E3Z-T86 Omron Fotoelektrischer Sensorkopf E3ZT86

Omron E3Z-T86 | Lichtschranken-Sensorset — 15m Erfassungsreichweite, Infrarot 870nm, PNP Schließer/Öffner, 12–24VDC, 100mA, IP67, M8-Stecker, −40°C bis +55°C

Übersicht

Das Omron E3Z-T86 ist ein Lichtschranken-Sensorset aus der kompakten E3Z-Serie — Sender und Empfänger in passenden quadratischen Gehäusen, die jeweils über den M8 4-Pin-Stecker angeschlossen werden und eine Erfassungszone von bis zu 15 Metern mit Infrarotbeleuchtung bei 870nm abdecken.

Die E3Z-Serie hat sich jährlich mehr als eine Million Mal verkauft, ein kommerzielles Volumen, das die Position der Serie als Standardauswahl in einer Vielzahl von Anwendungen in der industriellen Automatisierung, Verpackung, Materialhandhabung und Lagerhaltung widerspiegelt, bei denen Miniatur-Lichtsensoren spezifiziert sind.

Die Lichtschrankenkonfiguration platziert den Sender auf einer Seite der Erfassungszone und den Empfänger auf der anderen.

Der Sender projiziert kontinuierlich einen modulierten Infrarotstrahl; der Empfänger überwacht den empfangenen Signalpegel. Wenn ein opaker Gegenstand den Strahl unterbricht, sinkt das Signal des Empfängers und der Ausgang schaltet.

Dies ist die immunste Lichtsensormethode — sie wird von der Oberflächenreflexion, Farbe, Oberflächenbeschaffenheit oder dem Anstellwinkel des Objekts nicht beeinflusst — und liefert die längste Erfassungsreichweite bei einer gegebenen Sensorgröße.

Bei 15 Metern kann der E3Z-T86 Distanzen überbrücken, die die meisten Reflexionssensoren nicht erreichen können.

Das Suffix L kennzeichnet den Sender im E3Z-T86-Paar (E3Z-T86-L), und das Suffix D kennzeichnet den Empfänger (E3Z-T86-D). Beide werden zusammen als E3Z-T86-Set verkauft.

Der Sender enthält keinen Schalt-Ausgang; der Empfänger verarbeitet das empfangene Signal und erzeugt den PNP-Ausgang, der an die SPS angeschlossen wird.

Wichtige Spezifikationen

15-Meter-Erfassung — Lichtschranken-Vorteil bei Reichweite

Die 15-Meter-Erfassungsdistanz des E3Z-T86 ist der direkte Vorteil der Lichtschrankengeometrie. Bei diffuser Erfassung befinden sich Sender und Empfänger im selben Gehäuse, und der Sensor verlässt sich auf das vom Objekt reflektierte Licht, das zum Empfänger zurückkehrt — der Signalpegel fällt mit der vierten Potenz der Entfernung (zweimalisches Quadratgesetz: einmal vom Sender zum Objekt, einmal vom Objekt zum Empfänger).

Bei der Lichtschrankenerfassung sieht der Empfänger den Sender direkt — das Signal fällt nur mit dem Quadrat der Entfernung, und die volle Leistung des Senders wird ohne Reflexionsverluste auf den Empfänger gerichtet.

Dieser grundlegende geometrische Vorteil erklärt, warum der E3Z-T86 15 Meter erreicht, während die diffuse Reflexionsvariante des E3Z bei gleichem Gehäuse 1 Meter abdeckt.

Für Anwendungen in großen Maschinenbereichen — End-of-Line-Erfassung von Fördersystemen, Anwesenheit von Fahrzeugen in Ladebuchten, Palettenerfassung in Lagergängen, Tor- und Zugangskontrolle — eliminiert die 15-Meter-Lichtschrankenfunktion die Notwendigkeit zusätzlicher Sensoren oder Reflexionszubehör.

Die minimale erkennbare Objektgröße von 12 mm gibt das kleinste opake Objekt an, das den Strahl bei maximaler Reichweite zuverlässig unterbricht.

Kleinere Objekte — Sensoren zur Ausrichtung einzelner Produkte, Erkennung dünner Teile — erfordern, dass der Sensor näher am Objekt positioniert wird, um sicherzustellen, dass das kleine Objekt den Strahlquerschnitt am Erfassungspunkt vollständig unterbricht.

870nm Infrarot — Modulation und Immunität

Die Wellenlänge von 870 nm im nahen Infrarotbereich ist für das menschliche Auge unsichtbar und wird von den meisten optischen Bandpassfiltern stark gedämpft — Eigenschaften, die sowohl der Sicherheit (kein sichtbarer Strahl im Arbeitsbereich) als auch der Leistung (Modulation bei bestimmten Frequenzen unterscheidet den eigenen Strahl des Sensors von Umgebungs-Infrarot von Leuchtstofflampen, Glühlampen und Sonnenlicht) zugutekommen.

Die E3Z-Serie von Omron verwendet einen einzigartigen Algorithmus zur Störfestigkeit, der das empfangene Modulationsmuster validiert, anstatt nur den Signalpegel zu messen.

Dieser Ansatz verwirft Störsignale von anderen E3Z-Sensoren in der Nähe, von Hochfrequenz-Schaltnetzteilen und von gepulsten Infrarotquellen in der Umgebung — ein praktischer Vorteil in dichten Sensorinstallationen und automatisierten Lagerumgebungen, in denen mehrere Sensorpaare in unmittelbarer Nähe arbeiten.

−40°C bis +55°C — Kaltlager- und Heißumgebungsfähigkeit

Die erweiterte Kaltwetterbewertung von −40°C gilt speziell für die E3Z-T66/T86/R66/R86-Steckermodelle — die Dokumentation von Omron E3Z weist darauf hin, dass dieser Betriebsbereich für diese Steckervarianten gilt, während andere E3Z-Modelle auf mindestens −25°C ausgelegt sind.

Dieser erweiterte Temperaturbereich qualifiziert den E3Z-T86 für Kühlhäuser, Außeninstallationen in kalten Klimazonen und Kälteanlagen, in denen Standard-Sensoren während des Startvorgangs bei tiefen Temperaturen nicht zuverlässig arbeiten können.

Bei maximal +55°C deckt der E3Z-T86 warme Industrieumgebungen ab — unbelüftete Maschinengehäuse, Außengeräte im Sommerbetrieb und Bereiche neben thermischen Prozessanlagen — ohne die thermischen Grenzen zu erreichen, die die Verstärkerschaltungen des Empfängers beeinträchtigen würden.

FAQ

F1: Der E3Z-T86 ist ein Set — muss die Sendereinheit separat an die SPS angeschlossen werden?

Nein. Der Sender (E3Z-T86-L) benötigt nur einen Stromversorgungsanschluss (24V DC an braunen Draht, 0V an blauen Draht). Er erzeugt keinen SPS-Ausgang. Der Empfänger (E3Z-T86-D) enthält den Verstärker, den Ausgangstransistor und den M8-Stecker mit dem PNP-Signalausgang (schwarzer Draht). Nur der Empfänger wird an den SPS-Eingang angeschlossen.

Sender und Empfänger erhalten jeweils unabhängige Stromversorgungsanschlüsse — sie speisen sich nicht gegenseitig. Beide benötigen die Versorgung für den normalen Betrieb.

F2: Was bewirkt die Auswahl zwischen Schließer (Light-ON) und Öffner (Dark-ON), und wann ist jede geeignet?

Schließer (Light-ON, LO): Ausgang wird aktiviert, wenn der Strahl empfangen wird (Weg frei). Die SPS sieht den Ausgang EIN, wenn nichts den Strahl blockiert, und AUS, wenn ein Objekt ihn blockiert. Öffner (Dark-ON, DO): Ausgang wird aktiviert, wenn der Strahl unterbrochen wird.

Die SPS sieht EIN, wenn ein Objekt im Strahl ist, und AUS, wenn der Weg frei ist. Verwenden Sie LO für die Standard-Objekterkennung, bei der der Ausgang die Anwesenheit des Objekts anzeigen soll (Ausgang wird bei Erkennung aktiviert).

Verwenden Sie DO, um zu bestätigen, dass ein Durchgang frei ist, oder um Objekte zu zählen, die den Strahl passieren (Ausgang wird aktiviert, wenn der Strahl nach jeder Unterbrechung wiederhergestellt wird).

F3: Der Richtungsabhängigkeit beträgt 3°–15° — wie präzise muss die Ausrichtung von Sender und Empfänger sein?

Der Richtungsabhängigkeit definiert den Kegel der effektiven Emission und des Empfangs des Strahls. Ein Bereich von 3°–15° bedeutet, dass der effektive Halbstrahlwinkel bei 3° beginnt und der Sensor immer noch innerhalb von 15° Fehlausrichtung erkennen kann.

Bei 15m-Installationen entspricht eine Fehlausrichtung von 3° am Sender einem seitlichen Versatz von etwa 785 mm am Empfänger — weit mehr, als jede Montagehalterung versehentlich aushalten kann.

In der Praxis reicht eine Ausrichtung mit einer Wasserwaage und einer anfänglichen Grobpositionierung beider Einheiten auf weniger als 1° aus, was einen erheblichen Spielraum bietet.

Omron gibt an, dass der mechanische und optische Achsenversatz im E3Z kleiner als ±2,5° ist, was die Ausrichtung im Vergleich zu früheren Sensordesigns vereinfacht.

F4: Kann der E3Z-T86 in Umgebungen mit anderen Infrarotlichtquellen wie Wärmelampen oder Infrarotheizungen verwendet werden?

Das modulierte Infrarotsignal und der Störfestigkeitsalgorithmus von Omron unterdrücken stationäre Infrarotquellen — Glühlampen, Wärmelampen, Infrarotheizungen und Sonnenlicht erzeugen keine modulierten Signale bei der Betriebsfrequenz des Sensors und werden daher unterdrückt.

Gepulste Infrarotquellen, die nahe der Modulationsfrequenz des Sensors arbeiten, sind die besorgniserregendere Störungsart. In der Praxis ist die Immunität des E3Z-T86 gegenüber Umgebungslicht in Standard-Industrieumgebungen sehr hoch.

Für Installationen in der Nähe von gepulsten Infrarottrocknern, Härtungslampen oder Kommunikationssystemen überprüfen Sie während der Inbetriebnahme die Stabilität des Empfängers, um sicherzustellen, dass keine Störungen auftreten.

F5: Was ist die minimale Objektgröße, die in Entfernungen unter 15 m zuverlässig erkannt werden kann?

Die Spezifikation der minimalen Objektgröße von 12 mm gilt für die maximale Reichweite von 15 m, bei der der scheinbare Durchmesser des Strahls am Objektort der entscheidende Faktor ist.

In kürzeren Entfernungen ist der Strahlquerschnitt am Objekt kleiner, und proportional kleinere Objekte können zuverlässig erkannt werden. 

Bei 1 m können Objekte mit einem Durchmesser von etwa 1 mm den Strahl unterbrechen — relevant für Anwendungen wie Fadenprüfung, Anwesenheit von feinem Draht oder Erkennung von Dünnfilmkanten.

Testen Sie für jede spezifische Erfassungsanwendung die minimal zuverlässig erkennbare Größe bei der beabsichtigten Betriebsentfernung, anstatt sich auf die Nennspezifikation von 12 mm bei maximaler Reichweite zu verlassen.