Sensors d'amplificateur à fibre optique numérique FS-N11N

Keyence FS-N11N | Amplificateur de capteur optique numérique à fibre — Sortie NPN, 6 modes de réponse, APC, 12–24VDC, unité principale

Vue d'ensemble

Le Keyence FS-N11N est l'unité principale de type câble à sortie NPN de la série FS-N d'amplificateurs de capteurs optiques à fibre numériques de Keyence. Il traite les signaux lumineux reçus par une tête de capteur optique à fibre montée séparément, applique le traitement numérique du signal de la série FS-N à la forme d'onde reçue et émet un signal de commutation NPN discret vers le contrôleur de la machine.

Les six modes de temps de réponse sélectionnables — de 50 µs HIGH SPEED à 16 ms MEGA — permettent à la même unité physique de servir des applications allant des cycles de tri et de comptage les plus rapides à la détection stable et filtrée du bruit d'objets se déplaçant lentement dans des environnements électriquement bruyants.

La série FS-N sépare entièrement la tête de détection de l'amplificateur de traitement du signal.

La tête optique à fibre se monte directement au point de détection — dans des cavités de machine étroites, près de surfaces chaudes, dans des endroits soumis à de fortes vibrations, ou partout où un corps de capteur photoélectrique conventionnel ne survivrait pas ou ne conviendrait pas.

L'amplificateur FS-N11N se monte à l'écart de l'environnement hostile dans un emplacement de panneau sur rail DIN propre et accessible.

Le câble optique à fibre de verre ou de plastique reliant la tête à l'amplificateur ne transporte que de la lumière — aucun signal électrique ne voyage jusqu'au point de détection, ce qui élimine la captation d'EMI à l'emplacement de détection et permet une utilisation dans des environnements où les capteurs électriques produiraient de fausses sorties.

La source lumineuse LED rouge à 4 éléments fournit un éclairage large et stable sur le cône d'acceptation du câble optique à fibre, contribuant au seuil de détection constant pour lequel les amplificateurs à fibre numériques sont spécifiés.

L'APC (contrôle automatique de puissance), commutable marche/arrêt (par défaut hors usine), maintient une intensité lumineuse émise constante quelle que soit la variation de température et le vieillissement de la LED, stabilisant davantage la marge de détection pendant la durée de vie du capteur.

Spécifications clés

Six modes de réponse — Un amplificateur pour chaque vitesse d'application

Les six réglages de temps de réponse du FS-N11N couvrent une plage de 320:1, de 50 µs à 16 ms, ce qui est une plage plus large que celle offerte par la plupart des amplificateurs à fibre concurrents. Comprendre ce que chaque mode offre — et ce qu'il coûte — est la clé pour utiliser efficacement le FS-N11N.

HIGH SPEED à 50 µs est le mode le plus rapide, adapté à la détection de pièces individuelles sur des convoyeurs à grande vitesse, au comptage d'impulsions d'encodeurs via fibre, ou à toute application où la fenêtre de détection est inférieure à une milliseconde.

En mode HIGH SPEED, la prévention des interférences est désactivée (0 unité), ce qui signifie que plusieurs amplificateurs FS-N fonctionnant dans la même zone physique peuvent s'influencer mutuellement si leurs sources lumineuses se chevauchent. 

En HIGH SPEED, la marge de détection et l'immunité au bruit sont subordonnées à la vitesse.

FINE à 250 µs active 4 unités de prévention des interférences — un saut significatif dans la résistance aux interférences mutuelles pour les applications où plusieurs capteurs à fibre fonctionnent à proximité tout en nécessitant une réponse sub-milliseconde.

Les modes TURBO à MEGA augmentent progressivement le filtrage et la prévention des interférences (jusqu'à 8 unités en TURBO/SUPER/ULTRA/MEGA) au détriment de la vitesse de réponse.

ULTRA à 4 ms et MEGA à 16 ms conviennent aux cibles se déplaçant lentement dans des environnements industriels électriquement bruyants où une détection stable et sans fausse sortie prime sur la vitesse de commutation.

Lorsque la prévention des interférences est réglée sur le double mode, le nombre d'unités de prévention des interférences gérables double — utile dans les configurations de panneaux avec de nombreux amplificateurs FS-N à proximité.

Architecture de l'unité principale et extension

En tant qu'unité principale, le FS-N11N est le point de départ des panneaux de capteurs à fibre multi-axes. Les unités d'extension Keyence FS-N se connectent directement à l'interface de bus latéral de l'unité principale, partageant l'alimentation et la sortie de communication de l'unité principale sans nécessiter de câblage supplémentaire pour chaque axe ajouté.

Cette architecture en chaîne réduit la complexité du câblage du panneau dans les machines avec cinq, dix ou plus de points de détection desservis par des capteurs optiques à fibre.

L'écran OLED fournit une lecture à contraste élevé de l'intensité lumineuse reçue, de la valeur de seuil définie et de l'état de sortie actuel — des informations qui n'étaient auparavant disponibles qu'à partir de mètres à aiguille analogiques sur les anciennes générations d'amplificateurs à fibre.

Pendant la configuration, l'écran permet un étalonnage en une seule touche : la fonction d'apprentissage échantillonne le niveau de lumière à la position cible, calcule le seuil optimal et l'applique sans réglage manuel.

Pendant la production, l'écran OLED affiche la marge entre le signal reçu et le seuil, qui est l'indicateur en temps réel de la proximité du capteur par rapport à sa limite de commutation — une petite marge signale que la configuration de détection nécessite une attention avant qu'une fausse sortie ne se produise.

FAQ

Q1 : Quelles têtes de capteur optique à fibre sont compatibles avec le FS-N11N ?

Le FS-N11N est compatible avec les têtes optiques à fibre de la série FS de Keyence dans les configurations standard diffuse, faisceau traversant et rétroréfléchissante.

L'unité à fibre se connecte aux ports d'entrée fibre de l'amplificateur — un pour l'émetteur, un pour le récepteur sur les configurations à faisceau traversant, ou un seul port pour les types diffus. Les unités à fibre des séries FS-V ou plus anciennes peuvent nécessiter des câbles adaptateurs ; confirmez la compatibilité avec Keyence pour les têtes à fibre non-FS-N avant de commander.

Q2 : Que fait l'APC et quand doit-il être activé ?

L'APC (contrôle automatique de puissance) surveille et ajuste en continu l'intensité lumineuse émise pour compenser les changements de température et le vieillissement de la LED. Avec l'APC désactivé (par défaut en usine), l'intensité émise est fixe et la marge de détection peut légèrement varier aux températures extrêmes.

Activez l'APC pour les applications dans des environnements à température variable ou lorsque le capteur fonctionnera pendant de longues périodes sans recalibrage, et où le maintien d'un seuil de détection constant dans le temps est essentiel. Dans la plupart des applications standard, l'APC désactivé avec un recalibrage occasionnel est acceptable.

Q3 : Le courant de sortie maximal est indiqué comme 100 mA autonome et 20 mA multi-connecté — qu'est-ce que cela signifie ?

Lorsque le FS-N11N est utilisé seul, sa sortie NPN peut absorber jusqu'à 100 mA. Lorsque plusieurs unités FS-N sont connectées en chaîne d'extension série partageant une alimentation commune, le courant de sortie par unité est limité à 20 mA pour rester dans la capacité de courant totale du bus partagé.

Vérifiez toujours que la charge connectée — carte d'entrée PLC, bobine de relais ou indicateur — consomme un courant dans la limite applicable à la configuration d'installation.

Q4 : Le FS-N11N peut-il fonctionner sur une alimentation 12V DC ?

Oui. Le FS-N11N accepte 12–24V DC (±10%), donc une alimentation 12V est dans les spécifications. À 12V, la tension résiduelle du collecteur ouvert NPN (1V ou moins) et les limites de courant de sortie restent inchangées.

Confirmez que le circuit d'entrée du PLC est compatible avec un niveau de commande de 12V si l'alimentation est de 12V — certaines entrées de PLC nécessitent un seuil de tension ON plus élevé qui peut ne pas être atteint de manière fiable à 12V.

Q5 : Combien d'unités d'extension FS-N peuvent être connectées à une seule unité principale FS-N11N ?

Keyence spécifie le nombre d'unités d'extension qui peuvent être connectées à une seule unité principale dans la documentation du système de la série FS-N. La limite pratique dépend du courant total consommé par toutes les unités connectées et de la capacité d'alimentation interne de l'unité principale.

Pour les grands panneaux de capteurs à fibre, l'unité principale FS-N11N peut prendre en charge plusieurs unités d'extension par chaîne en série ; confirmez le nombre maximal d'extensions dans le guide de configuration actuel de la série FS-N de Keyence pour la révision du firmware spécifique de l'unité principale.