Ограничител: какво е, маркиране + правила за свързване

Почти всички автоматизирани системи съдържат такова устройство като краен превключвател, което е отговорно за изключването им, когато подвижната част достигне определена точка. В системите за управление на осветлението, крайните превключватели се използват като сензори. Когато възникнат програмирани обстоятелства, те образуват сигнал.

Ще ви разкажем всичко за функционалното предназначение и видовете устройства за пътуване. В статията, която представихме, сме описали доказани диаграми за окабеляване, изброихме правилата за свързване. Дадени са функции за маркиране, дадени са съвети за подбор.

Какво представляват крайните превключватели?

Пределните превключватели са електрически устройства, предназначени за отваряне и затваряне на работната верига. Монтирайте ги на движещи се механизми, за да ограничите движението им в предварително определени граници. Функциите, които тези устройства изпълняват, са идентични на стандартния превключвател.

Пълненето на крайните превключватели е затворено в траен калъф, най-често метален. Всичките му елементи са оптимизирани за лесно закрепване и лесна ориентация в пространството.

Ярките, различни цветове на светодиодите ви позволяват да контролирате захранването и реакцията на сензора. Два чифта контакти, най-често налични в ремаркето, позволяват да се следи състоянието на връзката му.

Ако предаването на сигнала не следва със затворена двойка, не се връща, това показва неизправност на кабела, водещ към превключвателя. След задействането на сензора е възможно да се използва отворена двойка контакти за предаване на сигнала.

Чувствителните сензори са основата на системи за защита от течове, Когато се открие вода, за идентифицирането на която са предназначени, устройствата не само сигнализират за алармена ситуация в звуков и цветен режим, но и блокират работата на системите, през които се транспортира вода.

Функционална класификация

Има три основни групи крайни превключватели: механични, безконтактни, магнитни. Основната функция на всички тези устройства е автоматично изключване на работещия механизъм, когато достигне установеното положение чрез подвижната си част. Тези превключватели служат не само за отваряне на веригата, но и за свързването му.

Работата на веригата в крайните сензори се координира по два начина: чрез директно въздействие върху подвижните контакти и позиционното им управление. В първия случай те се наричат ​​контакт, във втория - безконтактен. Пример за контактни крайни превключватели са сензорите, отговорни за затваряне на автомобилни врати.

Снимката показва дизайна на ограничителния тип на крайния превключвател. Основните му компоненти са: капак (1), основа (2), контакти (3), валяк (4), лост (5), уплътнителна лента (6), въвеждане на проводник (7)

Сензорите от този тип могат не само да включват и изключват механизмите, но и да задават позицията на обекта на контрол. Те включват плаващи превключвателикакто и сензори за ниво на гориво. Сигналът за тяхната работа е промяна в съпротивлението, съответстващо на определено ниво на течност.

Минус контактни сензори в присъствието на механични движещи се части, сравнително кратък експлоатационен живот поради неефективната защита срещу влага и прах. Предимството е простият дизайн, монтаж и работа. Превключвателите за близост са много по-надеждно защитени от външни влияния. По-траен е техният ресурс.

Механични краища

Управлението на крайните превключватели от този тип може да бъде ролково или лостово. Те работят веднага след като механизмът за управление под формата на колело, бутон или лост е подложен на механично напрежение.

В този случай настъпва промяна в позицията на контактите - те могат да се затворят или отворят. Процесът е придружен от сигнал - контрол или предупреждение.

Най-често крайните превключватели имат два контакта - отворен и затворен. Има устройства с един край, но те са рядкост. Във всеки случай има контакти за всеки случай и на панела е показана работна схема с техните номера.

Дизайнът на ролката VK предвижда изключване чрез натискане на задвижването върху бутона под формата на малък прът. Тъй като е свързан с динамични контакти, в момента на контакт веригата на захранване се отваря.

Разликата между лостовите превключватели е, че техните подвижни контакти са свързани чрез прът или чрез прът към малък лост. Действието се случва, когато изпълнителният механизъм натисне този лост.

На снимката е механичен краен микропревключвател KW4-3Z-3 с налягане бар. Тя се различава от стандартната стойност на хода на работния елемент. Използва се в CNC машини, 3D принтери.

В допълнение към стандартните крайни устройства има микропревключватели. Те работят на същия принцип, но настройката им по време на монтажа изисква по-голяма точност поради малкия ход. За да увеличат работния ход, те прибягват до такава техника като включването на междинен елемент във веригата - лост с валяк.

Този тип прекъсвач се използва както в производството, така и в домашни условия. Дизайнът на асансьора използва голям брой KU.

Сред тях е превключвател под формата на сензор, ограничаващ минималния и максимален ход на асансьора, сигнализиране на счупване на кабела, подаване на сигнал за отваряне на вратата и извършване на много повече действия. На вратите в много апартаменти има микропревключватели, които включват светлината в стаята, когато тя се отвори.

В автомобилите такива механични крайни сензори са включени в алармени и осветителни вериги. Тяхната особеност е наличието на единичен вход с положителен потенциал, свързан с него. Корпусът е отрицателен терминал, притиснат към метален елемент върху каросерията на автомобила, без боя.

С масата на автомобила този елемент е свързан по кабел. Основното условие е превключвателят да не влиза в контакт с мокра повърхност. Свържете крайните сензори, когато инсталирате автомобилна аларма с помощта на верига. Техните изходи могат да бъдат монтирани както на вратите, така и в купето на осветителни тела.

За да включите при отваряне на вратата и да я изключите, когато е затворена, изпълнете кратко до положително. Ако има подсветка за тавана на кабината и вратите, се използва ремарке блок, който изпълнява различни функции. В резултат на работата на блока важните сензори се блокират при опит за отваряне на ключалки.

Характеристики на безконтактните крайни превключватели

Една от разновидностите на крайните превключватели е тяхната безконтактна модификация (BVK). Комуникационни устройства, конфигурирани да работят, когато попадат в зоната на чувствителност на конкретен обект.

Тези ограничители се приспособяват към конкретен материал и определен размер. Веднага след като обект с такива параметри попадне в чувствителната зона, амплитудата на трептенията на генератора се трансформира

В самото устройство няма подвижни части, също както няма механичен контакт между обекта на въздействие и конфигурирания върху него превключващ елемент.

BVK се състои от следните части:

• чувствителен елемент;
• ключ за захранване;
• компонент, който анализира сигнала.

Разстоянието, на което устройството започва да действа, се определя въз основа на модификацията на сензора и изискванията на процеса. Изключването на движещи се и триещи се елементи от него значително повишава надеждността на тези устройства.

Безконтактните сензори или, както ги наричат ​​още, сензорите за близост имат широка функционалност. Има две категории - превключватели и сензори за положение.

Първата задача на IOO е да открие позицията на обект. В допълнение сензорът извършва броене, позициониране, разделяне, сортиране на обекти. Той може да контролира скоростта, движението, да изчислява ъгъла на въртене, да регулира наклона и да извършва много други действия.

В домашни условия близост превключватели като същевременно се използва главно в организацията на контрола на осветлението. Въпреки това, в областта на системния дизайн „Умен дом“ тя има много по-голям обхват и много повече перспективи.

Чувствителните инструменти се използват в промишлеността, в транспортната индустрия, като елемент на автоматизация, при рафинирането на петрола. По принципа на откриване на приближаващи обекти BKV се разграничават индуктивни, капацитивни, оптични, ултразвукови.

Индуктивни сензори за близост

Те са конфигурирани както за метални, така и за аморфни материали. Сред реагиращите на метал има магнитни и феромагнитни опции. Вътре в сензора има сърцевина - метална или намагнетизирана.

Прекъсвачът може да приема мощност с голяма промяна в стойностите на напрежението - от 10 V при постоянен ток, а променлив ток - от 264 V. Изходният сигнал се генерира при 0,2 A за постоянен ток и 0,5 A за променлив ток

Ако опишете дизайна на такъв сензор по-подробно, той се състои от датчик, включително медна намотка, разположена в феритна чаша. Функциите му включват пренасочване на вектора на електромагнитните линии към предната част на прекъсвача.

Осцилаторът във веригата може да бъде или с фиксирано отрицателно съпротивление, или друг тип. Линиите на магнитното поле са ориентирани перпендикулярно на посоката на тока, протичащ по завоите на намагнетизираното ядро.

Променливото силово поле се причинява от променливо напрежение на входовете на сърцевината. Следващият важен възел е оформящият сигнал, който създава хистерезис и обхвата на управляващия сигнал. Включва детектор, управляван от спусък.

Диаграмата показва индуктивен превключвател за движение в действие. Основният му елемент е индуктор, използван от генератор

Ключовият момент във функционирането на превключвателя на индукционния предел са промените, които настъпват, когато един обект се приближава или се отдалечава. Щом прагът на напрежение надвиши допустимата стойност, сензорът се задейства чрез свързване на спусък, който отваря ключа.

Капацитивни превключватели за близост

След появата на обекта започва веригата на вибратора на капацитивното устройство, задават се параметрите на времето. С приближаването на обекта към сензора, капацитетът на последния се увеличава и честотата, произведена от мултивибратора, намалява.

Веднага след превишаване на честотния праг устройството се изключва. Много модели работят на този принцип. сензори за движениеизключване и включване на електрическите крушки при откриване на обект в зоната на чувствителност.

Структурната схема на капацитивен сензор наподобява индуктивно устройство: и двата модела имат генератор и детектор.

Принципът на работа на ремарке с капацитивен тип се основава на промяна в капацитета на приемащия елемент - кондензатор. При такива сензори операцията на превключване започва, когато диелектрични и метални предмети влязат в тяхното поле

В допълнение към генератора, който генерира електрическо поле, тяхната конструкция включва такива основни части като демодулатор. Той действа като преобразувател на амплитудата на високочестотните трептения с едновременна промяна на напрежението. Следващият важен компонент е спусъка, който е отговорен за определено ниво на сигнала, превключване и хистерезисна зависимост.

За да увеличите входния сигнал до определена стойност, в схемата на капацитивния прекъсвач е включен усилвател. LED индикаторът отговаря за мониторинга на настройките и работата на устройството.

Превключвател като съединение предпазва превключвателя от влага и твърди частици. Пластмасов или месингов калъф предпазва всичко вътре в него от механични повреди. Комплектът включва и крепежни елементи.

Превключващият елемент в това устройство е разположен върху кондензатора и представлява плоча, взаимодействаща с вибратор. Ролята на праговия елемент се изпълнява от сравнител, свързан с вибратор. Последният от своя страна е свързан към честотен и преобразовател на напрежението.

Капацитивните крайни превключватели отговарят на твърди материали, прахообразни, течни, както проводими, така и непроводими

Разликата между капацитивните и индуктивните модели е, че първите реагират на влажност на въздуха и промяна на плътността. Вторите са нечувствителни към такива влияния.

Устройството на ултразвукови превключватели

Конструкцията на ултразвукови крайни превключватели предвижда наличието на кварцови звукови излъчватели, образуващи импулсни вълни с дължина 100 - 500 kNc, и приемник, чиито настройки съответстват на определена честота.

Когато променя амплитудата на звуковите вълни в резултат на маневри на движещ се обект, микропревключвателят BVK улавя нови стойности и въз основа на това контролира изходните сигнали.

Принципът на работа на ултразвуковите сензори се основава на промяна във времето, през което звуковата вълна се движи от сензора към контролирания обект. Разстоянието на откриване на такива устройства е доста голямо - до 10 м. Голямото им предимство е, че те могат да засекат предмет с всякаква форма и цвят, отразяващ звука.

Функционирането на този ултразвуков сензор се основава на прост принцип: веднага щом сигнал пристигне на единия му крак, другият получава импулс с дължина, равна на разстоянието до обекта

Такива сензори се използват за откриване на предмети с плоска повърхност, заемащи перпендикулярно положение по отношение на средната линия на откриване.

Неточностите в работата им могат да причинят:

1. Внезапно възникващи въздушни потоци с голяма мощност, усилващи или затихващи вълната.
2. Рязка промяна в температурата.С голямо количество топлина, излъчвана от обекта, скоростта на разпространяваните вълни се променя.
3. Отклонение от вертикалния ъгъл между хоризонталната равнина на обекта и оста на сензора. Ако тази грешка надвишава 10⁰, сензорът не работи.
4. Ъглови очертания на обекта. В този случай идентификацията му е много трудна.

Осцилациите се разпространяват в твърда, газообразна, течна среда, а скоростта зависи от съответните параметри. Ултразвуковите сензори нямат движещи се части, така че няма връзка между броя цикли и живота на устройството. Те се характеризират с повишена устойчивост на влияния от всякакъв вид отвън.

Оптични безконтактни устройства

BKV на този тип обекти за управление, както припокриващи се лъчения, така и отразяващи го. Когато предмет влезе в пространството между превключвателя и източника на светлина, сензорът прекъсва светлинния поток. Елементът, отговорен за това действие, може да бъде реле или полупроводник. Радиусът на реакцията се простира до 150 m.

Това е снимка на оптичен краен датчик. Той определя положението на крайните точки на движение на движещи се части в 3D принтери, CNC машини

Сензорите за близост работят в широк температурен диапазон - от -60 до + 150 ° C. Те издържат налягане от около 500 бара, могат да се експлоатират в агресивна среда и дори в условия на повишена опасност от експлозия.

Магнитни крайни типове

Този тип превключвател, наричан по друг начин плаващ превключвател или тръстика, постепенно замества механичните модели. Техните контакти променят положение, когато са на известно разстояние от магнита. В този случай към управляващата верига се подава сигнал.

В тръстиковия превключвател има един или два контакта, направени от специален материал - феромагнетик. Магнитното ремарке е с малки размери. Поставят го в кутия, изработена от пластмаса или стъкло, и се монтират в неговата верига в електрическа верига.

Контактите в такъв превключвател са отворени, затворени, сменяеми. В устройства от първи тип контактът се затваря при активиране. Обикновено затворените контакти се отварят при подобни обстоятелства, а комутаторите се държат според ситуацията.

Изборът на модел зависи от конкретни обстоятелства. Reed превключватели се използват при изграждането на плъзгащи се порти. С тяхна помощ конструкцията се спира, когато достигне крайното си положение при отваряне или затваряне.

Някои модели на поплавък се използват като част от алармена сигнализация на входа на къщата. Когато вратата е затворена, веригата се затваря поради влиянието на магнитно поле върху ремаркето. Отварящата се врата провокира движението на магнита и отварянето на контакта, което задейства алармата.

При инсталиране на магнити се взема предвид тяхната полярност. Ако са инсталирани неправилно, те няма да изпълняват възложените им функции

Фактът, че в този дизайн няма механичен контакт, е неговото предимство, което увеличава дълголетието. Те се различават по най-простата структура, базирана на взаимодействието на магнитно контролирани контакти с конвенционален магнит.

Правила и специфики на връзката

Въпреки че самите крайни превключватели са доста прости в конструкцията, те се използват в оборудване със сложни електрически вериги. Следователно свързването им трябва да се извършва от специалисти и стриктно по принципните схеми, основаващи се на особеностите на технологията.

Разгледайте примера за свързване на обикновен механичен превключвател в 3D принтер. Това е необходимо, за да се определят крайните координати за неговия превоз. Ремаркето за плъгини има 3 контакта - COM, NO, NC. Когато сензорът е отворен, първият и последният контакт са под + 5V напрежение. Вторият контакт (НЕ) е заземен.

На диаграмата контактите COM (1) и NO (2) са в затворено състояние, а COM и NC (3) са отворени. Когато носителят на принтера достигне крайното положение, контактите COM и NC са свързани и се получава отскокът му с 2 mm

Свържете сензора с помощта на два проводника - червен и черен. Когато уредът се изключи, трябва да прозвучи типично щракване. Превключвателят на индикатора е свързан по същия начин, но има и трети проводник - зелен.

Работата му се сигнализира от светещ светодиод и щракване. Неговите конектори на платката имат обозначенията: за червения проводник V (+5 V), за черния - G (земя), за зеления - S (сигнал).

Същите букви обозначават конекторите на оптичния превключвател. По-точно ще контролира работата на каретата, но може да функционира неправилно при прашни и слънчеви лъчи. Задействането на оптичната двойка е придружено от включване на светодиод и става напълно безшумно.

Крайните превключватели се използват широко от производителите на мебели, като ги инсталират в плъзгащи се гардероби. Свързването се извършва в съответствие с инструкциите, приложени към всеки модел. Диаграмата показва мястото на монтаж на пластмасовата конструкция с ключа. За средната врата тя трябва да бъде инсталирана така, че да не е пречка за правилното движение на другата врата на секцията по водачите.

Диаграмите показват процедурата за свързване на крайни превключватели за плъзгащи се врати в плъзгащи се шкафове (опция б) и за люлеещи се врати (опция a)

В случай на инсталиране на ограничителен превключвател за люлееща се врата, той се фиксира със самонарезни винтове вътре в шкафа. Когато е затворена, вратата натиска бутона, отваря веригата и осветлението не работи. На открито - вратата пуска бутона и осветлението се включва.

Маркиране на ограничителен превключвател

Всяко от тези превключващи устройства е съответно етикетирано. Разшифровайки го, можете да получите цялата информация за конкретен модел на крайния превключвател. Ако върху него има запис VU222M, това означава, че имате превключвател от терминалната серия VU222 пред себе си. Подвижният елемент е модернизиран лост.

Тази блокова схема показва символа на крайния превключвател, проектиран за работа в контролни вериги, работещи на променлив и постоянен ток с максимално напрежение 660V

Детайлно декодираме например маркирането на превключвателя VP 15M4221-54U2. Снабден е с един подвижен действащ елемент от серия 15. Има един контакт и един контакт, оборудван с тласкач с валяк.

Нивото на защита е IP54 от страната на задвижването, „U“ обозначава климатичната версия, а номер 2 показва категорията на разположение. Продуктът отговаря на TU U 31.2-25019584-005-2004.

Водещи в индустрията производители

Много компании произвеждат такива сензори. Сред тях са признати лидери. Сред тях е и немската компания Sick, като основен производител на такива висококачествени продукти. Autonics доставя на пазара индуктивни и капацитивни превключватели за близост.

Безконтактните сензори с високо качество са произведени от руската компания TEKO. Те се характеризират с ултра висока плътност (IP 68). Тези крайни превключватели работят в най-опасните среди, включително експлозивни, както и различни методи за инсталиране.

Крайните превключватели на украинския производител Promfaktor са популярни. Тук се произвеждат превключватели и превключватели VP, PP, VU. Гаранцията при спазване на всички правила за работа е 3 години.

Изводи и полезно видео по темата

Видео №1. Популярни за крайния превключвател:

Видео №2. Инсталиране на HF на домашна CNC машина:

Целта на крайните превключватели може да бъде много различна. Те се използват както в сложни индустриални системи, така и в ежедневието, за да увеличат нашия комфорт. Основното е, че връзката им към електрическата верига трябва да се извърши само след пълно отстраняване на напрежението.

Моля, напишете коментари в блока по-долу. Може би ще споделите информация, която ще бъде полезна за посетителите на сайта. Оставете публикации с препоръки, публикувайте снимки по темата, задавайте въпроси.