FAQ - sensors - Siemens

FAQ - 超音波センサPXSシリーズ

Q1	超音波センサPXSシリーズの動作原理を教えて下さい。
Q1	超音波センサPXSシリーズの動作原理を教えて下さい。
A1	超音波センサPXSシリーズは、センサヘッドの発振素子から超音波を短周期で定期的に発しています。その超音波が検出対象に反射し、再びセンサヘッドの受波器で感知するまでの時間を測定・演算することにより、センサと検出対象物との距離を判断しています。

Q2	なぜ超音波センサPXSシリーズはローコストといえるのですか？
Q2	なぜ超音波センサPXSシリーズはローコストといえるのですか？
A2	超音波センサPXSシリーズはアンプ一体型です。その分、専用アンプが別途必要な従来の超音波センサに比べ低価格を実現しています。またアンプの設置位置を考慮する必要もありません。

Q3	超音波センサPXSシリーズの最大検出距離はいくつですか？
Q3	超音波センサPXSシリーズの最大検出距離はいくつですか？
A3	超音波センサPXSシリーズの最大検出距離は10mです。「PXS400 10m超長距離検出タイプ 3RG6176」をご使用ください。

超音波センサPXSシリーズの保護等級はどのくらいですか？

超音波センサPXSシリーズの保護等級はシリーズによって異なります。

PXS200〜400 M30シリーズ（センサヘッド分離タイプは除く） PXS100シリーズ　ボックスタイプ　ローコスト反射型	IP65
PXS200 M18Sシリーズ PXS300 M18シリーズ PXS100シリーズ　ボックスタイプ　高速応答透過型 PXS200 K08シリーズ	IP67
PXS200〜400 M30シリーズ　センサヘッド分離タイプ※	IP68

※PXS200〜400 M30シリーズ　センサヘッド分離タイプのセンサヘッド部の保護等級。センサヘッド部以外は IP65

Q5	超音波センサPXSシリーズの材質は何ですか？
Q5	超音波センサPXSシリーズの材質は何ですか？
A5	使用材質は各センサタイプによって異なります。例えば代表的な「PXS200〜400 M30シリーズ」「PXS200 シリーズM18S」「PXS300 M18シリーズ」などでは、真鍮ニッケルメッキ（ハウジング部）、PBT(熱可塑性ポリエステル樹脂：コンバータカバー部）、エポキシ樹脂（検出面）、ポリウレタン（黒色部）を使用しています。また一部機種に関しては、ステンレスハウジングタイプもご用意しております。詳しくは最寄りの弊社営業所へお問い合わせ下さい。

Q6	超音波センサPXSシリーズの応答速度はどれくらいですか？
Q6	超音波センサPXSシリーズの応答速度はどれくらいですか？
A6	超音波センサPXSシリーズの応答速度は反射型の最速のもので50ms、透過型の最速のもので1msとなります。応答速度はセンサの使用超音波周波数や最大検出距離によって異なります。詳しくは「超音波センサPXSシリーズパンフレット」をご覧下さい。

Q7	超音波センサPXSシリーズを製紙工場やセメント工場のような紙粉や埃の多い現場環境で使用することは可能ですか？
Q7	超音波センサPXSシリーズを製紙工場やセメント工場のような紙粉や埃の多い現場環境で使用することは可能ですか？
A7	超音波センサPXSシリーズは受信超音波の「量」ではなく、反射超音波の到達「時間」を測定しているため、光電センサと比べると圧倒的に埃や汚れに強いセンサといえます。埃や汚れがセンサの検出面に付着した程度で大きな影響がでることはないでしょう。余裕を持った検出対象物の有無検出などであれば、相当の埃や汚れの量でなければ誤動作することはないと思われます。ただし埃や汚れ量が多くなるにつれて超音波信号は弱まっていきます。その結果センサの検出範囲は小さくなり、また測定値にも影響を及ぼします。精度の高い検出が必要な場合には、現場でのテストを行う必要があるでしょう。

Q8	超音波センサPXSシリーズで検出できるものには、どういったものがありますか？
Q8	超音波センサPXSシリーズで検出できるものには、どういったものがありますか？
A8	超音波センサPXSシリーズは、検出対象物に反射して戻ってきた超音波の「量」ではなく「時間」で対象物までの距離を測定・判断しています。従って超音波を反射するものであれば色や材質に関係なく検出可能といえます。例えば、エンジンブロック、ペットボトル、ガラス瓶、ゴムタイヤ、包装フィルム、ガラス板、液面レベルなど、従来の光センサなどでは難しかった検出まで対応することが可能です。ただし超音波検出の特性上、小物ワークや移動速度の速いワーク、高熱を持ったワークの検出などは難しいといえます。

Q9	超音波センサPXSシリーズで、泡立った液体の泡を無視して、液面だけを検出することは可能ですか？
Q9	超音波センサPXSシリーズで、泡立った液体の泡を無視して、液面だけを検出することは可能ですか？
A9	注ぎたてのビールのように、しっかりと泡立った泡の表面は超音波を反射します。泡立ちの状態にもよりますが、泡立ちが強い液体の場合は泡を無視して液面だけを検出することは難しいでしょう。

Q10

超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使うと、どのようなことが出来るのでしょうか？

Q10

超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使うと、どのようなことが出来るのでしょうか？

A10

超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使用すると、下記のようなことが実現できます。

・	PC画面上での検出状態のリアルタイムモニタ（測定距離表示）
・	PC画面上での接点出力状態モニタやアナログ出力値モニタ（出力電流値または出力電圧値）
・	超音波センサ設定パラメータのファイル保存、コピー、転送（コピー、転送はPC不要）
・	出力範囲設定（しきい値）をキーボードから実数で入力設定可能（「○○mm〜△△mmまで出力」など）
・	測定データ簡易ロギング機能
・	サウンドコーン（検出エリア）の絞込み設定（スポット検出）その他、各種内部パラメータを自由に変更、カスタマイズ可能になります
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Q11	超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使用できる超音波センサはどのタイプになりますか？
Q11	超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使用できる超音波センサはどのタイプになりますか？
A11	「SONPROG」に対応しているセンサは下記の通りになります。 PXS300〜400 M30シリーズ PXS300 M18シリーズ PXS300 K65シリーズ PXS200 M30シリーズ、PXS200 M18Sシリーズなどは対応しておりませんのでご注意ください。

Q12	超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」の同梱物には何がありますか？
Q12	超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」の同梱物には何がありますか？
A12	超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」（型式名3RX4000）の同梱物は下記の通りになります。 PCインターフェイスユニット（SONPROG本体）　※PC接続コネクタケーブル付き（D-sub 9ピン） SONPROGソフトェア for Windows AC電源アダプタ（電源電圧AC100〜240V）センサ接続ケーブル（SONPROG用）この他に「SONPROG」に対応した超音波センサがあれば、追加で購入するべきものはありません。 ※超音波センサを実際の装置に組み込む際には、通常通りM12コネクタケーブルが必要になります。

Q13	超音波センサPXSシリーズの周波数出力とは何ですか？
Q13	超音波センサPXSシリーズの周波数出力とは何ですか？
A13	超音波センサPXSシリーズの周波数出力は、検出対象物までの測定距離に比例した速度のパルスを出力する出力タイプです。そのパルスの速度（周波数）はアナログ出力のようにリアルタイムに変化します。例えば「PXS300 M18 高機能反射型 3RG6233-3RS00 （検出距離15〜100cm、周波数出力タイプ）」を使用した場合、検出対象物が15cmの位置にある時には 150Hzのパルス（周波数出力）を出力します。検出対象物が遠ざかるにつれて出力周波数は早くなり、最大検出距離である100cmの位置では1000Hzまで出力周波数が上がることになります。この出力は弊社インテリジェントリレー「LOGO!シリーズ」での取り込みが可能となっており、ローコストな位置測定・多段出力設定を実現します。

Q14	超音波センサPXSシリーズの周波数出力タイプとシーメンスインテリジェントリレー「LOGO!」を組み合わせて使うとき、それぞれどのような設定をすればよいのでしょうか？
Q14	超音波センサPXSシリーズの周波数出力タイプとシーメンスインテリジェントリレー「LOGO!」を組み合わせて使うとき、それぞれどのような設定をすればよいのでしょうか？
A14	センサ側での設定は不要です。センサの周波数出力線を「LOGO!」の入力端子5番、もしくは6番に入力し、必要に応じてセンサ側「ET線」（周波数レンジ切り替え線）をGNDに落とします。「LOGO!」側の設定はファンクションブロック（FB）「周波数スイッチ」を使用し、入出力番号の割付け、しきい値の設定（例：○○Hz 〜△△Hzまで出力ONなど）を行うだけです。「LOGO!」１台に対し、周波数出力タイプの超音波センサは２台まで接続可能です。また液晶ディスプレイを搭載している標準タイプの「LOGO!」であれば、本体表面の操作ボタンと液晶モニタを使い、しきい値の変更や、1mm単位での測定現在値モニタが可能になります。 ※mm表示でのモニタについては一部の超音波センサを除く。

Q15

超音波センサPXSシリーズを複数並べて使用した場合、干渉することはありますか？　また干渉する場合はどのようにすればよいでしょうか？

Q15

超音波センサPXSシリーズを複数並べて使用した場合、干渉することはありますか？　また干渉する場合はどのようにすればよいでしょうか？

A15

超音波周波数が同じセンサを並べて使用する場合には干渉するため、センサ間の距離を一定以上あける必要があります。センサを並べて設置する場合に必要なセンサ間の距離については最寄のシーメンス営業所までお問い合わせください。また、干渉する場合には下記の方法で干渉防止を行うことができます。

1.	超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使用し、サウンドコーン（検出範囲幅）を小さくすることによって、必要なセンサ間距離を小さくする。　※密着取り付けは不可
2.	センサの干渉防止同期線を相互で接続する。（干渉防止同期機能搭載機種については、弊社「超音波センサPXSシリーズパンフレット」をご覧下さい。）

干渉防止同期機能を使用した場合、各センサはワンサイクル内で一番最初に戻ってくる超音波のみを検出します。

例：下図の場合、センサB1には反射超音波E1（センサB1が発振した超音波）と反射超音波GB（センサB2が発振し検出対象物の角度によってセンサB1の方向に反射した超音波）の2種の超音波が戻ってきますが、到着はE1がGB より速いため、センサB1は反射超音波E1（センサB1が発振した超音波）のみを検出します。

Q16	超音波センサPXSシリーズは防爆エリアでの使用は可能ですか？
Q16	超音波センサPXSシリーズは防爆エリアでの使用は可能ですか？
A16	超音波センサPXSシリーズのラインナップに防爆対応機種はありますが、ヨーロッパ防爆認証である「ATEX Ex Zone 2/22」のみの認証となっています。

Q17	超音波センサPXSシリーズを水中で使用できますか？
Q17	超音波センサPXSシリーズを水中で使用できますか？
A17	超音波センサPXSシリーズを水中で使用することはできません。

Q18	超音波センサPXSシリーズの分解能はいくつですか？
Q18	超音波センサPXSシリーズの分解能はいくつですか？
A18	超音波センサPXSシリーズの分解能は12bit（4096ステップ）、最小分解能は1mmです。検出距離6ｍを超えるセンサの場合、最小単位が1mm以上になりますが、超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使用し、最大検出範囲を必要分のみに狭めることによって分解能を最小1mmまであげることが出来ます。 ※PXS100 ローコストタイプ反射型のみ分解能は8bit（256ステップ）です。

Q19

超音波方式での検出時に、測定結果に影響を及ぼす外的要因には何がありますか？

Q19

超音波方式での検出時に、測定結果に影響を及ぼす外的要因には何がありますか？

A19

超音波センサは、超音波の移動速度を元に検出対象物との距離を演算・測定しています。従って超音波の移動速度が変化するような外的要因があった場合には、演算・測定結果に影響が出てきます。
超音波の移動速度に影響を与える要因としては、超音波が通過するエリアの「温度」「湿度」「気圧」「ガスタイプ」などが上げられますが、一般的な使用環境において最も影響があるのは「温度」と言えるしょう。
超音波の移動速度と温度との関連性は下記の通りです。

超音波を含む音の速度は温度が高いと速まり、温度が低いと遅くなります。
　

例：	空気中の音速は、気温0℃の時に331.45m/s
	各気温での音速（Ｃ）の計算式は以下の通り
	C＝331.45m/s＋0.607m/s×x℃

	気温が1℃上昇する毎に音速は0.607m/sずつ速くなります。
	例：25℃時の音速
	331.45m/s+0.607m/s×25℃＝346.625m/s

つまり温度が高くなるにつれてセンサでの測定値は短くなっていき、温度が低くなるにつれて測定値は長くなっていきます。超音波センサPXSシリーズでは、この温度変化による測定結果の差異を少なくするために、多くの機種に「温度補正回路」を搭載しています。

Q20	超音波センサPXSシリーズで「温度補正回路」が搭載されている機種を教えて下さい。
Q20	超音波センサPXSシリーズで「温度補正回路」が搭載されている機種を教えて下さい。
A20	温度補正回路搭載している機種は下記の通りとなります。 PXS300〜400 M30シリーズ PXS300 M18シリーズ PXS100シリーズ　ボックスタイプ　ローコスト反射型

Q21	超音波センサPXSシリーズの精度はどれくらいですか？
Q21	超音波センサPXSシリーズの精度はどれくらいですか？
A21	温度補正回路を搭載していない超音波センサの場合、測定結果が周囲温度に左右されるため保証される精度はありません。 (Q19「超音波方式での検出時に、測定結果に影響を及ぼす外的要因には何がありますか？」参照) 温度補正回路を搭載している機種についての最終精度は下記の通りになります PXS300〜400 M30シリーズ： ±1.5% of F.S. PXS300 M18シリーズ、PXS100シリーズ　ボックスタイプ　ローコスト反射型： ±2.5% of F.S. ※各機種使用可能周囲温度の全温度域においての最大交差となります。（例：PXS300〜400 M30シリーズ使用の場合　-25〜+70℃までの使用時で±1.5% of F.S.）。より温度が安定した環境下での使用であればより精度は上がり、差異は小さくなります。

Q22	超音波センサPXSシリーズの超音波検出エリアの横幅はどれくらいですか？　またその横幅を調整することは可能ですか？
Q22	超音波センサPXSシリーズの超音波検出エリアの横幅はどれくらいですか？　またその横幅を調整することは可能ですか？
A22	超音波センサPXSシリーズの超音波検出エリアの幅は機種によって異なりますが、パンフレットなどに記載されている検出特性図を参考にすることによって目安となります。検出対象物までの距離、検出対象物の形状や角度、気圧、検出環境の雰囲気などによって検出エリアの形状は変化いたしますので注意が必要です。また、超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」対応機種であれば、パラメータを変更（8段階）することによって検出エリア幅を狭め、干渉しそうな周囲の物体を避けてスポットで検出対象物を狙うことが可能になります。 Click to zoom

Q23	超音波センサ「PXS300 M18 高機能反射型」を使用しようとしていますが、手元に5芯のM12コネクタケーブルしかありません。センサ側のピンは4極なのですが使用することは可能ですか？
Q23	超音波センサ「PXS300 M18 高機能反射型」を使用しようとしていますが、手元に5芯のM12コネクタケーブルしかありません。センサ側のピンは4極なのですが使用することは可能ですか？
A23	弊社のセンサ用M12コネクタケーブルをお持ちで、コネクタケーブル側の芯数がセンサ側のピン数より多ければ使用可能です。

Q24	超音波センサPXSシリーズのパンフレットを読むと、感度調整が「オートチューニング」となっており、ポテンショメータがついていない機種があるようです。どのように感度調整をおこなうのでしょうか？
Q24	超音波センサPXSシリーズのパンフレットを読むと、感度調整が「オートチューニング」となっており、ポテンショメータがついていない機種があるようです。どのように感度調整をおこなうのでしょうか？
A24	「オートチューニング」とは実際の検出対象物を検出希望距離（ON/OFFのしきい位置）に置き、その距離をセンサにティーチングする（記憶させる）感度調整方法です。ティーチング後はその位置をしきい値として、センサは出力をON/OFFします。もちろんティーチング時は板材などダミーの検出対象物でもティーチング可能です。ティーチングは、センサのオートチューニング入力線を0Vに短絡することによって行います。

Q25	超音波センサPXSシリーズの「回帰反射型」とはどういうものでしょうか？　光電センサの回帰反射型のように専用リフレクタが必要になりますか？
Q25	超音波センサPXSシリーズの「回帰反射型」とはどういうものでしょうか？　光電センサの回帰反射型のように専用リフレクタが必要になりますか？
A25	超音波センサPXSシリーズの「回帰反射型」では、センサから一定の距離に設置されている不動の反射対象物（コンベアガイドや壁面・床面など）を回帰反射型光電センサでいう「リフレクタ」代わりにし、その距離をセンサに記憶させます。専用リフレクタを別途購入する必要はありません。センサは、そのリフレクタ（コンベアガイドなど）との間を通過したワークを全て検出しますので、まさに光電センサの回帰反射型と同じ動作をすることになります。通常の反射型超音波検出に比べ、センサ面からの不感知領域がなくなり、0mmからの検出を実現できるという利点があります。また光電センサの回帰反射型に比べ、専用リフレクタ設置不要というメリットがあります。

Q26	より過酷な環境下で超音波センサPXSシリーズを使用したい場合、材質などを強化したものはありますか？
Q26	より過酷な環境下で超音波センサPXSシリーズを使用したい場合、材質などを強化したものはありますか？
A26	耐環境用として、「ステンレスハウジング（SUS316T）& テフロンコーティング（検出面白色部のみ）」のセンサをご用意しています（PXS200〜400 M30シリーズのみ対応、ステンレスハウジング品はPXS300 M18シリーズも対応）。詳しくは最寄の弊社代理店、または弊社営業所にご連絡ください。

Q27	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズヘッド角度可変タイプ」のヘッド角度を固定することはできますか？
Q27	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズヘッド角度可変タイプ」のヘッド角度を固定することはできますか？
A27	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズヘッド角度可変タイプ」のヘッド角度は、支点部のナットを締めつけることによって固定できます。

Q28	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズ　センサヘッド分離型」のセンサヘッドケーブルは何mですか？　またケーブルを延長することは可能ですか？
Q28	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズ　センサヘッド分離型」のセンサヘッドケーブルは何mですか？　またケーブルを延長することは可能ですか？
A28	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズ　センサヘッド分離型」のセンサヘッドに付属しているケーブル長は1.6mです。技術的な理由により、このケーブルを延長することはできません。

Q29	超音波センサPXSシリーズで、センサの検出面に油汚れや紙粉、水滴がついた場合はどうなりますか？
Q29	超音波センサPXSシリーズで、センサの検出面に油汚れや紙粉、水滴がついた場合はどうなりますか？
A29	超音波センサPXSシリーズのセンサの検出面に油や水滴が付着した場合、検出エリア（サウンドコーン）全体が付着量に応じて段々と小さくなることが考えられます。ただし超音波センサは超音波の「量」ではなく「時間」をもとに検出対象物までの距離を測定・判断しているため、多少の付着物がついた程度で検出不能になるなどの悪影響を受けることは考えにくいと言えるでしょう。ただし、微妙な検出や、精度の高い距離測定をおこないたい場合には注意が必要です。

Q30	超音波センサPXSシリーズのCADで使用できる外形寸法図ファイルを手に入れることはできますか？
Q30	超音波センサPXSシリーズのCADで使用できる外形寸法図ファイルを手に入れることはできますか？
A30	DXFファイルで差し上げることができます。最寄の弊社代理店、または弊社営業所にご相談ください。

Q31

超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズ」で出力表示LEDが点滅しているのですが、どのような状態なのでしょうか？

Q31

超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズ」で出力表示LEDが点滅しているのですが、どのような状態なのでしょうか？

A31

超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズ」で出力表示LEDが点滅している場合には、次のような問題が発生していることが考えられます。

1.	出力範囲設定の最小値(P min ポテンショトリマによる)が、出力範囲設定の最大値(P max ポテンショトリマによる)を超えています。P min ポテンショトリマを反時計回りに回す、またはP max ポテンショトリマを時計回りに回すなどして、「出力範囲最小値<出力範囲最大値」となるように再調整して下さい。
2.	温度補正回路が正常に機能していない状態です。センサ接続コネクタ付近にある、温度センサが壊れている可能性があります。購入された代理店、または弊社最寄の営業所にご連絡ください。
3.	センサが故障している可能性があります。購入された代理店、または弊社最寄の営業所にご連絡ください。

Q32

超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズ　アナログ出力タイプ」などで、アナログ出力範囲を任意に設定することは出来ますか？また本体ポテンショメータで調整することは可能ですか？

Q32

A32

超音波センサパラメータ設定PCソフト&インターフェイス「SONPROG」を使用することによって可能になります。

「PXS200〜400 M30シリーズ　アナログ出力タイプ」の初期設定は下記の通りとなっています。

接点出力範囲：本体ポテンショメータによって設定（調整可能）

アナログ出力範囲：最大検出範囲にあわせてアナログ出力範囲を設定済み（調整不可）

例：検出範囲 20〜130cm、アナログ出力 4〜20mAのセンサの場合、20cm時に4mA、130cm時に20mAを出力）

「SONPROG」を使用することにより

1.	アナログ出力範囲の始点・終点を、PCソフト上でパラメータを数値入力・変更・転送することによって任意に設定可能
2.	アナログ出力範囲の始点・終点のそれぞれの調整を本体のポテンショメータ２点に割り付けるように変更可能。（この場合は接点出力範囲の設定をポテンショメータで行えなくなります）

「SONPROG」を使用できる機種に関しては、「Q9、超音波センサパラメータ設定PCソフト& インターフェイス「SONPROG」を使用できる超音波センサはどのタイプになりますか？」をご覧下さい。

Q33	超音波センサPXSシリーズは地上気圧以外の気圧下でも使用できますか？
Q33	超音波センサPXSシリーズは地上気圧以外の気圧下でも使用できますか？
A33	超音波センサPXSシリーズは0.5barから5barまでの気圧範囲で動作可能です。ただし通常の気圧下より気圧が低い場合は最大検出距離は短く、サウンドコーンの幅が小さくなります。また通常の気圧下より気圧が高い場合には最大検出距離が長く、サウンドコーンの幅が大きくなりますので注意が必要です。高い気圧下では音（スチームバルブなど）の干渉を受けやすくなり、誤動作の原因にもつながりますので更なる注意が必要です。

Q34	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズセンサヘッド分離型」のセンサヘッドが故障した場合、センサヘッド部のみを購入することは出来ますか？
Q34	超音波センサ「PXS200〜400 M30シリーズセンサヘッド分離型」のセンサヘッドが故障した場合、センサヘッド部のみを購入することは出来ますか？
A34	「PXS200〜400 M30シリーズ　センサヘッド分離型」のセンサヘッド部のみを交換品として購入することは可能です。ご使用になっているセンサの検出距離と型式をご確認のうえ、購入された代理店、または弊社最寄の営業所にご連絡ください。（検出距離 6〜30cm用：センサヘッド型式名3RX1914、検出距離 20〜130cm用：センサヘッド型式名3RX1915）