Grænseafbryderen spiller en nøglerolle i automatiseringsudstyr. Kort sagt fortæller det kontrolsystemet, om en bestemt mekanisk komponent er på plads gennem kontakt eller induktion. Med det stigende niveau af fabriksautomation er det især vigtigt at vælge den rigtige model. For eksempel sidder udstyret pludselig fast, samlebåndet stopper, og i alvorlige tilfælde kan det endda forårsage industriulykker. Disse situationer er ofte relateret til forkert valg.
Vores artikel er hovedsageligt for at sortere et sæt referencestandarder for ingeniører, når du vælger modeller. Specifikt vil vi fokusere på flere nøglefaktorer, såsom om udstyret er lineært eller roterende, hvad enten der er interferensfaktorer såsom olie, støv osv. I værkstedet, og hvor høj detektionsnøjagtigheden kræves. Disse aspekter vil påvirke den endelige type grænsekontakt, der skal vælges. Vi vil især også involvere problemet med, hvordan udstyrskontrolsystemet fungerer med kontakten, og hvilke sikkerhedsbestemmelser der skal opfyldes, som ofte opstår i faktiske operationer.
Vælg grænseafbrydere i henhold til typen af mekanisk bevægelse
For equipment that needs to make circular motion (such as machine tool spindles, rotary tables, etc.), commonly used types include cam position switches, non-contact induction switches, angle encoders, etc. Factors to consider when choosing include rotation angle (such as full circle rotation or partial rotation), speed (especially fast rotation requires consideration of whether the switch can respond in time), and mechanical load size (a stronger type is required for situations with high kraft). I spindelpositioneringsscenariet med CNC-værktøjsmaskiner for eksempel kan kodningsenheder med høj præcision opnås meget fin positionskontrol, hvilket kan være så nøjagtigt som en procent af et hår.
Når udstyret bevæger sig i en lige linje (for eksempel transportbåndet på en automatiseret samlebånd), inkluderer de valgfri typer mekaniske kontaktkontakter, fotoelektriske induktionsafbrydere eller magnetiske triggerenheder. På dette tidspunkt er det nødvendigt at fokusere på længden af den bevægelige afstand (kort et par millimeter og lang kan være titusinder af meter), placering af nøjagtighedskrav (nogle præcisionsmonteringsbegivenheder skal kontrollere fejlen inden for 0. 01 mm), og om arbejdsmiljøet har mange interferensfaktorer såsom olie, snavs og støv. For eksempel behøver fotoelektriske afbrydere i samlebåndet med bildele ikke direkte at kontakte det målte objekt, hvilket kan undgå problemet med tab af dele forårsaget af gentagen friktion.
Derudover kræver nogle specielle arbejdsvilkår særlige behandling: for udstyr med særlig stærk vibration (såsom knusere og stemplingsmaskiner) er det nødvendigt at vælge modeller med chokabsorberende strukturer, ellers er de interne dele lette at løsne og mislykkes; For mekanismer, der gentagne gange bevæger sig frem og tilbage (som f.eks. Balers trykarm), skal der lægges særlig vægt på kontaktens levetid. Mekaniske kontakttyper kan have dårlig kontakt efter titusinder af anvendelser. Her er et typisk eksempel. Når du vælger en grænseenhed til udstyr som stemplingsmaskinsværktøjer, skal det ikke kun være i stand til at modstå hundreder af påvirkninger pr. Minut, men har også et specielt beskyttelsesdesign mod olie og støv.
Overvej de mekaniske arbejdsmiljøfaktorer
Først og fremmest er vi nødt til at være særlig opmærksomme på den påvirkende temperaturfaktor. For eksempel skal der under høje temperaturforhold, det vil sige, når omgivelsestemperaturen overstiger 80 grader Celsius, skal høje temperaturresistente materialer anvendes, såsom keramiske materialer eller en speciel plast. Sådanne materialer skal være i stand til at modstå temperatursvingninger fra minus 40 grader til 150 grader. Når man for eksempel møder et miljø med lav temperatur, skal der være særlig opmærksom på, om materialet vil blive sprødt, og problemet med smøremiddelfrysning. På dette tidspunkt kan et smøresystem, der er specielt designet til miljøer med lav temperatur, være påkrævet.
Så er der fugtighedshensyn. Den mest frygtede situation i et miljø med høj luftfugtighed er, at kredsløbets kortslutning eller rustning af dele skal vælges. På dette tidspunkt skal der vælges en vandtæt og fugtbeskyttet strukturel design, såsom produkter, der opfylder beskyttelsesstandarden for IP67. For eksempel skal det udstyr, der bruges i fødevareforarbejdningsmonteringslinjen, ikke kun bruge materialer i rustfrit stål, der ikke vil rustne, men også forsegle leddene.
Det største problem forårsaget af det støvede miljø er, at det er let at forårsage udstyrstop eller overdreven slid. På dette tidspunkt skal du vælge grænseafbrydere med bedre tætning og produkter med bedre støvtæt evne. For eksempel skal mekanisk udstyr, der bruges i miner, være særlig opmærksomme på støvtæt design, og normalt vælges en speciel kraftig støvtæt switch til at håndtere denne situation.
Andre problemer, der har brug for opmærksomhed, inkluderer kemisk korrosion. På dette tidspunkt skal materialerne være korrosionsbestandige, såsom fluoroplastik eller 316 rustfrit stål, ellers er de let beskadiget af korrosion. I situationer, hvor elektromagnetisk interferens er relativt stærk, kan det for eksempel være nødvendigt at tilføje et afskærmningslag til kredsløbet eller direkte bruge en kredsløbsdesignløsning med stærk anti-interferensevne.
Bestem grænseafbryderparametre i henhold til det mekaniske bevægelsesslaget og nøjagtighedskrav
- Når man bestemmer slagområdet, skal der rettes særlig opmærksomhed på at bevare marginen. Generelt kan det forstås som at tilføje ca. 10% til 20% af redundansen på grundlag af det faktiske krævede slagtilfælde. Denne del af marginen bruges hovedsageligt til at kompensere for de afvigelser, der kan forekomme i driften af maskinen, såsom metaludvidelse forårsaget af temperaturændringer. For eksempel skal udstyr såsom udskrivningspresser tage højde for de mulige udsving i papirtykkelse og den positionsforskydning forårsaget af slid af mekaniske dele efter langvarig brug.
- Valget af parameteren for kontaktnøjagtighed skal justeres i henhold til det specifikke applikationsscenarie. Til brugsmiljøer med højere krav, såsom lejligheder, såsom produktionsudstyr til halvlederchip, der kræver ekstremt høj præcision, er præcisionskomponenter såsom mikroafbrydere normalt påkrævet, og deres nøjagtighed kan nå ud til plus eller minus 0. 005 mm. I faktiske applikationer viser det sig, at hvis det involverer krav til nano-niveau-positionering, kan der kræves ikke-kontakt-detektionsenheder for at opfylde kravene.
- Når det kommer til problemet med gentagen positioneringsnøjagtighed, kan denne parameter forstås som stabiliteten af kontakten efter gentagen brug. På dette tidspunkt er det nødvendigt med en livstest for at kontrollere dens dæmpning. For eksempel, efter at kontakten er betjent kontinuerligt for 100, 000 gange, testes dens positioneringsafvigelse for at se, om den overstiger det tilladte interval. Baseret på erfaring anbefales det at vælge modeller, der er verificeret gennem langvarig test, især produkter med en nominel gennemsnitstid mellem fejl på mere end 100, 000 gange, som er mere pålidelige. Denne indikator er især vigtig i applikationsscenariet for svejsningsrobotter på bilproduktionslinjer.
Evaluer kompatibiliteten af grænseafbrydere med mekaniske kontrolsystemer
Elektrisk interface -matching
For eksempel er det nødvendigt at sikre, at spændingsparametrene (såsom den almindelige 24V DC eller 220V AC) og aktuelle værdier er i overensstemmelse med udstyrets kontrolsystem. Her skal der rettes opmærksomhed på valget af signaludgangstype, såsom NPN eller PNP. For eksempel i et PLC -kontrolsystem skal du muligvis vælge en model, der overholder den internationale elektrotekniske kommissions standardgrænseflade.
Kommunikationsprotokoltilpasning
Giv prioritet til de typer, der understøtter industrielle fælles protokoller, som kan reducere besværet med systemintegration. For eksempel skal du i Factory Internet of Things -scenariet muligvis bruge en intelligent grænseenhed, der kan oprette forbindelse til OPC UA -kommunikationsrammen. En ting, der skal bemærkes her, er, at der kan være protokollekonverteringsproblemer mellem enheder af forskellige mærker.
Koordination på software-niveau
Vær særlig opmærksom på, om Switch -produktet giver et drivermodul, der matcher det eksisterende system, eller åbner en API -dockingkanal. For eksempel i et overvågningssystem som SCADA kan du muligvis vælge produkter, der er kompatible med OPC DA\/UA -kommunikationsspecifikationer. Oplevelsen her er, at softwareversionskompatibilitet ofte let overses, men har en stor faktisk indflydelse.
Vælg grænseafbrydere i henhold til mekaniske sikkerhedskrav og pålidelighedskrav
Under den mekaniske sikkerhedskonfigurationsproces skal udvælgelsen af grænsekontakter fokusere på to dimensioner: sikkerhedsniveau og pålidelighedsindeks. Når du træffer specifikke valg, skal du henvise til de relevante regler om mekanisk sikkerhed, såsom internationale standarder som ISO 13849 eller en 954-1. Kort sagt skal du vælge modeller, der har bestået certificeringer af sikkerhedsniveau såsom PLE eller SIL3. Ved at tage fælles industrielle robotter som et eksempel er de normalt udstyret med grænsekontakter med dobbeltkanalsstrukturer. Dette design er hovedsageligt for at opnå beskyttelseseffekten af dobbeltforsikring.
Pålidelighedsevaluering afhænger hovedsageligt af tre faktorer: brandkvalifikation, testdata og miljøtilpasningsevne. Generelt skal du vælge mærker, der har bestået fælles certificeringer som Tüv og UL, og bede leverandøren om at give en komplet MTBF -testrapport. For eksempel i udstyret til atomkraftværker er det normalt specificeret at bruge grænseafbrydere med en MTBF -værdi på mere end 500, 000 gange.
Certificeringsoverholdelse skal være opmærksom på to niveauer: international adgangscertificering og miljøregler. Det er nødvendigt at kontrollere, om produktet har gennemgået grundlæggende certificeringer såsom CE og UL, og samtidig bekræfte, om det opfylder miljøbeskyttelseskrav som ROHS. For eksempel skal mekanisk udstyr, der eksporteres til det europæiske marked, være udstyret med grænseafbryderkomponenter med CE -mærker i henhold til lokale regler.
Konklusion
I den specifikke selektionsproces involverer de dimensioner, der skal fokuseres på faktisk det synergistiske forhold mellem flere systemparametre. For eksempel er det nødvendigt at overveje de grundlæggende egenskaber ved bevægelsesbanen for selve udstyret, såsom om det er lineært eller roterende, om der er almindelige situationer, såsom støvakkumulering eller olierosion i arbejdsmiljøet, og om det tilladte detektionsfejl er inden for det specifikke numeriske interval på ± 1 mm. Derudover er der den matchende grad af kontrolsystemets signaltype, og om den opfylder kravene i industrispecifikationer, såsom GB\/T 14048. Ved systematisk at evaluere hvert parameterindeks på denne måde kan stabiliteten og sikkerhedsfaktoren for udstyrsdrift forbedres.
Set fra udviklingstendenser, med fremme af industrien 4. 0 og intelligent fremstilling, kan sådanne produkter blive smartere og mere netværksforbundet. For eksempel kan grænseafbrydere med IoT -funktioner nu eksternt se status og opdage potentielle fejl på forhånd. For brugere kan du være mere opmærksom på nye produkter, der kombinerer trådløse transmissionsmoduler med selvkontrolfunktioner, ligesom vi kan installere en app på vores mobiltelefoner for at se kameraet derhjemme, hvilket vil hjælpe med at reducere den uventede nedetid for udstyr.
