¿Necesita contar los vehículos que entran y salen de un aparcamiento, o contar las mercancías que pasan por cintas transportadoras a distintas alturas en una zona determinada?
Barreras fotoeléctricas de barrera punto a punto son una opción habitual, pero plantean notables limitaciones en las aplicaciones prácticas.
Sin embargo, los modelos de vehículos y los artículos de recuento tienen alturas diferentes, y un montaje incorrecto del sensor, ya sea demasiado bajo o demasiado alto, provocará fácilmente imprecisiones en el recuento.
Cortinas ópticas de seguridad son, por tanto, una alternativa mucho mejor. Permiten detectar objetos dentro de un rango de altura fijo (por ejemplo, desde una altura de montaje de 0,5 metros hasta su distancia máxima de detección). Esta cobertura de altura aumenta drásticamente la precisión de la detección, garantizando una identificación fiable de vehículos de todos los tamaños.
Ahora que sabe que las cortinas ópticas de seguridad son la mejor opción, ¿cómo utilizarlas para contar objetos totales con precisión?
A continuación, presentamos tres soluciones rentables y llave en mano para esta aplicación.
Método 1: Utilización de una cortina óptica de seguridad y un contador electromagnético acumulativo
Cuando se utiliza una cortina óptica de seguridad para contar objetos, la primera solución que se nos ocurre es utilizarla con un contador acumulador electromecánico, que es la más fácil de aplicar.
Cuando un objeto atraviesa la barrera formada por un emisor y un receptor de cortina fotoeléctrica de seguridad, genera una salida de tensión que activa el contador del acumulador para que cuente una vez.
Dado que la salida de una cortina de luz de seguridad puede ser un transistor PNP, NPN o una salida de relé, el diagrama de cableado diferirá en función de la salida.
En la siguiente sección, te mostraré cómo cablearlo correctamente.
¿Cómo cablear?
Para cortinas de seguridad con NPN o PNP salidas de transistor, puede cablearlas como se muestra en el siguiente diagrama:
Como nuestros contadores acumuladores electromecánicos no tienen terminales positivo y negativo, puede cablearlos fácilmente sin preocuparse de invertir la conexión.
Ventajas
- El cableado es sencillo y adecuado para principiantes.
- No se necesitan conocimientos de programación; el problema del recuento puede resolverse sólo con hardware.
Desventajas
- Sólo puede utilizarse para contar el número total. Si desea emitir una alarma cuando se alcanza un número preestablecido, habrá un problema.
- Si desea detener la máquina tras alcanzar un valor preestablecido, necesitará una persona dedicada a obtener los resultados del recuento, lo que puede suponer una pérdida de recursos humanos.
- Al contar personas en aparcamientos o puertas automáticas, pueden contarse acciones como que un coche dé marcha atrás al entrar o que una persona pase por la puerta y luego vuelva, lo que puede dar lugar a errores en el recuento total.
- Dado que pocos contadores acumulativos tienen capacidad de comunicación, la supervisión a distancia puede resultar difícil; por ejemplo, es
Método 2: Utilizar una cortina óptica de seguridad y un contador preestablecido
Este método utiliza una cortina óptica de seguridad junto con un relé contador preajustado (como nuestro Relé contador preajustado DH48J). Su principal ventaja es que permite el recuento por lotes y emite una alarma al finalizar.
Cómo funciona:
Cuando un objeto interrumpe el haz luminoso entre el emisor y el receptor de la cortina óptica de seguridad, se dispara una señal de recuento. El relé de recuento se incrementa hasta alcanzar el valor preestablecido, momento en el que emite una señal de control (por ejemplo, para activar una alarma). A continuación, este ciclo se reinicia, lo que permite un recuento de lotes eficaz y repetido.
Consideraciones sobre el cableado:
Nuestros relés contadores admiten varios tipos de entrada (PNP, NPN o relé). Es crucial asegurarse de la compatibilidad entre el circuito de entrada del relé contador y el tipo de señal de salida de la cortina óptica de seguridad antes de la conexión. Consulte el siguiente diagrama de cableado:
Ventajas:
- Recuento de lotes: Ideal para procesos por lotes. Para ello, el relé contador puede utilizarse de forma independiente o con contadores adicionales.
- Salida de alarma: Al alcanzar el recuento establecido, la salida del relé puede activar directamente una alarma o un indicador, proporcionando un estado de finalización claro.
- Integración del control: La señal de salida puede utilizarse para controlar otros dispositivos (por ejemplo, parar un motor), lo que facilita las secuencias de control automatizadas.
Desventajas:
- Susceptible de recuentos duplicados: Si el mismo objeto entra y sale repetidamente de la zona de detección, se contará varias veces.
- Flexibilidad limitada: El sistema no es programable, lo que restringe su capacidad para realizar lógicas complejas y condicionales.
- Falta de conectividad: Sin capacidad de comunicación (por ejemplo, puerto RS485), no es posible la supervisión remota ni la integración de datos.
Método 3: Utilización de una cortina óptica de seguridad, un PLC y una HMI
Conectar una cortina óptica de seguridad a un PLC no sólo es la mejor solución para el recuento de objetos, sino que también permite realizar tareas más complejas.
Combinando estos dos productos y programando el PLC en consecuencia, podemos evitar los errores de recuento que se producen en los métodos uno y dos.
Veamos ahora con más detalle su principio de funcionamiento, métodos de cableado y ventajas e inconvenientes.
Cómo funciona
En este método de recuento, cuando un objeto bloquea el haz de luz de la cortina óptica de seguridad, ésta envía una señal de impulsos de 24 VCC o 12 VCC a un punto de entrada designado del PLC.
El programa de control PLC escrito por el usuario explora continuamente esta señal de entrada.
Cada vez que se detecta una señal válida, el registro del contador aumenta y el resultado del recuento se muestra en la interfaz hombre-máquina (IHM) a través de Ethernet.
Además, se puede implementar una lógica más avanzada, como activar una alarma para que suene un zumbador.
¿Cómo cablear los dos productos?
El siguiente diagrama de cableado le mostrará cómo conectar diferentes salidas de cortinas de luz de seguridad a un PLC Siemens S7-200 SMART.
Ventajas
- Gran flexibilidad e inteligencia: La naturaleza programable de los PLC les permite aplicar una lógica de recuento compleja e integrarse perfectamente con otros procesos como la clasificación, el envasado o el registro de datos.
- Contra el doble recuento: Mediante el uso de una fotocélula adicional, podemos conseguir un recuento antidoble. Por ejemplo, en el ejemplo que se muestra a continuación, si la secuencia de la señal de salida del objeto detectado es 1->2->3, sólo se contará una vez; si la secuencia es diferente, el PLC no contará.
- Potentes capacidades de comunicación: La mayoría de los PLC admiten protocolos de comunicación industrial (Ethernet/IP, Profinet, Modbus, etc.), lo que permite la supervisión remota en tiempo real y el suministro de datos a sistemas HMI o SCADA/MES.
Desventajas
- Coste elevado: Todos estos componentes se pueden encontrar en Amazon, y los cálculos muestran que el precio de estos componentes se acercará a $1.000 (1.000 mm cortina de luz de seguridad: $499.00(Si se compra a nosotros, es sólo alrededor de $260.0), Siemens PLC: $220.00, dos pares de sensores fotoeléctricos de barrera: $100.00), mientras que los dos primeros métodos cuestan menos de $100 (si se compran a nosotros), por lo que esta solución es más cara.
- Se requieren conocimientos de programación: Si no está familiarizado con los lenguajes de programación de PLC, le resultará difícil utilizarlos correctamente y perderá mucho tiempo aprendiéndolos.
Conclusión
En resumen, existen tres métodos prácticos para el recuento de objetos con cortinas ópticas de seguridad: emparejamiento con un contador acumulativo, un contador preestablecido y una combinación PLC + HMI.
Si busca cortinas ópticas de seguridad, contadores acumulativos y relés contadores preajustados fiables, de alta calidad y a un precio razonable, Lorentzzi Eléctrico puede proporcionarle estos productos. Puede ponerse en contacto con nosotros enviando un correo electrónico a shonxu@lorentzzi.com.
