Bir makinede silindirin ileri gittiğini, bir dişlinin döndüğünü ya da metal bir parçanın istasyona geldiğini PLC’ye bildiren küçük silindirik sensörlerin büyük kısmı endüktif sensördür. Sahada “endüktif”, “indüktif”, “proximity” ya da kısaca “prox” diye anılır. Bu yazıda endüktif sensörün nasıl çalıştığını, algılama mesafesini neyin belirlediğini, PNP ve NPN bağlantısını ve doğru sensörün nasıl seçileceğini anlatıyoruz.
Bu yazıda (11 başlık)
Endüktif sensör ne demek?
Endüktif sensör, metal nesneleri temas etmeden algılayan bir yaklaşım sensörüdür. Hareketli parça olmadığı için mekanik limit şalterlere göre çok daha uzun ömürlüdür; titreşim, yağ, toz ve sık anahtarlama olan ortamlarda güvenle çalışır. Plastik, ahşap, cam veya sıvı gibi metal olmayan malzemeleri algılamaz.
Endüktif sensör nasıl çalışır?
Sensörün ön yüzünün arkasında bir bobin ve osilatör bulunur. Osilatör, sensörün önünde yüksek frekanslı bir elektromanyetik alan oluşturur. Bu alana metal bir nesne girdiğinde, nesnenin yüzeyinde girdap akımları oluşur ve bu akımlar osilatörden enerji çeker. Osilasyonun genliği düşer; sensörün içindeki değerlendirme devresi bu düşüşü algılar ve çıkışını değiştirir.
Bu nedenle endüktif sensör yalnızca kendi ön yüzünün karşısındaki, alanın içine giren metali görür. Algılama mesafesi kısadır, çoğu modelde birkaç milimetre ile birkaç on milimetre arasındadır.
Algılama mesafesi neye bağlıdır?
- Sensör çapı: M8, M12, M18 ve M30 gibi gövde boyutları vardır. Gövde büyüdükçe bobin büyür, algılama mesafesi artar.
- Hedef malzeme: Katalogdaki nominal algılama mesafesi (Sn) standart bir çelik hedefe göre verilir. Paslanmaz çelik, alüminyum, pirinç ve bakırda mesafe kısalır; alüminyum ve bakırda belirgin şekilde kısalır. Üreticiler malzemeye göre düzeltme katsayıları verir. Bazı modeller tüm metallerde aynı mesafeyi verecek şekilde tasarlanır.
- Hedef boyutu: Hedef, sensörün ön yüzünden küçükse mesafe azalır.
- Montaj tipi: Gömülü ve gömülü olmayan tipler farklı mesafelere sahiptir.
Pratik kural: sensörü nominal mesafenin tamamında değil, yaklaşık %80’inin altında çalışacak şekilde konumlandırmak, sıcaklık ve toleranslardan kaynaklanan kararsızlığı önler.
Gömülü (flush) ve gömülü olmayan (non-flush) sensör
| Gömülü (flush) | Gömülü olmayan (non-flush) | |
|---|---|---|
| Montaj | Ön yüzü metal gövdeyle aynı hizada gömülebilir | Ön yüzün etrafında metal olmayan boşluk bırakılmalı |
| Algılama mesafesi | Daha kısa | Daha uzun |
| Görünüş | Ön yüz gövdeyle düz | Bobin kısmı gövdeden dışarı taşar |
| Kullanım | Mekanik darbeye açık, dar yerler | Daha uzun mesafe gereken yerler |
Gömülü olmayan bir sensör metale gömülürse, çevresindeki metali sürekli “görür” ve çıkışı hep aktif kalır. Yan yana takılan iki sensörün de birbirini etkilememesi için katalogda verilen minimum aralığa uyulmalıdır.
PNP ve NPN çıkış nedir?
Üç telli DC sensörlerin çıkışı ya PNP ya da NPN tipindedir:
- PNP (kaynak, sourcing): Sensör algıladığında çıkış ucuna +24 V verir. Avrupa kökenli makinelerde ve Türkiye’deki çoğu panoda yaygın olan tiptir.
- NPN (batan, sinking): Sensör algıladığında çıkış ucunu 0 V’a çeker. Asya kökenli bazı makinelerde yaygındır.
PLC giriş kartı da buna uygun olmalıdır: PNP sensör için giriş kartı sink (ortak ucu 0 V), NPN sensör için source (ortak ucu +24 V) bağlanır; bazı kartlarda bu, ortak ucun bağlantısıyla seçilebilir. Uyumsuz bağlantıda PLC sinyali görmez. Sensör değiştirirken mutlaka aynı çıkış tipi seçilmelidir.
Ayrıca çıkışın NO (normalde açık) veya NC (normalde kapalı) olması gerekir: NO sensör metal gördüğünde çıkış verir, NC sensör metal gördüğünde çıkışı keser.
Endüktif sensör kablo renkleri
Üç telli DC sensörlerde yaygın renk kodu şöyledir:
| Renk | Bağlantı |
|---|---|
| Kahverengi | +24 V DC (besleme artı) |
| Mavi | 0 V (besleme eksi) |
| Siyah | Çıkış (PLC girişine gider) |
| Beyaz (dört telli modellerde) | İkinci çıkış veya tamamlayıcı çıkış |
M12 konnektörlü sensörlerde de aynı renkler pin numaralarıyla eşleşir. Yine de bağlantıdan önce sensörün etiketine veya kataloğuna bakılmalıdır; iki telli ve AC modeller farklı bağlanır.
Endüktif, kapasitif ve optik sensör farkı
| Sensör | Neyi algılar? | Tipik mesafe | Tipik kullanım |
|---|---|---|---|
| Endüktif | Yalnızca metal | Milimetreler | Silindir konumu, dişli sayma, metal parça var-yok |
| Kapasitif | Metal ve metal olmayan çoğu malzeme, sıvı | Milimetreler | Silo veya tank seviyesi, plastik ve granül algılama |
| Optik (fotosel) | Işığı kesen veya yansıtan nesne | Santimetrelerden metrelere | Konveyörde ürün algılama, kapı ve alan kontrolü |
Uygulamaya göre doğru sensör tipinin seçimi için: sensör seçim rehberi.
Endüktif sensör nasıl seçilir?
- Hedef malzeme ve boyutu: Çelik mi, alüminyum mu? Hedef sensör yüzeyinden küçük mü?
- Mesafe ve montaj: Gereken mesafeye göre çap ve gömülü ya da gömülü olmayan tip.
- Çıkış: PNP veya NPN, NO veya NC; PLC girişleriyle uyumlu olmalı.
- Bağlantı: Kablolu veya M12 konnektörlü. Konnektörlü sensör arızada çok daha hızlı değiştirilir.
- Ortam: Kaynak hücrelerinde kaynak alanına dayanıklı modeller, yıkamalı gıda ortamında yüksek IP sınıfı ve paslanmaz gövde, yüksek sıcaklıkta uygun sıcaklık aralığı.
- Anahtarlama frekansı: Hızlı dönen dişlilerde veya enkoder yerine kullanılan uygulamalarda sensörün anahtarlama frekansı yeterli olmalı. Hassas konum ve hız ölçümü gerekiyorsa enkoder daha doğru bir çözümdür.
Sık görülen endüktif sensör arızaları
- Sensörün ledi yanıyor ama PLC görmüyor: PNP-NPN uyumsuzluğu, kopuk siyah kablo, gevşek konnektör veya PLC giriş kartının ortak ucu (COM) bağlantısı.
- Sensör sürekli algılıyor: Gömülü olmayan sensör metale gömülmüş, sensörün önüne talaş veya metal toz birikmiş, ya da bir metal parça sürekli algılama alanının içinde kalıyor.
- Ara ara algılıyor, ara ara kaçırıyor: Hedef nominal mesafenin sınırında, titreşim nedeniyle sensör gevşemiş veya hedef malzeme katalog mesafesini kısaltan bir metal.
- Sensör ezilmiş veya kırılmış: Hareketli parçaya çok yakın monte edilmiş; uygun braket ve mesafe ayarı gerekir.
Sensör kaynaklı bir duruşta önce ledi, sonra kablo ve konnektörü, ardından PLC girişini kontrol etmek, arızayı en kısa sürede bulmanın yoludur.
Sıkça Sorulan Sorular
Endüktif sensör hangi malzemeleri algılar?
Yalnızca metalleri algılar. Çelikte algılama mesafesi en uzundur; paslanmaz çelik, alüminyum, pirinç ve bakırda mesafe kısalır. Plastik, ahşap, cam ve sıvıları algılamak için kapasitif veya optik sensör gerekir.
PNP ve NPN sensör farkı nedir?
PNP sensör algıladığında çıkışına +24 V verir, NPN sensör ise çıkışını 0 V’a çeker. PLC girişinin tipi hangisiyse sensör de o tipte seçilmelidir; yanlış tip sensör takılırsa PLC sinyali görmez.
Endüktif sensörün kahverengi, mavi ve siyah kabloları ne işe yarar?
Yaygın renk kodunda kahverengi +24 V, mavi 0 V, siyah ise çıkıştır ve PLC girişine bağlanır. Dört telli modellerde beyaz kablo ikinci çıkıştır. Bağlantıdan önce sensör etiketi kontrol edilmelidir.
Endüktif sensör kaç mm’den algılar?
Gövde çapına ve tipine bağlıdır; çoğu model birkaç milimetre ile birkaç on milimetre arasında algılar. Katalogdaki değer çelik hedef içindir; güvenli çalışma için sensör bu mesafenin yaklaşık %80’inin altında konumlandırılmalıdır.
Endüktif sensör ile kapasitif sensör arasındaki fark nedir?
Endüktif sensör yalnızca metali algılar ve metal olmayan malzemelerden etkilenmez. Kapasitif sensör ise metal olmayan malzemeleri ve sıvıları da algılar; bu yüzden seviye ölçümü gibi işlerde kullanılır, ancak nem ve kirden daha kolay etkilenir.
Eskişehir’de sensör ve makine arıza desteği
AveA Otomasyon olarak Eskişehir ve çevre illerdeki fabrikalarda sensör seçimi ve değişimi, PLC giriş-çıkış arızalarının tespiti ve makine revizyonu yapıyoruz. Ayrıntılar: makine ve otomasyon arıza servisi, PLC programlama hizmeti ve PLC nedir. Bize 0533 454 52 32 numarasından ulaşabilirsiniz; mesai dışında da arayabilirsiniz.