Sensore a ultrasuoni Pepperl+Fuchs UC2000-F43-2KIR2-V17

Parte ufficiale n.: 120329 Stato: Interrotto

Tipo di prodotto: Ultrasonico rettangolare Sensore di distanza (Ricetrasmettitore singolo)

1. Spiegazione del codice modello

UC2000: Serie, distanza massima di rilevamento 2000 mm

F43: Custodia rettangolare, struttura con angolo di emissione sonora fisso

2KIR2: 2 uscite contatti relè + 4…Uscita di corrente analogica da 20 mA

V17: M12×1, 8-connettore maschio a pin

2. Specifiche tecniche principali

Prestazioni di rilevamento

Zona cieca: 0~80 mm

Portata effettiva regolabile: 100~2000 mm

Campo di rilevamento totale: 80~2000 mm

Frequenza ultrasonica: ca. 175 kHz

Risoluzione della misura: 0.6 mm

Precisione di ripetizione: ≤0,1 % di piena scala

Errore di linearità: <0,2 % di piena scala

Piastra bersaglio standard: 100Superficie piana ×100 mm

Tempo di risposta: minimo 50 SM; impostazione di fabbrica 150 SM

Specifiche elettriche

Tensione di alimentazione

Solo funzionamento con relè: 10~30 VCC

Con uscita analogica 4–20 mA attivata: 15~30 VCC

Consumo energetico a vuoto: ≤0,7 W; carico massimo ≤2 W

Configurazione dell'uscita:

1. Due contatti relè passivi (unipolare, massimo. 60 VCC / 1 UN, carico resistivo 24 W)
2. Un segnale di distanza analogico da 4–20 mA

Comunicazione: RS232 integrata (9600,8N1). Parametri configurati tramite ULTRA 2001 / Software ULTRA3000 più cavo di programmazione UC-PROG1-USB

Protezione: Protezione da inversione di polarità, compensazione della temperatura

Meccanico & Specifiche ambientali

Materiale dell'alloggiamento: Termoplastico PBT

Classe di protezione: IP65

Temperatura operativa: -25 ℃… +70 ℃

Temperatura di conservazione: -40 ℃… +85 ℃

Peso: ca. 290 G

Interfaccia: Connettore maschio M12 8 pin (V17)

3. Assegnazione dei pin M12 a 8 pin (V17)

> I relè sono impostati in fabbrica come Normalmente Aperti. Punti di commutazione, isteresi (0~15%) e la finestra di misurazione possono essere modificate tramite software.

4. Definizione dell'indicatore LED

LED verde acceso fisso: Obiettivo all'interno della finestra di misurazione configurata

LED verde lampeggiante: Obiettivo fuori dalla finestra di misurazione

LED rosso illuminato: Condizione di guasto (nessun segnale eco, interferenze eccessive, errore di comunicazione)

5. Scenari applicativi tipici

Monitoraggio del livello dei materiali, rilevamento dell'altezza della pila, misurazione della distanza delle merci in magazzino, posizionamento di oggetti su linee di trasporto, misurazione del livello del liquido senza contatto.

Ideale per applicazioni che richiedono due segnali di interruttore di soglia indipendenti + segnale analogico continuo di distanza simultaneamente.

6. Note importanti & Opzioni di sostituzione
7. Questo modello è fuori produzione. Nessuna fornitura originale di fabbrica disponibile; solo scorte in eccedenza / sul mercato esistono unità usate. Non consigliato per nuovi progetti.
8. Alternative di aggiornamento:

Equivalente moderno preferito: UC2000-F43-IU-V15 (Versione IO-Link, sostituisce RS232; supporta 4–20 mA, uscite di commutazione a transistor. Sono necessari moduli relè esterni se sono necessari contatti relè)

Se l'uscita relè è obbligatoria: Consultare i distributori autorizzati Pepperl+Fuchs per i modelli alternativi compatibili.

3. Accessori di programmazione obbligatori: Adattatore di programmazione UC-PROG1-USB + Software di configurazione ULTRA3000. I normali cavi seriali non possono essere utilizzati per l'impostazione dei parametri.

Casi pratici di applicazione di Pepperl+Fuchs UC2000-F43-2KIR2-V17

Principali vantaggi unici di questo modello: Custodia rettangolare F43, massimo 2 campo di misura m, doppi contatti relè passivi + uscita analogica sincrona 4~20mA, configurazione software RS232 integrata.

Perfetto per il retrofit di apparecchiature legacy, installazioni in cui il PLC non dispone di ingressi transistor di riserva, e sistemi che richiedono misurazione continua più segnali di allarme a contatto fisico a due livelli di soglia.

Caso 1: Monitoraggio del livello del serbatoio di dosaggio chimico (Progetto legacy classico)

Requisiti operativi

Serbatoi chimici in plastica PAC/PAM negli impianti di trattamento acque, altezza massima del serbatoio 1.8 M.

1. Segnale continuo del livello del liquido trasmesso al PLC di controllo centrale tramite 4~20 mA per la visualizzazione del livello in tempo reale sull'HMI;
2. Due segnali di commutazione passivi indipendenti: basso livello del liquido (allarme di carenza di reagenti) e livello del liquido elevato (prevenzione del traboccamento) per guidare direttamente udibile & allarmi visivi senza relè intermedi aggiuntivi;
3. All'interno dei serbatoi è presente un lieve vapore acqueo; i sensori fotoelettrici sono soggetti a guasti; gli interruttori a galleggiante a contatto non possono essere utilizzati a causa dei fluidi corrosivi.

Attuazione

UC2000-F43 montato verticalmente sul tetto del serbatoio, finestra di misurazione impostata su 120~1900 mm;

Relè 1 configurato per il preallarme di overflow di alto livello, Relè 2 configurato per l'allarme di carenza di reagente di basso livello;

4Segnale ~20 mA collegato al modulo di ingresso analogico per la conversione del livello del liquido;

Utilizzare il software ULTRA3000 per regolare la soppressione dei falsi echi per adattarsi alle fluttuazioni minori della superficie del liquido.

Motivo della selezione

I doppi contatti relè passivi possono azionare direttamente le luci di allarme da 24 V; non sono necessari relè intermedi aggiuntivi negli armadi di controllo legacy. L'alloggiamento rettangolare facilita il montaggio con le staffe sul tetto del serbatoio. Rispetto ai sensori con uscita a transistor, lo stato del contatto viene mantenuto dopo un'interruzione di corrente.

> Limitazione: Non adatto per liquidi con schiuma superficiale pesante, che causerà la perdita dei segnali di eco.

Caso 2: Rilevamento dell'altezza della pila di pallet sui trasportatori & Magazzini automatizzati

Requisiti operativi

Sistema di trasporto dei prodotti finiti; rilevare l'altezza di impilamento delle merci sui pallet (altezza massima 1.9 M).

1. Misurazione continua dell'altezza inviata al sistema di controllo per valutare la condizione di sovraaltezza;
2. Due impostazioni di soglia: limite di avviso di altezza (riduzione della velocità del trasportatore) e limite di altezza (arresto di interblocco in entrata);
3. Armadi di controllo obsoleti con circuiti relè tradizionali, punti di ingresso digitale PNP/NPN di riserva limitati.

Attuazione

Sensore montato verticalmente sopra il trasportatore per rilevare le merci sui pallet;

4~20 mA emette dati di altezza continui;

Relè1 = altezza di avviso (ridurre la velocità del trasportatore); Relè2 = soglia di sovraaltezza (interblocco di arresto di sicurezza del grilletto).

Vantaggi corrispondenti

Misurazione non influenzata dal colore della merce o dal riflesso della superficie del cartone. I contatti dei relè passivi possono essere cablati direttamente nei circuiti dei relè di sicurezza esistenti, riducendo al minimo la modifica dei disegni e il carico di lavoro di costruzione durante il retrofit.

Caso 3: Monitoraggio della posizione del rullo ballerino su carta & Linee di produzione cinematografica

Requisiti operativi

Rullo ballerino flottante per il controllo della tensione durante l'avvolgimento/svolgimento di carta o film plastico; intervallo di corsa del rullo 0~1800 mm.

1. 4Segnale analogico da ~20 mA inviato al convertitore di frequenza per regolare la velocità di avvolgimento e mantenere stabile la tensione del nastro;
2. Due uscite relè: limite superiore del rullo (protezione contro la rottura del nastro) e limite inferiore del rullo (arresto dell'esaurimento delle materie prime).

Attuazione

Sensore montato orizzontalmente rivolto verso un deflettore metallico piatto montato sul rullo ballerino; tempo di risposta adattato a 100 ms tramite software per sopprimere le oscillazioni minori.

Evidenziazione della selezione

I sensori fotoelettrici vengono facilmente contaminati dalla polvere di carta e dalla nebbia; i sensori a ultrasuoni offrono una forte resistenza alla polvere. Un singolo sensore fornisce un segnale di regolazione continuo + limitare i contatti di sicurezza, eseguendo sia il controllo della tensione a circuito chiuso che la protezione delle apparecchiature.

Caso 4: Monitoraggio del livello del materiale sulle tramogge di alimentazione del frantoio per apparecchiature per il trattamento dei rifiuti

Requisiti operativi

Monitorare l'altezza di riempimento della materia prima all'interno delle tramogge di alimentazione del frantoio; prevenire il funzionamento a vuoto e il traboccamento di materiale. Ambiente difficile con molta polvere, forti vibrazioni e ampie variazioni di temperatura (-20~+60℃).

1. 4Segnale ~20mA caricato nel sistema di supervisione per le statistiche sull'alimentazione del materiale;
2. Alto livello: interrompere l'alimentazione del nastro trasportatore; basso livello: iniziare ad alimentare il trasportatore.

Attuazione

Sensore installato obliquamente per evitare interferenze con la parete della tramoggia; compensazione della temperatura abilitata nel software; due relè controllano i circuiti di avvio/arresto del nastro.

Vantaggi

Resistenza alla polvere e all'acqua IP65, ampio intervallo di temperature di esercizio. I contatti relè resistono alle fluttuazioni della tensione di campo meglio delle uscite a transistor e sono meno vulnerabili ai danni da tensione indotta.

Caso 5: Monitoraggio della posizione di sollevamento delle gru galvaniche automatiche

Requisiti operativi

Gru galvanica automatica; misurare la distanza di discesa del telaio di sollevamento per controllare la profondità di immersione del pezzo nella soluzione chimica; intervallo di corsa 0~1,7 m. Elevata umidità e nebbia acida corrosiva all'interno dell'officina.

1. 4Feedback di ~20 mA sull'altezza del telaio di sollevamento in tempo reale;
2. Contatto limite inferiore: arrestare il movimento verso il basso all'arrivo; contatto limite superiore: protezione anti-crash per oltrecorsa.

Precauzioni

Evitare di soffiare vapore diretto sulla superficie del trasduttore; installare la pioggia & paraspruzzi; verificare periodicamente l'offset della misurazione utilizzando il software ULTRA3000.

Selezione generale & Note sulla messa in servizio (Per questo modello fuori produzione)

1. Zona cieca = 80 mm, distanza di misurazione iniziale effettiva minima 100 mm; Durante la progettazione è necessario riservare uno spazio sufficiente.
2. Carico massimo sui contatti del relè: 60 VCC / 1 UN. Non azionare mai direttamente motori ad alta potenza.
3. Quando si utilizza l'uscita analogica da 4~20 mA, la tensione di alimentazione deve essere ≥15 VCC. 12 L'alimentazione VCC causerà letture analogiche anomale.
4. UC2000-F43-2KIR2-V17 è fuori produzione. Pianificare in anticipo i modelli sostitutivi per i nuovi progetti.

Alternativa preferita: UC2000-F43-IU-V15 (IO-Link + 4-20Uscita a transistor mA; sono necessari relè esterni se sono necessarie uscite a contatto).

5. Se più sensori sono installati fianco a fianco, abilitare la funzione di sincronizzazione tramite software per evitare interferenze ultrasoniche reciproche.

Guida all'installazione completa per Pepperl+Fuchs UC2000-F43-2KIR2-V17

> Parametri chiave predefiniti: Zona cieca 0～80 mm, campo di misura effettivo 100～2000 mm. Custodia rettangolare F43 con quattro fori passanti di montaggio Φ6, Connettore maschio M12×1 8 pin (V17). Protezione IP65, peso del sensore ca. 290 G.

1. Ispezione pre-installazione

1.1 Regole di distanza obbligatorie (È severamente vietato violare)

1. Distanza minima tra la superficie del trasduttore del sensore e il target più vicino ≥100 mm (80 mm di zona cieca più margine di sicurezza).
2. Per liquidi / applicazioni a livello solido sfuso: La distanza tra il livello massimo del materiale e il trasduttore deve essere superata 100 mm.
3. Mantenere una distanza orizzontale ≥250 mm tra il sensore e le pareti vicine, strutture in acciaio o staffe di montaggio per evitare falsi echi fissi.

1.2 Requisiti dell'angolo di montaggio

Disposizione ottimale: Superficie del trasduttore perpendicolare (90°) per prendere di mira una superficie piana

Angolo di deflessione massimo consentito: ≤3°. Angoli superiori a 5° portano alla perdita di echi, letture fluttuanti e soglie di commutazione inaffidabili.

Si sconsiglia l'installazione inclinata per materiali sfusi irregolari. Se il montaggio inclinato è inevitabile, verificare la stabilità in cantiere.

1.3 Controllo ambientale

Mantenere una separazione ≥50 cm dagli inverter ad alta potenza, contattori e motori per mitigare le interferenze elettromagnetiche.

Prestare attenzione in luoghi soggetti a un impatto continuo di vapore diretto, schiuma pesante o nebbia densa persistente.

Montare cuscinetti antivibranti in gomma per ambienti con vibrazioni pesanti per evitare l'allentamento dei dispositivi di fissaggio dell'alloggiamento.

2. Procedure di installazione meccanica

2.1 Metodo di montaggio dell'alloggiamento

Quattro fori passanti Φ6 sugli angoli dell'alloggiamento; fissato con bulloni M5.

1. Hardware consigliato: Bulloni in acciaio inossidabile, rondelle piane e rondelle elastiche.
2. Coppia di serraggio: 1.0~1,3 N·m. Non serrare eccessivamente per evitare la rottura dell'alloggiamento in plastica PBT.
3. Due orientamenti di montaggio tipici:

Montaggio sopratesta verticale (più comune per il rilevamento del livello & misurazione dell'altezza della pila, trasduttore rivolto verso il basso)

Montaggio laterale orizzontale (per rullo ballerino, posizionamento della gru, trasduttore rivolto orizzontalmente in avanti)

> Nessuna staffa originale del produttore fornita. Sono applicabili staffe piegate a L personalizzate; le staffe angolari regolabili sono preferibili per la successiva calibrazione dell'allineamento.

2.2 Standard di installazione per più sensori adiacenti (Critico)

Quando ≥2 sensori a ultrasuoni UC2000-F43 sono installati su una macchina:

1. Raggi sonori paralleli: Distanza tra i sensori da centro a centro ≥600 mm
2. Incrocio di raggi sonori: Distanza tra i sensori da centro a centro ≥1000 mm
3. Se fattibile, attivare la sincronizzazione sequenziale tramite il software ULTRA3000 per eliminare la diafonia acustica. Ampliare lo spazio fisico se non è possibile implementare la sincronizzazione del software.

2.3 Cablaggio & Installazione del connettore

Interfaccia: Connettore maschio M12×1 8 pin V17

1. Raccomandazione sul cavo: Cavo schermato con sezione ≥0,5 mm². Per il circuito analogico da 4~20 mA, mettere a terra la schermatura solo all'estremità del quadro elettrico; lasciare lo schermo scollegato dal lato del sensore.
2. Serraggio tappo M12: Stringere completamente a mano, quindi ruotare un ulteriore quarto di giro per mantenere la tenuta IP65. Non applicare una forza eccessiva sulle filettature.
3. Lasciare il cavo allentato; evitare piegature brusche o tensioni permanenti sul connettore. Evitare una forza di trazione prolungata sulla spina.
4. Montare la custodia impermeabile esterna sul connettore M12 per esterni / applicazioni ad alta umidità.
5. Cablaggio elettrico (Riepilogo della definizione di 8 pin)

⚠️ Regole di alimentazione critiche:

Funzionamento solo relè: 10~30 VCC;

La tensione di alimentazione deve essere ≥15 V CC quando si abilita l'uscita analogica da 4~20 mA. Tensione inferiore 15 VDC provoca segnali analogici errati.

Portata dei contatti del relè: Massimo. 60 VCC, 1 Un carico resistivo. Non azionare direttamente elettrovalvole o lampade ad alta potenza.

4. Procedura di messa in servizio dopo l'installazione
5. Allineamento meccanico: Verificare che il trasduttore sia rivolto verso l'area target senza staffe o cavi che blocchino la superficie ultrasonica prima dell'accensione.
6. Accendere e osservare lo stato del LED:

Verde fisso acceso: Obiettivo all'interno della finestra configurata

Verde lampeggiante: Obiettivo fuori dal campo di misurazione

Illuminato rosso: Nessun eco valido o guasto di interferenza

3. Imposta i parametri tramite l'adattatore UC-PROG1-USB + Software ULTRA3000:

Definire la finestra di misurazione (vicino al limite, limite lontano)

Configurare due soglie di commutazione relè e isteresi

Regola il tempo di risposta (aumentare il valore per forti fluttuazioni del segnale; ridurre per obiettivi in ​​rapido movimento)

Mantenere abilitata la compensazione della temperatura (impostazione di fabbrica, non disabilitare)

4. Spostare il bersaglio avanti e indietro su tutta la gamma per verificare la variazione lineare dell'uscita analogica e la commutazione affidabile dei contatti del relè.
5. Divieti di installazione (Regole severe)
6. ❌ Consentire agli oggetti di rimanere permanentemente all'interno della zona cieca da 0～80 mm, generando continui falsi echi.
7. ❌ Bloccare parzialmente la superficie di emissione degli ultrasuoni con staffe, cavi o tubi.
8. ❌ Montare il sensore direttamente sugli involucri di apparecchiature fortemente vibranti (frantoi, tifosi) senza isolamento dalle vibrazioni.
9. ❌ Installare il connettore M12 rivolto verso l'alto, consentendo all'acqua piovana di penetrare nel connettore lungo i cavi.
10. ❌ Posiziona più sensori nelle immediate vicinanze senza abilitare la sincronizzazione.
11. ❌ Pilotare carichi induttivi (elettrovalvole) direttamente con contatti relè; si consigliano diodi di ricircolo.
12. ❌ Installazione all'aperto a lungo termine senza sole & scudo antipioggia; la luce solare diretta accelera l'invecchiamento del trasduttore.
13. Suggerimenti di installazione ottimizzati per scenari tipici
14. Monitoraggio del livello del liquido nel serbatoio (Montaggio sopraelevato verticale)

Montare in posizione sfalsata sul tetto del serbatoio, lontano dalle porte di ingresso e dalle zone centrali di turbolenza. Mantenere una distanza ≥300 mm dalla parete del serbatoio. Lasciare uno spazio di sicurezza ≥120 mm tra il livello massimo del liquido e il trasduttore.

2. Rilevamento dell'altezza delle merci del trasportatore (Montaggio verticale sopra la testa verso il basso)

Installare il sensore a un'altezza ≥150 mm rispetto all'altezza massima della merce. Assicurarsi che la superficie vuota del nastro trasportatore non cada nella zona cieca.

3. Misurazione della distanza orizzontale per il rullo ballerino

Montare il deflettore piatto in metallo (Bersaglio standard ≥100×100 mm) sul rullo in movimento. Assicurarsi che il deflettore non entri mai nella zona cieca durante l'intera corsa.