Comutatorul de limită joacă un rol cheie în echipamentele de automatizare. Mai simplu spus, spune sistemului de control dacă o anumită componentă mecanică este în vigoare prin contact sau inducție. Odată cu creșterea nivelului de automatizare din fabrică, este deosebit de important să alegeți modelul potrivit. De exemplu, echipamentul se blochează brusc, linia de asamblare se oprește și, în cazuri grave, poate provoca chiar accidente industriale. Aceste situații sunt adesea legate de o selecție necorespunzătoare.
Articolul nostru este în principal pentru a sorta un set de standarde de referință pentru ingineri atunci când selectați modele. Mai exact, ne vom concentra pe mai mulți factori cheie, cum ar fi dacă echipamentul este liniar sau rotativ, fie că există factori de interferență, cum ar fi ulei, praf, etc. în atelier și cât de mare este necesară precizia de detectare. Aceste aspecte vor afecta tipul final al comutatorului de limită de selectat. În special, vom implica, de asemenea, problema modului în care sistemul de control al echipamentelor funcționează cu comutatorul și ce reglementări de siguranță trebuie respectate, care sunt adesea întâlnite în operațiunile reale.
Selectați întrerupătoarele de limită în funcție de tipul de mișcare mecanică
Pentru echipamentele care trebuie să facă mișcare circulară (cum ar fi fusuri de mașini-unelte, tabele rotative, etc.), tipurile utilizate în mod obișnuit includ întrerupătoarele de poziție a camei, întrerupătoarele de inducție care nu sunt contact, codificatoarele unghiulare, etc. Factorii de luat în considerare atunci când alegeți includ unghiul de rotație (cum ar fi rotirea cercului complet sau rotația parțială), viteza (în special rotirea rapidă necesită este necesar ca comutatorul să poată răspunde în timp) și să fie necesară viteza de încărcare (o viteză rapidă, este necesară pentru comutatorul cu privire la timp). De exemplu, în scenariul de poziționare a fusului al mașinilor CNC, dispozitivele de codificare de înaltă precizie pot obține un control de poziție foarte fin, care poate fi la fel de precis ca un procent dintr-un păr.
Când echipamentul se deplasează într -o linie dreaptă (de exemplu, banda transportoare de pe o linie de asamblare automată), tipurile opționale includ întrerupătoare mecanice de călătorie de contact, întrerupătoare de inducție fotoelectrică sau dispozitive de declanșare magnetică. În acest moment, este necesar să se concentreze pe lungimea distanței de mișcare (scurte câțiva milimetri și lung pot fi de zeci de metri), poziționarea cerințelor de precizie (unele ocazii de asamblare de precizie trebuie să controleze eroarea în cadrul 0. 01 mm) și dacă mediul de lucru are mulți factori de interferență, cum ar fi ulei, murdărie și praf. De exemplu, în linia de asamblare a pieselor auto, întrerupătoarele fotoelectrice nu trebuie să contacteze direct obiectul măsurat, ceea ce poate evita problema pierderii pieselor cauzate de frecare repetată.
În plus, unele condiții speciale de muncă necesită un tratament special: pentru echipamentele cu vibrații deosebit de puternice (cum ar fi concasoarele și mașinile de ștampilare), este necesar să alegeți modele cu structuri de absorbție a șocurilor, altfel părțile interne sunt ușor de slăbit și eșuat; Pentru mecanisme care se deplasează înainte și înapoi în mod repetat (cum ar fi brațul de presiune al baracului), ar trebui să se acorde o atenție specială duratei de viață a comutatorului. Tipurile de contact mecanice pot avea un contact slab după zeci de mii de utilizări. Iată un exemplu tipic. Atunci când selectați un dispozitiv limită pentru echipamente, cum ar fi mașinile de ștampilare, nu trebuie doar să poată rezista la sute de impacturi pe minut, ci și să aibă un design special de protecție împotriva uleiului și prafului.
Luați în considerare factorii de mediu mecanici de lucru
În primul rând, trebuie să acordăm o atenție deosebită factorului de temperatură influențat. De exemplu, în condiții de temperatură ridicată, adică atunci când temperatura ambiantă depășește 80 de grade Celsius, trebuie utilizate materiale rezistente la temperaturi ridicate, cum ar fi materiale ceramice sau unele materiale plastice speciale. Astfel de materiale trebuie să poată rezista la fluctuațiile temperaturii de la minus 40 de grade la 150 de grade. De exemplu, atunci când se întâlnește un mediu la temperatură scăzută, ar trebui să se acorde o atenție specială dacă materialul va deveni fragil și problema înghețării lubrifiantului. În acest moment, poate fi necesar un sistem de ungere special conceput pentru medii la temperaturi scăzute.
Apoi, există considerente de umiditate. Situația cea mai temută într -un mediu de umiditate ridicată este că ar trebui selectată scurtcircuitul circuitului sau ruginirea pieselor. În acest moment, ar trebui selectat un design structural rezistent la apă și rezistent la umiditate, cum ar fi produsele care îndeplinesc standardul de protecție al IP67. De exemplu, echipamentul utilizat în linia de asamblare a prelucrării alimentelor nu trebuie să folosească numai materiale din oțel inoxidabil care nu vor rugini, ci și să sigileze îmbinările.
Problema principală cauzată de mediul prăfuit este că este ușor să provocați blocaje de echipamente sau uzură excesivă. În acest moment, trebuie să alegeți întrerupătoarele limită cu o etanșare mai bună și produse cu o capacitate mai bună de rezistență la praf. De exemplu, echipamentele mecanice utilizate în mine trebuie să acorde o atenție specială designului rezistent la praf și, de obicei, un comutator special rezistent la praf de praf este selectat pentru a face față acestei situații.
Alte probleme care au nevoie de atenție includ coroziunea chimică. În acest moment, materialele ar trebui să fie rezistente la coroziune, cum ar fi fluoroplastice sau 316 oțel inoxidabil, altfel sunt ușor deteriorate de coroziune. De exemplu, în situațiile în care interferența electromagnetică este relativ puternică, poate fi necesar să se adauge un strat de ecranare în circuit sau să utilizăm direct o soluție de proiectare a circuitului cu o capacitate puternică anti-interferență.
Determinați parametrii comutatorului limită în funcție de cursa mecanică a mișcării și a cerințelor de precizie
- Atunci când se stabilește intervalul de accident vascular cerebral, ar trebui acordată o atenție specială pentru păstrarea marjei. În general, se poate înțelege ca adăugând aproximativ 10% la 20% din redundanță pe baza accidentului vascular cerebral necesar. Această parte a marjei este utilizată în principal pentru a compensa abaterile care pot apărea în funcționarea mașinii, cum ar fi expansiunea metalului cauzată de schimbările de temperatură. De exemplu, echipamentele precum imprimarea preselor trebuie să țină seama de fluctuațiile posibile ale grosimii hârtiei și compensarea poziției cauzată de uzura pieselor mecanice după utilizarea pe termen lung.
- Selectarea parametrului de precizie de contact trebuie ajustată în funcție de scenariul specific pentru aplicație. Pentru medii de utilizare cu cerințe mai mari, cum ar fi ocazii precum echipamente de fabricație a cipurilor cu semiconductor care necesită o precizie extrem de ridicată, componente de precizie, cum ar fi micro -comutatoare, sunt de obicei necesare, iar precizia acestora poate atinge aproximativ sau minus 0. 005 mm. În aplicațiile reale, se constată că, dacă implică cerințe de poziționare la nivel de nano, pot fi necesare dispozitive de detectare fără contact pentru a îndeplini cerințele.
- Când vine vorba de problema preciziei repetate a poziționării, acest parametru poate fi înțeles ca stabilitatea comutatorului după utilizarea repetată. În acest moment, este necesar un test de viață pentru a -i verifica atenuarea. De exemplu, după ce comutatorul este funcționat continuu timp de 100, 000 de ori, abaterea de poziționare este testată pentru a vedea dacă depășește intervalul admis. Pe baza experienței, este recomandat să alegeți modele care au fost verificate prin testarea pe termen lung, în special produsele cu un timp mediu nominal între eșecuri de peste 100, 000 de ori, care sunt mai fiabile. Acest indicator este deosebit de important în scenariul de aplicație al roboților de sudare pe liniile de producție a automobilelor.
Evaluează compatibilitatea întrerupătoarelor limită cu sisteme de control mecanic
Potrivirea interfeței electrice
De exemplu, este necesar să se asigure că parametrii de tensiune (cum ar fi comunul comun de 24V DC sau 220V AC) și valorile curente sunt în concordanță cu sistemul de control al echipamentelor. Aici, ar trebui să se acorde atenție selecției tipului de ieșire a semnalului, cum ar fi NPN sau PNP. De exemplu, într -un sistem de control PLC, poate fi necesar să alegeți un model care să respecte interfața standard a Comisiei Electrotehnice Internaționale.
Adaptarea protocolului de comunicare
Oferiți prioritate acelor tipuri care susțin protocoalele comune industriale, care pot reduce problema integrării sistemului. De exemplu, în scenariul Factory Internet of Things, poate fi necesar să utilizați un dispozitiv de limită inteligentă care să se conecteze la cadrul de comunicare OPC UA. Un lucru care trebuie menționat aici este faptul că pot exista probleme de conversie a protocolului între dispozitivele diferitelor mărci.
Coordonare la nivel de software
Acordați o atenție deosebită dacă produsul Switch oferă un modul de driver care se potrivește cu sistemul existent sau deschide un canal de andocare API. De exemplu, într -un sistem de monitorizare, cum ar fi SCADA, poate fi necesar să alegeți produse compatibile cu specificațiile de comunicare OPC DA\/UA. Experiența aici este că compatibilitatea versiunii software este adesea ușor trecută cu vederea, dar are un impact mare.
Selectați întrerupătoarele de limită în funcție de cerințele mecanice de siguranță și cerințele de fiabilitate
În timpul procesului de configurare mecanică a siguranței, selecția întrerupătoarelor de limită trebuie să se concentreze pe două dimensiuni: nivelul de siguranță și indicele de fiabilitate. Atunci când faceți alegeri specifice, ar trebui să vă referiți la reglementările relevante privind siguranța mecanică, cum ar fi standardele internaționale, cum ar fi ISO 13849 sau EN 954-1. Pe scurt, ar trebui să alegeți modele care au trecut certificări la nivel de siguranță, cum ar fi PLE sau SIL3. Luând ca exemplu roboți industriali comuni, ei sunt de obicei echipați cu întrerupătoare limită cu structuri cu două canale. Acest design este în principal pentru a obține efectul de protecție al dublei asigurări.
Evaluarea fiabilității depinde în principal de trei factori: calificarea mărcii, datele de testare și adaptabilitatea mediului. În general, trebuie să alegeți mărci care au trecut certificări comune, cum ar fi Tüv și UL, și să solicitați furnizorului să furnizeze un raport complet de testare MTBF. De exemplu, în echipamentul centralelor nucleare, este de obicei specificat pentru a utiliza întrerupătoarele de limită cu o valoare MTBF de peste 500, 000 de ori.
Respectarea certificării trebuie să acorde atenție două niveluri: reglementările de certificare de acces internațional și de mediu. Este necesar să verificați dacă produsul a suferit certificări de bază, cum ar fi CE și UL, și, în același timp, să confirmi dacă îndeplinește cerințele de protecție a mediului, cum ar fi ROHS. De exemplu, echipamentele mecanice exportate pe piața europeană trebuie să fie echipate cu componente de comutare limită cu mărci CE în conformitate cu reglementările locale.
Concluzie
În procesul de selecție specific, dimensiunile care trebuie concentrate implică de fapt relația sinergică între mai mulți parametri ai sistemului. De exemplu, este necesar să luăm în considerare caracteristicile de bază ale traiectoriei de mișcare a echipamentului în sine, cum ar fi dacă este liniar sau rotativ, dacă există situații comune, cum ar fi acumularea de praf sau eroziunea uleiului în mediul de lucru și dacă intervalul admisibil de eroare de detectare este în intervalul numeric specific de ± 1mm. În plus, există gradul de potrivire al tipului de semnal al sistemului de control și dacă îndeplinește cerințele specificațiilor industriei, cum ar fi GB\/T 14048. Prin evaluarea sistematică a fiecărui indice de parametri în acest fel, pot fi îmbunătățite stabilitatea și factorul de siguranță al funcționării echipamentului.
Din perspectiva tendințelor de dezvoltare, odată cu avansarea industriei 4. 0 și fabricarea inteligentă, astfel de produse pot deveni mai inteligente și mai conectate la rețea. De exemplu, întrerupătoarele de limită cu funcții IoT pot vizualiza acum de la distanță starea și pot descoperi în avans defecțiuni potențiale. Pentru utilizatori, puteți acorda mai multă atenție produselor noi care combină modulele de transmisie wireless cu funcții de autocontrol de eroare, la fel cum putem instala o aplicație pe telefoanele noastre mobile pentru a urmări camera acasă, ceea ce va ajuta semnificativ la reducerea timpului de oprire neașteptat al echipamentelor.
