活动链接:2012年控制网技术专题---将无线技术引入传感器2012
随着城市的发展,作为快速便捷的交通工具,地铁等轨道交通在人民生活中越来越普遍,为了提高乘客安全性,一种可以隔绝轨道列车和站台乘客的装置——屏蔽门(或安全门),也应运而生。但轨道列车与安装的屏蔽门(或安全门)之间有约25-30厘米的间距,地铁门与屏蔽门(或安全门)之间的这个空隙大到可以容纳一个人,会出现乘客或者其他物体被夹在这个空间里的情况,在地铁列车启动时就会造成人员伤害或车辆损坏,为了避免这类惨剧的发生,因此一种可靠判断屏蔽门(或安全门)之间障碍物的传感器装置就显得非常重要了。
光电传感器为屏蔽门行业的提供了有效解决方案
美国邦纳是美国一家闻名于世的传感器制造商。其产品可广泛用于全球各类自动化设备上,遍及港口,印刷,物流,包装,电子,轨道交通等行业,卓越的性能更使得其产品适应地球上不同地方的环境。已成为北美销量第一,全球销量第二的传感器厂商。
征对于可靠判断屏蔽门(或安全门)之间障碍物的传感器装置,邦纳为客户推荐一款针对超长距离障碍物检测的红外高能对射传感器——QS30EX,该红外传感器系列是邦纳QS30光电传感器系列的一个扩充产品,全新的QS30EX红外高能传感器具有圆柱形和方形合一的紧凑型结构,适合多种安装方式,抗电磁及射频干扰,安全等级达到IP67,最重要的是拥有业界光电产品里最远的检测距离217米,使其可应用于各种恶劣的工业现场环境。其卓越的性能参数足以让用户再也不用担心传感器信号受环境干扰和衰减造成的误判和漏判。
下面我们就详细地介绍这款产品在屏蔽门(或安全门)系统的安装使用说明以及调试方法。

图1 QS30EX超长距离对射传感器
邦纳QS30EX超长距离光电传感器工作原理
(1)2个QS30EX传感器在相距217米的对射距离内,可以检测位于光轴上,且直径大于30mm的不透明物体。对屏蔽门(或安全门)与列车车体之间,乘客或大件物品有意、无意被夹在屏蔽门/安全门与列车车体之间造成危险发出信号给控制器。
(2)如图2所示,在站台的2端分别加装发射和接受,一旦有人闯入屏蔽门和列车车体之间的空隙,就会遮挡红外光线,判断出有障碍物,并及时输出声光报警信号(可选配Banner公司的高亮度LED指示报警灯),同时通知列车司机或车站管理人员。

图2 红外对射传感器检测障碍物示意图(俯视图)
邦纳QS30EX具体安装和调试方式

图3 邦纳QS30红外对射传感器安装位置图
(1)图3中铁支架应位于屏蔽门/安全门与列车车体正中间,垂直于地面。铁支架应做到足够的牢固,无晃动,高度在1米左右。一支架上,在离地800mm的高度安装发射器1,在离地300mm的高度安装发射器2。在另一支架上,在离地800mm的高度安装接受器1,在离地300mm的高度安装接收器2。相对应的发射器和接受器的镜头应该正对,且在同一高度。
(2) 为了防止两对传感器相互干扰,发射器1和接受器1的频率都调整为频率A。发射器2和接受器2的频率都调整为频率B。为了防止外部环境光(如太阳光)直射产生的干扰,还有灰尘落在镜头上,长期积灰产生的影响,在发射器和接受器的镜头前加装长度约为50mm的圆形套筒。(参看图4现场安装的照片)
(3)信号传感器的由直流24V供电,接受器的信号输出端接入控制器(如PLC)的输入端。当没有物体时,发射器发出的红外光,能够被对应的接收器接收到。当有物体挡住任意一束光束,接收器有信号输出给控制器。控制器发出报警信号。在实际应用中,为提供更好的声光报警功能,可选用Banner的高亮LED塔灯K50系列产品,如图4所示。

图4 QS30红外传感器整套装置现场安装照片
邦纳QS30EX传感器解决方案的特点和优势
(1) 抗震性强
邦纳QS30EX经过试验,发射器在轻微震动的情况下,150米远处的接收器也能够可靠的工作。
(2) 安装方便
邦纳QS30EX经过试验,在发射器和接收器间距150米时,安装人员易于对准调试,从而大大缩短了安装时间。
(3)超远距离,可靠的检测小物体
业界最远217米检测范围内,可靠的检测位于光轴上,且直径大于30mm的不透明物体。
(4)两种频率可选,可以防止两对传感器相互干扰。
发射端有工作使能线,如防止两对以上传感器相互干扰,可选用此功能
(5)响应时间快,30ms;
达到IP67高防护等级,防水;
(6) 发射器采用红外光源,对人体无害,抗环境光干扰强
(7) 外壳采用坚固的ABS工程塑料,镜头采用防刮聚酸酯材料。
总结
传感器在工业上和民用上的应用正快速发展,这项曾经十分昂贵而且精准度不高的技术如今已经变得简单易用,精度高且费用低廉。而如今,光电传感器已经成了一个常规设备在稳中有各种复杂的场合。未来在此项技术领域内此类产品的发展仍将延续这种趋势,这是一项挑战,已经在工业领域内达成共识,那就是光电传感器不光光在所有的制造领域内,而且在相当一部分民用设备上(如屏蔽门行业)具有极大的发展潜力。
摘自《自动化博览》2011年第六期
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