NO KOD / CODE NOH-175-4 /M03/KP(1/15)Muka: 8 Drp: 8

JABATAN PEMBANGUNAN KEMAHIRANKEMENTERIAN SUMBER MANUSIAARAS 7 & 8 BLOK D4, KOMPLEKS DPUSAT PENTADBIRAN KERAJAAN PERSEKUTUAN62530 PUTRAJAYAKERTAS PENERANGAN

KOD NAMA DAN PROGRAM / PROGRAM CODE AND NAMEH-175-4 AUTOMATION DESIGN

TAHAP / LEVELTAHAP 4

NO DAN TAJUK MODUL/ MODULE NO AND TITLEM03 DESIGN AUTOMATION EQUIPMENT AND SYSTEMS

NO DAN PERNYATAAN TUGASAN /TASK(S) NO AND STATEMENT03.01 DESIGN SENSOR ASSEMBLIES03.02 SELECT AND MODIFY INTERFACES03.03 SELECT CONTROL SYSTEM03.04 DESIGN SAFETY ASSEMBLIES03.05 DESIGN MECHANICAL CONTROLS03.06 DESIGN POSITIONING SYSTEMS03.07 DESIGN FEEDING SYSTEMS03.08 DESIGN HANDLING / TRANSFER SYSTEMS03.09 DESIGN JIGS AND FIXTURES03.10 DESIGN PNEUMATIC / HYDRAULIC SYSTEMS03.11 DESIGN END-EFFECTOR ASSEMBLIES03.12 DESIGN EQUIPMENT STRUCTURE03.13 DESIGN AUTOMATION PLATFORM03.14 SIMULATE AUTOMATED SYSTEMS03.15 VERIFY TECHNICAL DRAWINGS AND DOCUMENTS

OBJEKTIF MODUL / MODULE OBJECTIVEDESIGN AUTOMATION EQUIPMENT AND SYSTEMS USING PRODUCT, PROCESS FLOW, SENSORS, ACTUATORS, CONTROLLERS, INTERFACES, LAYOUT, STRUCTURE, MECHANICAL CONTROL, WORKSPACE, SAFETY, HEALTH AND ENVIRONMENTAL CONCEPT; DOCUMENTATION, COMPONENT AND MATERIAL CATALOGUES, CAD SOFTWARE AND DRAFTING EQUIPMENT SO THAT AUTOMATION SYSTEMS ARE IDENTIFIED, CUSTOMIZED, INTEGRATED, DESIGNED, CONFIGURED, SIMULATED, VERIFIED AND DOCUMENTED ACCORDING TO SPECIFICATION AND ESTABLISHED PROCEDURE AND STANDARD.

NO KOD / CODE NO H-175-4 /M03/KP(1/15)Muka: 01 Drp: 8

TAJUK : JENIS DAN FUNGSI SENSOR

TUJUAN :

Kertas penerangan ini adalah bertujuan untuk menerangkan tentang definasi sensor, serta fungsi dan aplikasinya dalam rekabentuk automasi.

PENERANGAN :

Pada masa lalu, proses-proses mengawal dan kerja penghasilan produk dilakukan sepenuhnya oleh manusia, dengan pengendali-pengendali akan memantau dan atau menyesuaikan sesuatu proses berdasarkan analog data, juga meter-meter yang berkaitan sebagai sandaran dan lain-lain.Dalam keperluan mewujudkan kestabilan, pengulangan proses, penggunaan masa yang berkesan, serta menjanakan produk-produk dengan kualiti yang konsisten. Disini proses automasi diwujudkan bagi mendapatkan sesuatu kerja dan produk yang hasilnya berkualiti, menggunakan masa yang singkat dan dapat mengurangkan kos bagi sesuatu proses yang dibuat.Dalam satu proses berautomasi moden, pengesan-pengesan boleh: Mulakan atau menamatkan satu proses atau langkah proses yang dijaga oleh operator. Menukar parameter proses fizikal seperti suhu, tekanan, aras cecair atau kehadiran / ketiadaan satu objek ke dalam voltan diskret atau digital atau nilai-nilai semasa yang boleh diterjemahkan oleh sebuah komputer atau PLC dengan mengawal satu proses atau jujukan proses dalam satu cara yang diingini.

Penggunaan sensor didalam sektor industri: Maklum balas pada penyempurnaan tugas atau proses kerja contohnya mengisi air. Status maklumat pada proses yang dijalankan contohnya suhu semasa proses berjalan. Pemeriksaan dan data pengukuran contohnya mengira bilangan produk. Kutip produk atau memproses data untuk kualiti contohnya pengasingan produk yang rosak. Pemantauan contohnya gabungan antara dua sistem automasi.

Definasi pengesan:Pengesan merupakan gabungan transducer-transducer yang menghasilkan alat pengesan untuk mengesan sesuatu fizikal dan menghasilkan data keluaran(output) dalam bentuk digital atau analog.

Sensor dapat dibahagikan kepada 2 jenis iaitu:

1. Penderia Sesentuh (Contact Sensor):Terdapat satu hubungan fizikal antara penderia dengan satu parameter atau fizikal yang diukur atau dikesan. Juga dikenali sebagai mechanical sensor.

2. Penderia Tidak Bersentuh (Non-Contact Sensor)Juga dikenali sebagai proximity sensor. Tidak terdapat satu hubungan fizikal antara penderia dengan satu parameter atau fizikal yang diukur atau dikesan.Tidak beroperasi secara mekanik dan lebih boleh dipercayai, lebih cepat dan kurang gagal daripada yang mekanikal sensor.

RAJAH 1: Contoh sensor bagi jenis yang bersentuh dan tidak bersentuh.

Sensor dapat juga diklasifikasikan kepada 2 bahagian iaitu:

1. Pengesan Digital (Digital Sensor): Terdapat 2 tahap sahaja iaitu pada dihidupkan(ON) atau dipadamkan(OFF) Kesan (presence) /tidak mengesan (non-presence) objek contoh apalikasi yang digunakan ialah pengiraan dan juga seperti penggunaan dalam satu pengekod berputar (rotary encoder).

2. Pengesan Analog (Analog Sensor): Ia digunakan untuk mengesan bahan atau fizikal yang sentiasa berubah-rubah contohnya suhu dan juga tekanan. Biasanya memberikan bacaan yang berterusan (biasanya linear) dari segi voltan atau arus semasa menurut satu input / fungsi pindah output. Jauh lebih kompelks daripada digital dan boleh menyediakan lebih maklumat.

RAJAH 2: Contoh suis yang menghasilkan keluaran binari.

SUIS PENGHAD (LIMIT SWITCH):Kelebihan: Teguh menuju persekitaran-persekitaran yang lasak dan juga teruk. Bolehkah memandu terus satu beban (mencecah 15A+)Keburukan: Mekanik-mekanik cepat menjadi lusuh dan rosak disebabkan beban kerja. Saiz yang besar diperlukan. Memerlukan sentuhan dengan produk

PENGESAN OPTIK (OPTICAL SENSOR)Kelebihan: Julat penderiaan/pengesanan yang lama maksimum (100 m) Pensuisan kelajuan tinggi Bolehkah mengesan benda-benda sangat kecil

Keburukan: Tidak boleh menggunakan pada produk-produk sensitif cahaya Masalah-masalah penjajaran berlaku terutama dengan penderiaan jarak lebih jauh

Jenis -jenis Optical Sensors Reflective Sensors Polarizing Photo Sensors Retroreflective Sensors Thru-Beam Sensors Convergent Photo Sensors Fiber-Optic Sensors Color Mark Sensors Laser Sensors

POLARIZING PHOTO-SENSOR Ia hanya mengesan objek yang bersinar dengan menggunakan pemantul yang istimewa. Pemantul secara menegak mengutub/menerima cahaya dari penderia.

RAJAH 3: cara pantulan cahaya polarizing photo sensor.

Retroreflective Sensors: Penghantar isyarat (transmitter) dan penerima isyarat (receiver) bergabung dalam satu unit. Pemantul (reflector) digunakan untuk memantulkan cahaya daripada transmitter kepada receiver. Penderia jenis ini mempunyai jarak pengesan yang lebih jauh daripada reflective sensor. Tetapi jarak yang dikesan adalah kurang daripada penderia jenis thru-beam sensor.

RAJAH 4: Cara operasi retroreflective sensor.

Thru beam Sensors: Transmitter dan receiver mempunyai bahagian fizikal yang berlainan. Ianya berupaya mengesan walau objek yang kecil dengan meminimakan atau mengecilkan cahaya yang keluar dari emitter. Kabel fiber optic boleh digunakan untuk sensor jenis ini. Objek yang dikesan hendaklah jenis yang tegap dan bikan lutsinar(transparent)

RAJAH 5: Contoh thru-beam sensor.

Colour mark sensor: Sensor ini digunakan untuk mengesan warna yang pelbagai. Biasa digunakan untuk memeriksa pakej atau label berdasarkan warna .

RAJAH 6: Contoh pengesan warna

SOALAN:1) Berikan definasi sensor/penderia.2) Berikan kebaikan dan keburukan limit switch.3) Berikan contoh penderia jenis optical

RUJUKAN:1. GODFREY ONWUBOLU,Mechatronics Principles and Applications2. CLARENCEW. DE SILVA, Mechatronic System Devices, Design,Control,Operation and Monitoring CRC Press, London, New York.