Gotovo svi automatizirani sustavi sadrže uređaj kao što je granični prekidač, koji je odgovoran za njihovo isključivanje kada pokretni dio dosegne određenu točku. U sustavima upravljanja rasvjetom, granični prekidači se koriste kao senzori. Kada se pojave programirane okolnosti, one tvore signal.
Reći ćemo sve o funkcijskoj svrsi i vrstama uređaja za isključivanje terminala. Članak koji smo predstavili opisuje dijagrame ožičenja testiranih u praksi, navode se pravila za spajanje. Dane su značajke obilježavanja, daje se savjet o izboru.
Što su granične sklopke?
Prekidači, krajnji prekidači - električni uređaji namijenjeni za otvaranje i zatvaranje radnog kruga. Oni su postavljeni na pokretne mehanizme kako bi ograničili njihovo kretanje unutar zadanih granica. Funkcije koje ovi uređaji obavljaju identične su standardnim prekidačima.
Punjenje krajnjih sklopki je zatvoreno u robusnom kućištu, najčešće metalu. Svi njegovi elementi su optimizirani za lako pričvršćivanje i jednostavnu orijentaciju u prostoru.
Svijetle LED diode različitih boja omogućuju vam kontrolu napajanja i odziva osjetnika. Dva para kontakata, najčešće prisutnih u prekidaču, omogućuju praćenje stanja njegove veze.
Ako kod zatvorenog para prijenos signala ne slijedi njegov povrat, to ukazuje na kvar kabela koji vodi do prekidača. Nakon aktiviranja senzora moguće je koristiti kontaktni par s otvorenim krajem za prijenos signala.
Osjetljivi senzori temelj su sustava zaštite od propuštanja. Nakon otkrivanja vode za koju se namjerava otkriti, uređaji ne samo signaliziraju pojavu izvanrednog stanja u načinu zvuka i boje, nego također blokiraju rad sustava kroz koji se transportira voda.
Klasifikacija djelovanja
Postoje tri glavne skupine krajnjih sklopki: mehanička, bezkontaktna, magnetska. Glavna funkcija svih ovih uređaja je da automatski odvoje radni mehanizam kada dosegne zadani položaj svojim pokretnim dijelom. Ovi prekidači služe ne samo za otvaranje kruga, već i za njegovo spajanje.
Rad kruga u terminalnim senzorima koordinira se na dva načina: izravnim djelovanjem na pokretne kontakte i njihovom pozicijskom kontrolom. U prvom slučaju, nazivaju se kontakt, u drugom - beskontaktni. Primjer ograničivača kontakta su senzori odgovorni za zatvaranje vrata automobila.
Slika prikazuje dizajn krajnjeg prekidača tipa putovanja. Njegove glavne komponente su: poklopac (1), baza (2), kontakti (3), valjak (4), poluga (5), brtvena traka (6), olovo u (7)
Senzori ovog tipa mogu ne samo uključiti i isključiti mehanizme, već i postaviti položaj objekta upravljanja. To uključuje prekidače s plovkom i senzore koji određuju razinu goriva. Signal njihovog okidanja je promjena otpora koja odgovara određenoj razini tekućine.
Minus kontaktni senzori u prisustvu mehaničkih pokretnih dijelova, relativno kratak vijek trajanja zbog neučinkovite zaštite od vlage i prašine. Prednost je jednostavna konstrukcija, instalacija i rad. Značajno zaštićen od vanjskih utjecaja beskontaktnih prekidača. Dulje je njihov resurs.
Mehanički krajnji prekidači
Upravljanje krajnjim prekidačima ovog tipa je valjak ili poluga. One se aktiviraju čim kontrolni mehanizam u obliku kotača, gumba ili poluge doživi mehanički učinak.
Kada se to dogodi, položaj kontakata se mijenja - oni se mogu zatvoriti ili otvoriti. Proces je popraćen signalom - kontrolom ili upozorenjem.
Najčešće, krajnji prekidači imaju dva kontakta - otvoreni i zatvoreni. Postoje pojedinačni uređaji, ali oni su rijetki. U svakom slučaju, kontakti su u svakom slučaju, a radni dijagram s njihovim brojevima prikazan je na ploči.
Konstrukcija valjka VK osigurava se pritiskom na aktuator na tipki u obliku male šipke. Budući da je spojen s dinamičkim kontaktima, tada se u trenutku kontakta otvara strujni krug napajanja.
Razlika između ručica je da su njihovi pokretni kontakti spojeni malom polugom kroz šipku ili kroz šipku. Djelovanje se događa kada pogon pomiče ovu polugu.
Fotografija prikazuje mehanički krajnji mikroprekidač KW4-3Z-3 s potisnom pločom. Ona se razlikuje od standardnog hoda radne stavke. Nanesite ga na CNC strojeve, 3D pisače
Osim standardnih uređaja za ograničenje, postoje i mikroprekidači. Oni rade na istom principu, ali njihovo podešavanje tijekom ugradnje zahtijeva veću točnost zbog malog hoda. Kako bi se povećao radni takt, oni pribjegavaju takvoj metodi kao što je uključivanje srednjeg elementa u shemu - poluga s valjkom.
Primijenite takve tipove prekidača, kako na proizvodnju, tako i kod kuće. Dizajn dizala koristi veliki broj KU.
Među njima je prekidač u obliku senzora koji ograničava minimalnu i maksimalnu visinu podizanja, ukazujući na prekid kabela, dajući signal za otvaranje vrata i obavljanje više akcija. Na vratima u mnogim apartmanima nalaze se mikroprekidači koji pale svjetlo u prostoriji kada je otvorena.
U automobilima, takvi mehanički krajnji senzori uključuju signalizacijske i rasvjetne sheme. Njihova značajka je prisutnost jednog ulaza s pozitivnim potencijalom povezanim s njim. Tijelo je negativni terminal, pritisnut uz metalni element na karoseriji automobila, bez boje.
S masom automobila ovaj element je spojen kabelom. Glavni uvjet je da prekidač ne smije biti u kontaktu s mokrom površinom. Spojite krajnje senzore prilikom instalacije auto-alarma, koristeći shemu. Njihovi izlazi mogu biti ugrađeni i na vratima iu kabini na rasvjetnim uređajima.
Za uključivanje kada su vrata otvorena, a gašenje kada je zatvoreno, kratko skratite na pozitivno. U prisutnosti stropne rasvjete kabine i vrata koristi se blok krajnjih sklopki koji obavlja različite funkcije. Kao rezultat aktivacije bloka, važni senzori su blokirani pri pokušaju otvaranja brava.
Značajke beskontaktnih krajnjih sklopki
Jedna od vrsta krajnjih sklopki je njihova beskontaktna modifikacija (BVK). Komunikacija s instrumentima postavljena je da se aktivira kada određeni objekt uđe u zonu osjetljivosti.
Ove krajnje sklopke se prilagođavaju određenom materijalu i određenoj veličini. Čim objekt s takvim parametrima padne u osjetljivo područje, amplituda oscilacija generatora se transformira.
U samom uređaju nema pokretnih dijelova, jer nema mehaničkog kontakta između predmeta udara i prekidača koji je na njemu konfiguriran.
BVK se sastoji od sljedećih dijelova:
- osjetljivi element;
- ključ za uključivanje;
- komponenta koja analizira signal.
Udaljenost na kojoj uređaj počinje djelovati postavlja se na temelju modifikacije senzora i zahtjeva procesa. Izuzimanje oba elementa za pomicanje i trljanje znatno povećava pouzdanost tih uređaja.
Nekontaktni senzori, ili, kako se također nazivaju, aproksimacije imaju veliku funkcionalnost. Postoje dvije kategorije - sklopke i senzori položaja.
Prvi zadatak IOO-a je otkriti položaj objekta. Osim toga, senzor obavlja brojanje, pozicioniranje, odvajanje, sortiranje objekata. Može kontrolirati brzinu, kretanje, izračunati kut rotacije, ispraviti izvrtanje i izvršiti mnoge druge radnje.
Kod kuće se beskontaktni prekidači trenutno uglavnom koriste u organizaciji upravljanja rasvjetom. Međutim, u području uređenja sustava „pametnih domova“, on ima mnogo veći opseg primjene i mnogo više mogućnosti.
Osjetljivi uređaji koriste se u industriji, transportnoj industriji, kao element automatizacije, u preradi nafte. Prema principu detekcije približavajućih objekata razlikuju se induktivni, kapacitivni, optički i ultrazvučni.
Induktivni senzori blizine
Oni su podešeni na metalne i amorfne materijale. Među onima koji reagiraju na metal postoje magnetne, feromagnetske opcije. Unutar senzora nalazi se jezgra - metalik ili magnetizirana.
Prekidač se može napajati s velikim promjenama vrijednosti napona - od 10 V pri istosmjernoj struji, naizmjenično od 264 V. Izlazni signal se javlja pri 0, 2 A u slučaju istosmjerne struje i 0, 5 A na naizmjeničnom naponu.
Ako detaljnije opišemo konstrukciju takvog senzora, on se sastoji od pretvornika koji sadrži bakreni svitak koji se nalazi u feritnoj čašici. Njegove funkcije uključuju preusmjeravanje vektora elektromagnetskih linija na prednji dio prekidača.
Oscilator u krugu može biti ili s fiksnim negativnim otporom, ili bilo kojim drugim tipom. Linije magnetskog polja su orijentirane okomito na smjer struje koja teče kroz zavoje magnetizirane jezgre.
Polje izmjeničnih sila uzrokovano je izmjeničnim naponom na ulazima jezgre. Sljedeći važan čvor je uređaj za podešavanje signala koji stvara histerezu i raspon upravljačkog signala. Uključuje detektor upravljan okidačem.
Dijagram prikazuje induktivni pokretni prekidač u akciji. Njegov glavni element je induktivni svitak koji radi s generatorom.
Ključ rada prekidača ograničenja indukcije su promjene koje se događaju kada se objekt prilazi ili ukloni. Čim prag napona premaši dopuštenu vrijednost, senzor se aktivira spajanjem okidača koji otvara ključ.
Kapacitivni beskontaktni granični prekidači
Nakon što se objekt pojavi, pokreće se krug vibratora kapacitivnog uređaja, postavljaju se vremenski parametri. Kako se ispitanik približava senzoru, kapacitet posljednjeg povećava, a frekvencija koju proizvodi multivibrator smanjuje.
Čim se prekorači prag frekvencije, uređaj će se isključiti. Prema ovom principu, djeluju mnogi modeli senzora pokreta koji isključuju i uključuju žarulje kada se objekt otkrije u zoni osjetljivosti.
Blok dijagram kapacitivnog senzora sličan je induktivnom uređaju: u oba modela postoji generator i detektor.
Princip rada kondenzatorske prikolice temelji se na promjeni kapacitivnosti prijemnog elementa - kondenzatora. Kod takvih senzora, postupak prebacivanja počinje kada dielektrični i metalni objekti ulaze u njihovo polje.
Osim generatora električnog polja, u njegov dizajn su uključeni i osnovni dijelovi kao demodulator. Djeluje kao pretvarač amplitude visokofrekventnih oscilacija s istovremenom promjenom napona. Sljedeća važna komponenta je okidač odgovoran za određenu razinu signala, preklapanje i ovisnost o histerezi.
Da bi se ulazni signal povećao na postavljenu vrijednost, pojačalo se uključuje u krug kapacitivnog prekidača. LED indikator je odgovoran za upravljanje postavkom i radom uređaja.
Element kao što je spoj štiti prekidač od vlage i čvrstih čestica. Plastično ili mjedeno tijelo štiti sve unutar njega od mehaničkih oštećenja. U kompletu su također pričvršćivači.
Prekidni element u ovom uređaju nalazi se na kondenzatoru i ploča je u interakciji s vibratorom. Uloga elementa praga obavlja komparator spojen na vibrator. Potonji je, pak, spojen na pretvarač frekvencije i napona.
Kapacitivni granični prekidači reagiraju na čvrste materijale, praškasti, tekući, i vodljivi i neprovodljivi
Razlika između kapacitivnih i induktivnih modela leži u činjenici da su oni prvi koji reagiraju na promjene vlažnosti i gustoće zraka. Potonje su neosjetljive na takve učinke.
Uređaj ultrazvučnih sklopki
Konstrukcija ultrazvučnih krajnjih sklopki osigurava prisutnost emitera kvarcnog zvuka, koji stvaraju pulsne valove duljine 100 - 500 kNts, i prijemnik, čije postavke odgovaraju određenoj frekvenciji.
Kada se amplituda zvučnih valova promijeni kao rezultat manevara pokretnog objekta, BVK mikroprekidač bilježi nove vrijednosti i na temelju toga kontrolira izlazne signale.
Princip rada ultrazvučnih senzora temelji se na promjeni vremena tijekom kojeg se zvučni val kreće od senzora do praćenog objekta. Daljina detekcije takvih uređaja je velika - do 10 m. Njihova velika prednost je da mogu detektirati predmet bilo kojeg oblika i boje, reflektirajući zvuk.
Rad ovog ultrazvučnog senzora temelji se na jednostavnom principu: čim jedna od njegovih nogu primi signal, drugi prima puls duljine jednake udaljenosti od objekta.
Takvi se senzori koriste za otkrivanje objekata s ravnom površinom koja zauzima okomiti položaj s obzirom na središnju liniju detekcije.
Netočnosti u njihovom radu mogu uzrokovati:
- Iznenadne zračne struje velike snage koje pojačavaju ili slabe val.
- Oštra promjena temperature. Uz veliku količinu topline koju emitira objekt, brzina propagiranih valova se mijenja.
- Odstupanje od okomitog kuta između vodoravne ravnine objekta i osi senzora. Ako ova pogreška prelazi 10 °, senzor ne radi.
- Kutni oblik objekta. U ovom slučaju, njegova je identifikacija vrlo teška.
Oscilacije se šire u krutom, plinovitom, tekućem mediju, a brzina ovisi o relevantnim parametrima. Ultrazvučni senzori nemaju pokretnih dijelova, tako da ne postoji odnos između broja ciklusa i vijeka trajanja uređaja. Odlikuje ih povećana otpornost na udarce svih vrsta izvana.
Optički uređaji za blizinu
BKV ovog tipa kontrolira objekte, blokirajući zračenje i odražavajući ga. Kada objekt uđe u prostor između prekidača i izvora svjetla, senzor prekida svjetlosni tok. Element odgovoran za ovu radnju može biti relej ili poluvodič. Radijus odziva se proteže do 150 m.
Ovo je fotografija krajnjeg senzora optičkog tipa. Određuje pozicije ekstremnih točaka kretanja pokretnih dijelova u 3D pisačima, CNC strojevima
Senzori blizine rade u širokom temperaturnom rasponu - od -60 do + 150⁰S. Oni podnose pritisak od oko 500 atm, mogu se koristiti u neprijateljskom okruženju, pa čak iu uvjetima povećane eksplozivnosti.
Magnetske završne varijante
Ovaj tip prekidača, koji se inače nazivaju plivajućim prekidačima ili jezičcima, postupno zamjenjuje mehaničke modele. Njihovi kontakti mijenjaju poziciju kada su na određenoj udaljenosti od magneta. U tom slučaju, signal se šalje kontrolnom krugu.
U jezičnoj sklopki nalazi se jedan ili dva kontakta načinjena od posebnog materijala - feromagnet. Magnetska granična sklopka je male veličine. Stavite ga u slučaju plastike ili stakla, a u električnom krugu je montiran u svoj otvor.
Kontakti u ovom prekidaču su otvoreni, zatvoreni, preklopivi. U uređajima prvog tipa, kontakt se zatvara kada se aktivira. Normalno zatvoreni kontakti otvoreni su u sličnim okolnostima, a oni koji se mogu mijenjati ponašaju se ovisno o situaciji.
Izbor modela ovisi o specifičnim okolnostima. Reed prekidači se koriste u konstrukciji kliznih vrata. Uz njihovu pomoć, konstrukcija se zaustavlja kada dosegne svoj krajnji položaj tijekom otvaranja ili zatvaranja.
Neki modeli s plovkom koriste se kao dio protuprovalnog alarma na ulazu u kuću. Kada su vrata zatvorena, krug se zatvara zbog magnetskog polja na prekidaču. Otvaranje vrata izaziva pomicanje magneta i otvaranje kontakta, što uzrokuje pokretanje alarma.
Pri ugradnji magneta uzmite u obzir njihov polaritet. Ako se nepravilno instaliraju, neće obavljati funkcije koje su im dodijeljene.
Činjenica da u toj strukturi nema mehaničkog kontakta je njezino dostojanstvo koje povećava dugovječnost. Odlikuju se najjednostavnijom strukturom koja se temelji na interakciji magnetski kontroliranih kontakata s konvencionalnim magnetom.
Pravila i specifičnosti povezivanja
Iako su sami krajnji prekidači prilično jednostavni, koriste se u opremi sa složenim električnim krugovima. Zbog toga bi njihovu povezanost trebali izvoditi stručnjaci i strogo u skladu s načelnim dijagramima, koji se temelje na značajkama tehnologije.
Razmotrite primjer povezivanja jednostavnog mehaničkog prekidača u 3D pisač. To je potrebno kako bi se odredile ekstremne koordinate za prijevoz. Priključeni krajnji prekidač ima 3 kontakta - COM, NO, NC. Kada je senzor otvoren, prvi i zadnji kontakt ostaju pod + 5V naponom. Drugi kontakt (NO) je uzemljen.
U dijagramu su kontakti COM (1) i NO (2) u zatvorenom stanju, a COM i NC (3) su otvoreni. Kada nosač pisača dosegne krajnji položaj, kontakti COM i NC su spojeni i odbija se za 2 mm
Spojite senzor pomoću dvije žice - crvene i crne. Kada se uređaj aktivira, treba čuti tipičan klik. Prekidač indikatora je spojen na isti način, ali ima i treću žicu - zelenu.
Kada se aktivira, signalizira se osvijetljenom LED lampicom i jednim klikom. Njegovi priključci na ploči imaju sljedeće oznake: za crvenu žicu V (+5 V), za crnu - G (masa), za zelenu - S (signal).
Ista slova označavaju konektore i optički prekidač. To će preciznije kontrolirati rad vagona, ali može ometati prašinu i sunčevu svjetlost. Rad optičkog para praćen je uključivanjem svjetleće diode i pojavljuje se potpuno tiho.
Prekidači prikolica široko se primjenjuju kod proizvođača namještaja, ugrađujući ih u ormare. Povezivanje se provodi prema uputama koje su priložene svakom modelu. Dijagram označava mjesto pričvršćivanja plastične konstrukcije ključem. Za srednja vrata treba ih ugraditi tako da ne ometaju ispravno pomicanje ostalih vrata sekcije duž vodilica.
Dijagrami prikazuju kako spojiti krajnje prekidače za klizna vrata u ormarima (opcija b) i za okretna vrata (opcija a)
U slučaju ugradnje krajnje sklopke za okretna vrata, ona se učvršćuje pomoću vijaka unutar kućišta. U zatvorenom stanju vrata pritisnu tipku, otvaraju krug i osvjetljenje ne radi. Na otvorenom - vrata otpuštaju gumb i svjetla se pale.
Označavanje krajnjih sklopki
Svaki od ovih uređaja za prebacivanje označen je u skladu s tim. Dešifriranjem možete dobiti sve informacije o određenom modelu krajnjeg prekidača. Ako ima zapis VU222M, to znači da imate prekidač za završetak VU222. Pokretni element - poluga nadograđena.
Ovaj blok dijagram prikazuje simbol krajnjeg prekidača projektiranog za rad u upravljačkim krugovima koji rade na izmjeničnoj i istosmjernoj struji s maksimalnim naponom od 660 V
Detaljno ćemo dešifrirati, na primjer, označavanje prekidača VP 15M4221-54U2. Opremljen je s jednim pomičnim djelujućim elementom iz serije 15. Ima jedan normalno otvoreni kontakt i jedan normalno zatvoren, opremljen valjkom i potiskivačem.
Razina zaštite je IP54 na strani pogona, “Y” označava klimatsku verziju, a broj 2 označava kategoriju mjesta. Proizvod odgovara TU U 31.2-25019584-005-2004.
Vodeći proizvođači u tom segmentu
Mnoge tvrtke proizvode takve senzore. Među njima su priznati lideri. Među njima, njemačka tvrtka Sick, kao glavni proizvođač takvih visokokvalitetnih proizvoda. Autonics isporučuje induktivne i kapacitivne granične sklopke na tržištu.
Bezkontaktni senzori visoke kvalitete proizvodi ruska tvrtka TEKO. Odlikuju se ultra nepropusnošću (IP 68). Ovi krajnji prekidači rade u najopasnijim okruženjima, uključujući one eksplozivne, dostupne su različite metode instalacije.
Krajnji prekidači ukrajinskog proizvođača Promfaktor su popularni. Proizvodi prekidače i prekidače na kraju VP, PP, WU. Jamstvo, uz poštivanje svih operativnih propisa, je 3 godine.
Zaključci i koristan video na temu
Video # 1. Popularno o prekidaču ograničenja:
Video # 2. Ugradnja HF-a na domaći CNC stroj:
Svrha krajnjih sklopki može biti vrlo različita. Koriste se iu složenim industrijskim sustavima iu svakodnevnom životu kako bismo povećali udobnost. Glavno je da se njihovo spajanje na električni krug izvodi tek nakon potpunog uklanjanja napona.
Molimo napišite komentare u donji okvir. Možda dijelite informacije koje će biti korisne posjetiteljima web-lokacije. Ostavite postove s preporukama, postavite fotografije na temu, postavite pitanja.