性環(huán)境、濕氣、與尖銳沉重的油性或磨損性部件發(fā)生的碰撞（甚至近距離交錯）都是要面臨的嚴峻問題。Sick公司（www.sick.com）產(chǎn)品經(jīng)理SerdarGuvenc指出，堅固性是至關(guān)重要的設(shè)計特點，并且比過去顯得更為重要。Guvenc說：“Sick非?？粗貎r格和堅固性。標準的電感傳感器價格因標準化的制造技術(shù)發(fā)展而下跌，但是，”他話鋒一轉(zhuǎn)：“食品、飲料和制藥行業(yè)的很多企業(yè)愿意為接近傳感器付出額外的費用，使之能承受其應(yīng)用環(huán)境，并消除需要在生產(chǎn)運行過程中替換傳感器（這會造成停機檢修）的可能性?！? 圖2：感應(yīng)度自動調(diào)整和自學(xué)習(xí)功能是新出現(xiàn)的被受訪工程師,評為重要的接近傳感器特性，分別列第四和第七位。 更遠距離的感應(yīng)技術(shù)、最有彈性的構(gòu)造材料和技術(shù)、更好的電子技術(shù)/連線技術(shù)都被添加到接近傳感器上以提高其總體的堅固性。但是，這些特性通常只使用在高級傳感器里，價格比標準的傳感器要高。在各種情況下，用戶都需要將安裝成本和生產(chǎn)停機時間結(jié)合起來權(quán)衡考慮。 未連通的傳感器 大部分用戶都還沒有在設(shè)備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用傳感器。然而，那些不在設(shè)備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用傳感器的用戶使用了更多的帶有接口模塊的標準傳感器，數(shù)量超出了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境用戶通常所使用的兩倍。在OmronElectronics公司（www.omron.com）的接近傳感器產(chǎn)品經(jīng)理NazarioBiala看來，這種趨勢還將保持下去，至少在短期內(nèi)不會有所改變。 Biala表示：“在這個2:1的比例能夠得到改變之前，有許多工作要做。首先，工業(yè)自動化的用戶需要更好地認識到系統(tǒng)和設(shè)備級別的網(wǎng)絡(luò)的好處。各種協(xié)會，比如ODVA（OpenDeviceNetVendorAssociation，開放的DeviceNet供應(yīng)商協(xié)會，www.odva.org），在這方面已經(jīng)做了很不錯的工作，使業(yè)界認識實施設(shè)備級網(wǎng)絡(luò)的好處。但是，”他轉(zhuǎn)而說道，“更廣泛的市場認可需要開展更大范圍的業(yè)界教育工作。另外，業(yè)界正在等待光電傳感器和接近傳感器等網(wǎng)絡(luò)元件的價格降下來?！盉aila還補充說，那些等待現(xiàn)場總線市場戰(zhàn)勝利者的用戶正在錯過帶有網(wǎng)絡(luò)功能的元器件的好處。 與前次調(diào)查相比（見圖1），那些在自動化系統(tǒng)中使用聯(lián)網(wǎng)傳感器的用戶所偏向的通信技術(shù)出現(xiàn)了有趣的變化。雖然排列的順序在過去的3年時間里沒有出現(xiàn)本質(zhì)的變化，但是“其他”類別有了顯著的增長。其中，最常被提及的是ModbusPlus。 為何購買？ 不管適合其應(yīng)用的是何種技術(shù)，購買接近傳感器的用戶在進行描述時提供的理由都有一長串（見圖2）。從各次調(diào)查結(jié)果來看，被認為重要的特點都沒有出現(xiàn)明顯變化，除了2005年首次出現(xiàn)了“感應(yīng)度自動調(diào)整”和“自學(xué)習(xí)功能”。在本次報告里，“自學(xué)習(xí)功能”排名第四，而“感應(yīng)度自動調(diào)整”排名第七。 如同大部分技術(shù)一樣，器件的新功能幾乎總是提高其對所定位的行業(yè)的適應(yīng)性。在這一點上，接近傳感器也不例外。對于指定和應(yīng)用這些器件的用戶來說，現(xiàn)在的電子功能已經(jīng)使這些器件的安裝過程以及在一些情況下的器件靈活性的實現(xiàn)變得更為容易。隨著器件變得越來越復(fù)雜精密且適應(yīng)性更強，控制工程師將能找到更多使用它們的地方。 接近傳感器產(chǎn)品 欲知有關(guān)于此處所述產(chǎn)品的更多信息，請訪問所列出的Web站點。 超微型光電傳感器 Q12系列超微型光電傳感器是World-beam產(chǎn)品線中尺寸最小的型號，其厚度大約與一個美國25美分硬幣相當(dāng)，寬度只有8毫米。器件自主成套，外殼設(shè)計為澆鑄成形，以在惡劣的工業(yè)環(huán)境下達到IP67環(huán)境保護指標。器件的感應(yīng)距離可達兩米，可用模式包括相對式、逆向反射式、偏振逆向反射式、固定場等。牢靠的金屬護袖側(cè)安裝孔簡化了在狹小位置的安裝。應(yīng)用行業(yè)包括材料處理、包裝、半導(dǎo)體、醫(yī)藥等行業(yè)。 用于金屬檢測的傳感器 Uprox＋傳感器能準確地檢測到鋼鐵、不銹鋼、銅、鋁、黃銅等材料，感應(yīng)度不因距離加大而降低。多道線圈系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)鐵芯電感傳感器里的繞線線圈，使感應(yīng)距離提高了250%以上。外殼設(shè)計各異。集成的預(yù)阻尼保護減少了無金屬安裝區(qū)域的面積，使傳統(tǒng)的嵌裝傳感器能夠再往里陷入一半，達到更好的機械保護效果。所有的型號都遵守現(xiàn)有的EN50082-2標準。 www.turck.com Turck公司 延程傳感器 與標準感應(yīng)距離的接近傳感器相比，E2A系列模塊化延程接近傳感器提供了1.5到2.0倍的感應(yīng)距離。延伸的感應(yīng)距離使用戶能夠?qū)⑵骷惭b在距離加工工具和工件更遠的位置，避免碰撞和損壞傳感器。產(chǎn)品線由220多個型號組成。傳感器的尺寸分為M8、M12、M18和M30，屏蔽式或非屏蔽式構(gòu)造，NPN或PNP輸出，套管大小和材料各異，配線方案可選。感應(yīng)距離從2毫米到30毫米不等。厚的外殼能最大限度地減小發(fā)生過度扭曲損壞的可能性。完全真空密封的構(gòu)造消除了可能引起受熱、受潮或受震動失效的空氣包。 www.omron.com OmronElectronics公司 微型傳感器 微型磁性缸體傳感器采用了巨磁阻（GMR）技術(shù)，提供了極高的磁場靈敏度，用于氣壓缸應(yīng)用領(lǐng)域。DC器件適用于C-slot和T-slot缸體，連線方式和引出線方式依型號各異，并提供頂部加載的安裝方式，避免了卸載缸體端蓋的麻煩。集成的摩擦片能防止傳感器滑動，即使缸體垂直放置。GMR技術(shù)使傳感器具有了超高的準確度、快速的響應(yīng)能力、并不受磁場長期效應(yīng)的影響。這些傳感器都是極性無關(guān)的，不管磁場方向如何，都能提供可靠的活塞位置檢測功能。 www.ifmefector.com ifmefector公司 堅固的電感傳感器 PileDriver電感傳感器系列都是完全flush安裝的，并被認為是市場上可見的最小巧緊湊的全金屬器件。堅固的8毫米直徑器件經(jīng)過了測試，能提供相當(dāng)于傳統(tǒng)塑料表面的傳感器20倍的壽命。這些器件都有標準的100%不銹鋼外殼，并有防焊濺涂層，接線方案各異，適用于在惡劣環(huán)境下長期使用?？芍貜?fù)性好于0.01毫米，磁滯5%，工作溫度范圍為零下14攝氏度到158攝氏度。傳感器定位于空間有限的惡劣應(yīng)用環(huán)境，比如有潤滑劑、切削劑、金屬碎屑、對象沖擊等危險的環(huán)境。 www.us.pepperl-fuchs.com Pepperl+Fuchs公司 小直徑傳感器 據(jù)制造商介紹，世界上最小直徑（3毫米）的電感傳感器已經(jīng)推出，分為有屏蔽和無屏蔽兩種版本。傳感器使用了集成flush配件取代標準連接件，使各種封裝的器件在整個軸向上寬度都保持在3毫米。無屏蔽的版本對黑色金屬的感應(yīng)距離為3毫米，屏蔽版本則為1毫米。應(yīng)用范圍包括嵌入式安裝環(huán)境，比如沖印模，以及密閉難以安裝的場合和器件之間必須保持6毫米這樣小的接近距離的場合。 Balluff公司 間距測量器件 DT60、DL60、DT500和DS500間距測量傳感器增強了公司現(xiàn)有的產(chǎn)品線。據(jù)介紹，這些低成本的產(chǎn)品可用于材料處理、物流和一般性制造應(yīng)用場合，包括傳送帶上的尺寸測量、紙盤或鋼絲卷直徑的連續(xù)檢測、倉庫里的小型部件探測、高速起重機或起重架的防碰撞控制等。所有的型號都具有裝配快速、高準確度和可重復(fù)性這些特點。 www.sick.com Sick公司 自學(xué)習(xí)能力 XS6系列自適應(yīng)電感式接近傳感器采用了自學(xué)習(xí)機制，以簡化裝配過程。XS6系列是Osiconcept系列光電傳感器、接近傳感器和限位開關(guān)的一部分，是全屏蔽金屬圓柱體電感接近傳感器，感應(yīng)范圍也有所增大。產(chǎn)品尺寸分為8毫米、12毫米、18毫米和30毫米幾種，除了8毫米版本之外，全部型號都具有自學(xué)習(xí)能力。 www.us.telemecanique.com Telemecanique/SchneiderElectric公司 滿足不同需求 Simatic系列接近傳感器滿足制造行業(yè)的不同需求。器件能夠探測、測量、監(jiān)控或定位固態(tài)、液態(tài)、粉末狀或氣態(tài)目標。該系列產(chǎn)品專為工廠自動化環(huán)境而設(shè)計，包括電感、超聲和光學(xué)型。產(chǎn)品線提供了優(yōu)異的可靠性、高精確、高重復(fù)準確度和長服務(wù)壽命，還能夠承受各種不同的工業(yè)環(huán)境條件。 www.sea.siemens.com SiemensEnergy&Automation公司