صنعتی آٹومیشن سسٹمز میں فائبر آپٹک سینسر

خودکار لائن پر کنویئر کے کسی حصے کی موجودگی کا تعین کرنا، لائٹنگ ڈیوائس کے آپریشن کے بارے میں معلومات حاصل کرنا، ایک کمپیکٹ لیکن موثر مشین کا انتظام کرنا.. ہر جگہ عمل کے کنٹرول میں کم از کم غلطیوں کی ضرورت ہوتی ہے، اور اگر کوئی ناکامی ہوتا ہے، خرابی کی وجہ جاننا ضروری ہے، تاکہ مستقبل میں غلطیاں نہ دہرائی جائیں، کیونکہ جدید تکنیکی عمل خراب معیار کو برداشت نہیں کرتے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں سینسرز بچاؤ کے لئے آتے ہیں۔

سینسر کی کئی قسمیں ہیں: مقناطیسی، آگہی، فوٹو الیکٹرک، capacitive — ان میں سے ہر ایک کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔ فوٹوولٹک سب سے زیادہ ورسٹائل میں سے ایک ہے۔ یہاں لیزر اور انفراریڈ، سنگل بیم اور عکاس ہیں۔ لیکن ہم آپٹیکل سینسرز کو دیکھیں گے، کیونکہ ان کے پاس کنفیگریشن کے وسیع ترین اختیارات ہیں اور یہ انتہائی مشکل جگہوں تک پہنچنے کے لیے بھی بہترین ہیں۔

آپٹیکل آپٹیکل سینسر کو آلات کے جوڑے میں تقسیم کیا گیا ہے: ایک آپٹیکل فوٹوولٹک ایمپلیفائر اور آپٹیکل ہیڈ کے ساتھ ایک آپٹیکل کیبل۔ کیبل یمپلیفائر سے روشنی گزرتی ہے۔

اصول سادہ ہے۔ایمیٹر اور وصول کنندہ ایک ساتھ کام کرتے ہیں: وصول کنندہ ایمیٹر کے ذریعے خارج ہونے والی روشنی کی لہر کا پتہ لگاتا ہے۔ تکنیکی طور پر، یہ عمل مختلف طریقوں سے انجام دیا جاتا ہے: روشنی کی لہر کے زاویے کا پتہ لگانا، روشنی کی مقدار کی پیمائش کرنا، یا روشنی کی لہر کے واپسی کے وقت کی پیمائش کرنا تاکہ کسی چیز کے فاصلے کی پیمائش کی جاسکے۔

آپٹیکل ماخذ اور رسیور صرف سر میں واقع ہو سکتے ہیں (ڈفیوز یا ریفلیکٹیو یونٹس)، یا انہیں الگ سے بنایا جا سکتا ہے — دو سر (سنگل بیم)۔ فائبر آپٹک سینسر ہیڈ اندر الیکٹرانکس پر مشتمل ہوتا ہے، جبکہ ریسیور آپٹیکل فائبر کے ذریعے الیکٹرانکس سے منسلک ہوتا ہے۔ موصولہ اور منتقل شدہ لہریں آپٹیکل نیٹ ورکس میں تیز رفتار ڈیٹا ٹرانسمیشن کی طرح فائبر کے ذریعے سفر کرتی ہیں۔

اس علیحدگی کا فائدہ یہ ہے کہ رسیور ماپی ہوئی چیز پر نصب ہے۔ فائبر آپٹک کیبل کو روٹ کر کے ایمپلیفائر سے منسلک کیا جاتا ہے، جو ایک خصوصی کنٹرول کیبنٹ میں رکھا جاتا ہے جو ایمپلیفائر کو مینوفیکچرنگ پلانٹ کے اکثر سخت بیرونی ماحول سے بچاتا ہے۔ اختیارات کا انتخاب مختلف ہے۔ ایمپلیفائر سادہ اور پیچیدہ ہوتے ہیں، خاص طور پر ملٹی فنکشنل، منطق اور سوئچنگ آپریشنز انجام دینے کی صلاحیت کے ساتھ۔

فائبر آپٹک سینس ایمپلیفائر کے بنیادی سیٹ میں کم از کم الیکٹرانک اجزاء اور فعالیت ہوتی ہے، اور سب سے زیادہ نفیس پلگ اینڈ پلے ہوتے ہیں، الیکٹرانکس کو مکمل طور پر اپنی مرضی کے مطابق بنایا جاتا ہے۔ کچھ سینسر الیکٹرانکس 10 سے زیادہ ان پٹ ریشوں کو سنبھالنے کے قابل ہیں۔ یقیناً اس میں بھی اشارہ ہے۔ اشارے دکھاتے ہیں کہ آیا سینسر ٹھیک سے کام کر رہا ہے۔ اس میں دیگر خصوصیات بھی ہیں۔

کنٹرولر کے لیے انٹرفیس کا تعین آؤٹ پٹ فارمیٹ سے ہوتا ہے۔سینسر سیٹ اپ اور ایمپلیفائر ری سیٹ دونوں یہاں فراہم کیے گئے ہیں۔ آؤٹ پٹ عام طور پر کھلے ہوتے ہیں، عام طور پر بند ہوتے ہیں، کلیکٹر، ایمیٹر، پش۔ کنکشن ملٹی کور کیبل سے بنائے جاتے ہیں۔ پروگرامنگ بٹن یا محض ایک پوٹینومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے کی جاتی ہے۔

اس طرح کے سینسر آپشنز کے ذریعے اضافی لچک فراہم کی جاتی ہے جیسے: آن/آف تاخیر، نبض کا اخراج، وقفے وقفے سے سگنلز کا خاتمہ، — پیداواری عمل کی انفرادی ضروریات کے مطابق ایمپلیفائر پیرامیٹرز کی تفصیل اور ایڈجسٹمنٹ میں زیادہ آزادی حاصل کرنے کے لیے۔ تاخیر آپ کو کام کرنے والے جسم کے ردعمل میں تاخیر کرنے کی اجازت دیتی ہے، رکاوٹ سگنل اس بات کی علامت کے طور پر کام کرتے ہیں کہ کام کے حالات کی خلاف ورزی ہوئی ہے۔ سب کچھ ذاتی نوعیت کا ہے۔

آؤٹ پٹ اسٹیٹس کا ایل ای ڈی اشارہ یا سگنلز اور آؤٹ پٹ اسٹیٹس کے بارے میں معلومات کے ساتھ ڈسپلے کی موجودگی جدید اختیارات ہیں جو فیلڈ میں ٹرانسمیٹر کی تشخیص اور پروگرامنگ کی اجازت دیتے ہیں۔

بدلتے ہوئے ماحول میں زیادہ مستحکم پیمائش کے لیے، نمونے لینے کی بڑھتی ہوئی شرح اور سگنل فلٹرنگ کے ساتھ ایک سینسر موزوں ہے۔ اگرچہ آلہ اب بھی ایک کم تعدد پر کام کرے گا، تاہم PLCs کے لیے یہ مفید ہو گا. آن/آف تاخیر سے آؤٹ پٹ اور ان پٹ سگنلز کو ملانے میں مدد ملتی ہے۔

معاون بلاکس کا استعمال پروگرامنگ کے امکانات کو بڑھا دے گا، مثال کے طور پر، آپ پیمائش کرنے والے عنصر کی حساسیت کو ایڈجسٹ کر سکتے ہیں جب آپ خصوصی مواد جیسے شیشے یا پروگراموں کے ساتھ سوئچنگ پوائنٹس کے درمیان سوئچ آف/آن کرنے کے لیے کام کرتے ہیں: ورک پیس کی پوزیشن کو ٹریک کرنا اور خلا میں اس کی پوزیشننگ۔

فائبر آپٹک کیبلز کی خوبصورتی یہ ہے کہ یہ کرنٹ کی بجائے روشنی کو منتقل کرتی ہیں۔سر کی حساسیت کی مختلف ڈگریوں کے ساتھ مختلف مواد کی ترتیب ممکن ہے۔

ایک پھیلا ہوا فائبر آپٹک کیبل پہلوؤں کے ایک جوڑے پر مشتمل ہوتا ہے، جن میں سے ایک ایمپلیفائر اور دوسرا سینسنگ ہیڈ تک جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، دو کیبلز حساس سر سے جڑی ہوئی ہیں - ایک روشنی کے منبع کے لیے، دوسری الیکٹرانکس کے لیے۔

سنگل بیم فائبر آپٹک کیبل میں ایک جیسی کیبلز کا ایک جوڑا ہوتا ہے، ہر ایک ایمپلیفائر سے جڑا ہوتا ہے اور اس کا اپنا آپٹیکل ہیڈ ہوتا ہے۔ ایک کیبل روشنی کی ترسیل اور دوسری وصول کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

ریشے خود عام طور پر شیشے یا پلاسٹک کے ہوتے ہیں۔ پلاسٹک - پتلا، سستا، زیادہ لچکدار۔ شیشہ مضبوط ہے اور زیادہ درجہ حرارت پر کام کر سکتا ہے۔ پلاسٹک کو لمبائی میں کاٹا جا سکتا ہے، لیکن شیشہ صرف مینوفیکچرنگ مرحلے پر کاٹا جاتا ہے۔ فائبر میان — ایکسٹروڈڈ پلاسٹک سے لے کر ہیوی ڈیوٹی سٹینلیس سٹیل کی چوٹی تک۔

آپٹیکل سینسر کا انتخاب کرتے وقت سب سے اہم چیز صحیح آپٹیکل ہیڈ کا انتخاب کرنا ہے۔ سب کے بعد، یہ بالکل سر کی حساسیت کے ساتھ ہے کہ حصوں کا پتہ لگانے کی درستگی، چاہے وہ چھوٹا، ساکن یا حرکت پذیر، متعلقہ ہے. وصول کنندہ اور ایمیٹر آبجیکٹ کے نسبت کس زاویے پر واقع ہوں گے، منتشر کی اجازت کیا ہے۔ آیا ایک گول شہتیر بنانے کے لیے ریشوں کے ایک گول بنڈل کی ضرورت ہے یا افقی پروجیکشن پیدا کرنے کے لیے ایک بڑھا ہوا بنڈل۔

جہاں تک سرکلر بیم کا تعلق ہے، ڈفیوز ہیڈ میں ان کو ایک آدھے پر تمام آؤٹ پٹ ریشوں اور دوسری طرف وصول کرنے والے ریشوں کے ساتھ یکساں طور پر برانچ کیا جا سکتا ہے۔ یہ ڈیزائن عام ہے، لیکن دائیں زاویوں سے تقسیم لائن کی طرف بڑھنے والے حصے سے معلومات کو پڑھنے میں تاخیر کا سبب بن سکتا ہے۔

ماخذ اور رسیور ریشوں کی یکساں تقسیم کے نتیجے میں زیادہ یکساں بیم بنتے ہیں۔ یکساں شہتیر آپ کو لہروں کو بھیجنے اور وصول کرنے کے اثرات کو برابر کرنے کی اجازت دیتا ہے، اور پتہ لگ جائے گا کہ اعتراض کی حرکت کی سمت سے قطع نظر۔

آپٹیکل ہیڈ کی قسم، کیبل کی لمبائی اور یمپلیفائر آپٹیکل دیکھنے کے فاصلے پر اہم اثر ڈالتے ہیں۔ اس کا صحیح اندازہ لگانا مشکل ہے، لیکن مینوفیکچررز ان اعداد و شمار کی نشاندہی کرتے ہیں۔ ایک سنگل بیم سینسر کی وسعت والے سینسر سے زیادہ وسیع رینج ہے۔ لمبے ریشے، کم رینج۔ بہتر یمپلیفائر — مضبوط سگنل، زیادہ رینج۔

تقسیم شدہ I/O صنعتی آٹومیشن میں تیزی سے استعمال ہو رہا ہے اور آپٹیکل سینسر سے متعدد کیبلز کو ایک کئی گنا سے جوڑنا ممکن ہے۔

آپٹیکل ایمپلیفائر اکثر اسٹینڈ اکیلے، سنگل چینل DIN ریل ماؤنٹ ڈیوائسز ہوتے ہیں، آسانی سے پینل پر نصب ہوتے ہیں، اور واحد خرابی انفرادی ایمپلیفائر سے روٹنگ کنکشن ہے۔

کلکٹر متعدد آپٹیکل چینلز کو ایک کنٹرول سینٹر میں گروپ کر سکتا ہے: جمع کرنے والے مینو سے چلنے والے ڈسپلے سے لیس ہیں اور ہر چینل انفرادی طور پر قابل پروگرام ہے۔ ترتیب شدہ چینلز کو AND/OR منطق کے ذریعے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو PLC کے کنٹرول کو بہت آسان بناتا ہے۔

آپٹیکل فائبر کا استعمال زیادہ برقی شور کے حالات میں کام کرنے والے نظاموں میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔ آپٹیکل فائبر برقی شور کو نہیں اٹھاتے ہیں اور الیکٹرانک ایمپلیفائر کیبنٹ سے محفوظ ہوتا ہے۔ ڈیوائس اسمبلی کے عمل میں کنویئرز پر پرزوں کی خودکار شناخت کے ساتھ چھوٹی اسمبلی لائنیں آپٹیکل سینسرز کا ایک اور بہت امید افزا اور پہلے سے ہی کافی وسیع اطلاق ہے۔

سینسر کے سائز سے قطع نظر، توجہ مرکوز کرنے کی درستگی کی مطلوبہ ڈگری فراہم کرنے کے لیے مختلف واقفیت، مختلف سائز، مختلف بازی کے ساتھ سر — یہ سب کچھ، کنٹرول منطق کے ساتھ، امکانات کی ایک بڑی صلاحیت کو کھولتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک سینسر اس حصے کی موجودگی کا پتہ لگاتا ہے جہاں اسمبلی شروع ہوتی ہے، اور دوسرا اسمبلی کے اختتام کی تصدیق کرتا ہے۔

اس کے علاوہ، ایپلی کیشن سے قطع نظر، یہ ضروری ہے کہ صارف کی مطلوبہ ایپلیکیشن کے لیے موزوں پیرامیٹرز کے ساتھ سینسر اور ہیڈ کا انتخاب کریں: بکھرنے، فاصلے، نمونے لینے، ترتیبات اور پروگرامنگ کے لحاظ سے آپشن۔

صرف منفی پہلو یہ ہے کہ آپ ریشوں کو ضرورت سے زیادہ موڑ نہیں سکتے۔ تھوڑا سا اور جھکنا ضروری ہے اور ریشوں کی ناقابل تلافی پلاسٹک کی خرابی واقع ہوگی، تھرو پٹ کم ہو جائے گا یا مکمل طور پر غائب ہو جائے گا. قابل اجازت موڑ کا رداس فائبر کی قسم اور بنڈل میں موجود ریشوں کے سائز اور پھیلاؤ پر منحصر ہے۔ اپنی درخواست کے لیے سینسر کا انتخاب کرتے وقت ان خصوصیات پر غور کیا جانا چاہیے۔