Rajakytkin: mikä se on, merkintä + yhteyden säännöt

Lähes kaikissa automatisoiduissa järjestelmissä on sellainen laite kuin rajakytkin, joka vastaa niiden sammuttamisesta, kun liikkuva osa saavuttaa tietyn pisteen. Valaistuksen ohjausjärjestelmissä anturina käytetään rajakytkimiä. Ohjelmoitujen olosuhteiden syntyessä ne muodostavat signaalin.

Kerromme kaikille matkalaitteiden toiminnallisesta tarkoituksesta ja tyypeistä. Esitetyssä artikkelissa olemme kuvanneet todistettuja kytkentäkaavioita, luoneet liitäntäsäännöt. Merkintäominaisuudet annetaan, valintavinkit annetaan.

Mitä ovat rajakytkimet?

Rajakytkimet ovat sähkölaitteita, jotka on suunniteltu avaamaan ja sulkemaan työpiiri. Asenna ne liikkuviin mekanismeihin rajoittaaksesi niiden liikettä ennalta määrätyissä rajoissa. Toiminnot, joita nämä laitteet suorittavat, ovat identtisiä vakiokytkimen kanssa.

Rajakytkinten täyttö suljetaan kestävässä kotelossa, useimmiten metallisessa. Kaikki sen elementit on optimoitu helppoon kiinnitykseen ja helppoon avaruuteen suuntautumiseen.

Kirkkailla, erivärisillä LEDeillä voit hallita virransyöttöä ja anturin reaktiota. Kaksi paria kontakteja, joita yleisimmin on saatavana perävaunussa, mahdollistavat sen yhteyden tilan seuraamisen.

Jos parin ollessa suljettuna signaalin siirto ei palaa, se osoittaa kytkimeen johtavan kaapelin toimintahäiriön. Anturin laukaisun jälkeen on mahdollista käyttää avointa kontaktiparia signaalin siirtämiseen.

Herkät anturit ovat perusta vuodonsuojausjärjestelmät. Kun vettä havaitaan, jonka tunnistamiseksi ne on tarkoitettu, laitteet eivät vain ilmoita hälytystilanteesta ääni- ja väritilassa, vaan myös estävät niiden järjestelmien toiminnan, joiden läpi vesi kuljetetaan.

Toiminnallinen luokittelu

Rajakytkimiä on kolme pääryhmää: mekaaniset, kosketuksettomat, magneettiset. Kaikkien näiden laitteiden päätehtävä on kytkeä toimintamekanismi irti automaattisesti, kun se saavuttaa vakiintuneeseen asentoon liikkuvalla osalla. Nämä kytkimet palvelevat paitsi piirin avaamista, myös sen kytkemistä.

Piirin toimintaa pääteantureissa koordinoidaan kahdella tavalla: vaikuttamalla suoraan liikkuviin koskettimiin ja ohjaamalla niitä paikallaan. Ensimmäisessä tapauksessa niitä kutsutaan kosketuksiksi, toisessa - kosketuksettomiksi. Esimerkki kosketinrajakytkimistä on anturit, jotka vastaavat autojen ovien sulkemisesta.

Valokuvassa näkyy rajakytkimen rajatyypin muotoilu. Sen pääkomponentit ovat: kansi (1), alusta (2), koskettimet (3), rulla (4), vipu (5), tiivistenauha (6), vaijerin sisääntulo (7)

Tämän tyyppiset anturit eivät voi vain käynnistää ja sammuttaa mekanismeja, vaan myös asettaa ohjattavan kohteen sijainnin. Näitä ovat kelluvat kytkimetsamoin kuin polttoainetasoanturit. Niiden toiminnan signaali on resistanssin muutos, joka vastaa tiettyä nestetasoa.

Miinus kosketusanturit mekaanisten liikkuvien osien ollessa läsnä, suhteellisen lyhyt käyttöikä johtuen tehottomasta suojauksesta kosteutta ja pölyä vastaan. Etuna on yksinkertainen suunnittelu, asennus ja käyttö. Läheisyyskytkimet on suojattu paljon luotettavammin ulkoisilta vaikutuksilta. Kestävämpi on heidän voimavaransa.

Mekaaninen päättyy

Tämän tyyppisiä päätykytkimiä voidaan ohjata rullalla tai vivulla. Ne toimivat heti, kun pyörän, painikkeen tai vivun muodossa oleva ohjausmekanismi altistuu mekaaniselle rasitukselle.

Tässä tapauksessa kontaktien sijainti muuttuu - ne voivat sulkea tai avata. Prosessiin liittyy signaalin hallinta tai varoitus.

Rajakytkimillä on useimmiten kaksi kosketinta - avoin ja suljettu. Yksipään laitteita on, mutta ne ovat harvinaisia. Joka tapauksessa kussakin tapauksessa on koskettimia, ja työkaavio niiden numeroineen on esitetty paneelissa.

Rullan VK malli mahdollistaa sammutuksen painamalla toimilaitetta painikkeessa pienen sauvan muodossa. Koska se on kytketty dynaamisiin koskettimiin, syöttöpiiri avautuu kosketushetkellä.

Ero vipukytkimien välillä on, että niiden liikutettavat koskettimet on kytketty sauvan tai tangon kautta pieneen vipuun. Toiminto tapahtuu, kun toimilaite napsauttaa tätä vipua.

Kuvassa on mekaaninen päätymikrokytkin KW4-3Z-3 paineen kanssa. Se eroaa työelementin iskun vakioarvosta. Sitä käytetään CNC-koneissa, 3D-tulostimissa.

Tavallisten päätelaitteiden lisäksi on myös mikrokytkimiä. Ne toimivat samalla periaatteella, mutta niiden säätö asennuksen aikana vaatii suurempaa tarkkuutta pienen iskun takia. Työhalkaisun lisäämiseksi he turvautuvat sellaiseen tekniikkaan kuin välielementin sisällyttäminen piiriin - vipu telalla.

Tämän tyyppisiä katkaisijoita käytetään sekä tuotannossa että kotona. Hissin suunnittelussa käytettiin suurta määrää KU: ta.

Niiden joukossa on anturin muodossa oleva kytkin, joka rajoittaa hissin vähimmäis- ja enimmäiskäyrää, signaloi kaapelin katkeamisesta, antaa signaalin oven avaamiseksi ja suorittaa monia muita toimintoja. Monien huoneistojen ovissa on mikrokytkimet, jotka sytyttävät valon huoneessa, kun se avataan.

Autoissa sellaiset mekaaniset pääteanturit sisällytetään hälytys- ja valaistuspiireihin. Niiden ominaisuus on yhden sisääntulon läsnäolo, jolla on siihen positiivinen potentiaali. Kotelo on negatiivinen napa, painettu auton rungossa olevaa metalliosaa vasten, maaliton.

Auton massan kanssa tämä elementti on kytketty kaapelilla. Pääedellytys on, että kytkin ei saa joutua kosketuksiin märän pinnan kanssa. Kytke päätyanturit, kun asennat autohälyttimen piirin avulla. Niiden lähtö voidaan asentaa sekä oviin että matkustamoon valaisimiin.

Kytke virta päälle, kun ovi avataan, ja sammua, kun ovi suljetaan, suorita lyhyestä positiiviseen. Jos matkustamon ja ovien kattoon on saatavana taustavalo, käytetään perävaunulahkaa, joka suorittaa erilaisia ​​toimintoja. Lohkon käytön seurauksena tärkeät anturit lukitaan, kun yritetään avata lukkoja.

Kosketuksettomien rajakytkimien ominaisuudet

Yksi rajakytkinlajeista on niiden kosketuksettomat modifikaatiot (BVK). Viestintälaitteet, jotka on konfiguroitu toimimaan, kun se putoaa tietyn objektin herkkyysalueelle.

Nämä rajoitimet mukautuvat tiettyyn materiaaliin ja tiettyyn kokoon. Heti kun kohde, jolla on tällaiset parametrit, putoaa herkälle alueelle, generaattorin värähtelyamplitudi muuttuu

Itse laitteessa ei ole liikkuvia osia, samoin kuin vaikutuksen kohteen ja siihen konfiguroidun kytkinelementin välillä ei ole mekaanista kosketusta.

BVK koostuu seuraavista osista:

• herkkä elementti;
• virta-avain;
• komponentti, joka analysoi signaalin.

Etäisyys, jolla laite alkaa toimia, asetetaan anturin muutoksen ja prosessin vaatimusten perusteella. Sekä liikkuvien että hankaavien elementtien poissulkeminen siitä lisää merkittävästi näiden laitteiden luotettavuutta.

Kosketuksettomilla antureilla tai, kuten niitä kutsutaan myös, läheisyysantureilla on laaja toiminnallisuus. Kaksi luokkaa on - kytkimet ja sijainti-anturit.

IOO: n ensimmäinen tehtävä on havaita kohteen sijainti. Lisäksi anturi suorittaa esineiden laskemisen, sijoittamisen, erottamisen ja lajittelun. Hän osaa hallita nopeutta, liikettä, laskea pyörimiskulman, säätää vinoutusta ja suorittaa monia muita toimia.

Kotimaisissa olosuhteissa läheisyyskytkimet samalla kun sitä käytetään pääasiassa valaistuksen ohjauksen järjestämisessä. Järjestelmäsuunnittelun alalla “Älykäs koti” Sillä on paljon laajempi soveltamisala ja paljon enemmän näkymiä.

Arkaluontoisia instrumentteja käytetään teollisuudessa, kuljetusteollisuudessa automaation osana, öljynjalostuksessa. Lähestyvien kohteiden havaitsemisperiaatteella BKV: t erotetaan induktiivisina, kapasitiivisina, optisina, ultraääninäytteinä.

Induktiiviset lähestymisanturit

Ne on määritetty sekä metallisille että amorfisille materiaaleille. Metalliin reagoivien joukossa on magneettisia ja ferromagneettisia vaihtoehtoja. Anturin sisällä on ydin - metalli tai magnetoitu.

Katkaisija voi vastaanottaa tehoa suurilla jännitearvojen vaihteluilla - 10 V vakiovirralla ja vaihtovirta - 264 V: lla. Lähtösignaali generoidaan 0,2 A: lla tasavirralle ja 0,5 A: lle vaihtovirralle.

Jos kuvaat tarkemmin tällaisen anturin rakennetta, se koostuu anturista, mukaan lukien ferriittikupissa oleva kuparikäämi. Sen tehtäviin sisältyy sähkömagneettisten viivojen vektorin ohjaaminen katkaisijan eteen.

Piirioskillaattorissa voi olla joko kiinteä negatiivinen resistanssi tai mikä tahansa muu tyyppi. Magneettikenttäviivat on suunnattu kohtisuoraan magnetoidun ytimen kääntöjä pitkin virtaavan virran suuntaan.

Vaihtuva voimakenttä johtuu vaihtuvasta jännitteestä ytimen sisääntuloissa. Seuraava tärkeä solmu on signaalin muotoilija, joka luo hystereesin ja ohjaussignaalin alueen. Se sisältää ilmaisimen, jota ohjataan liipaisimella.

Kaavio näyttää induktiivisen liikekytkimen toiminnassa. Sen pääelementti on induktori, jota käytetään generaattorista

Avainkysymys induktiorajakytkimen toiminnassa on muutokset, jotka tapahtuvat, kun esine lähestyy tai siirtyy pois. Heti kun jännitekynnys ylittää sallitun arvon, anturi laukaistaan ​​kytkemällä liipaisin, joka avaa avaimen.

Kapasitiiviset lähestymiskytkimet

Kohteen ilmestymisen jälkeen kapasitiivisen laitteen värähtelypiiri käynnistyy, aikaparametrit asetetaan. Kun kohde lähestyy anturia, sen kapasitanssi kasvaa ja monivibraattorin tuottama taajuus vähenee.

Heti, kun taajuuskynnys on ylitetty, laite sammuu. Monet mallit toimivat tällä periaatteella. liiketunnistimetlamppujen sammuttaminen ja kytkeminen päälle, kun kohde havaitaan herkkyysalueella.

Kapasitiivisen anturin rakennekaavio muistuttaa induktiivista laitetta: molemmissa malleissa on generaattori ja ilmaisin.

Kapasitiivisen tyyppisen perävaunun toimintaperiaate perustuu vastaanottoelementin - kondensaattorin - kapasitanssin muutokseen. Tällaisissa antureissa kytkentätoiminta alkaa, kun dielektriset ja metalli esineet pääsevät kenttään

Sähkökentän muodostavan generaattorin lisäksi niiden suunnittelu sisältää sellaisia ​​perusosia kuin demodulaattori. Se toimii muuntajana korkeataajuisten värähtelyjen amplitudille samalla, kun jännite muuttuu. Seuraava tärkeä komponentti on liipaisin, joka vastaa tietystä signaalitasosta, kytkentästä ja hystereesi-riippuvuudesta.

Tulosignaalin lisäämiseksi määritettyyn arvoon, vahvistin sisältyy kapasitiiviseen virrankatkaisijapiiriin. LED-merkkivalo vastaa laitteen asetusten ja toiminnan valvonnasta.

Kytkin, kuten yhdiste, suojaa kytkintä kosteudelta ja kiinteiltä hiukkasilta. Muovi- tai messinkikotelo suojaa kaikkea sen sisällä olevaa mekaanisilta vaurioilta. Pakkaus sisältää myös kiinnittimet.

Tämän laitteen kytkentäelementti sijaitsee kondensaattorilla ja on levy, joka on vuorovaikutuksessa tärinän kanssa. Kynnyselementin rooli suoritetaan täryttimeen kytketyllä vertailulla. Jälkimmäinen puolestaan ​​on kytketty taajuuden ja jännitteen muuntimeen.

Kapasitiiviset rajakytkimet reagoivat kiinteisiin aineisiin, jauhemaisiin, nestemäisiin, sekä johtaviin että johtamattomiin

Ero kapasitiivisten ja induktiivisten mallien välillä on, että ensimmäiset vastaavat ilman kosteuden ja tiheyden muutoksiin. Toiset eivät ole herkkiä tällaisille vaikutteille.

Ultraäänikytkinten laite

Ultraäänirajakytkimien suunnittelussa säädetään kvartsin äänilähettimistä, jotka muodostavat pulssiaallot, joiden pituus on 100 - 500 kNc, ja vastaanottimeen, jonka asetukset vastaavat tiettyä taajuutta.

Kun ääniaallon amplitudia muutetaan liikkuvan esineen ohjauksen seurauksena, BVK-mikrokytkin kaappaa uudet arvot ja ohjaa tämän perusteella lähtösignaaleja.

Ultraäänianturien toimintaperiaate perustuu ajan muutokseen, jonka aikana ääniaaltto siirtyy anturista ohjattavaan kohteeseen. Tällaisten laitteiden havaitsemisetäisyys on melko suuri - jopa 10 m. Niiden suuri etu on, että ne voivat havaita minkä tahansa muodon ja värin kohteen, joka heijastaa ääntä.

Tämän ultraäänianturin toiminta perustuu yksinkertaiseen periaatteeseen: heti kun signaali saapuu yhteen jalkoistaan, toinen vastaanottaa pulssin, jonka pituus vastaa etäisyyttä kohteeseen

Tällaisia ​​antureita käytetään havaitsemaan tasaisella pinnalla olevat esineet, jotka ovat kohtisuorassa asennossa havaitsemisen keskiviivalle nähden.

Epätarkkuudet heidän työssään voivat aiheuttaa:

1. Yhtäkkiä syntyvät suuritehoiset ilmavirrat, jotka vahvistavat tai vaimentavat aaltoa.
2. Jyrkkä lämpötilan muutos.Kohteen lähettäessä suuressa määrin lämpöä, etenemien aaltojen nopeus muuttuu.
3. Objektin vaakatason ja anturin akselin välinen pystykulmasta poikkeama. Jos tämä virhe ylittää 10⁰, anturi ei toimi.
4. Kohteen kulma ääriviivat. Tässä tapauksessa sen tunnistaminen on erittäin vaikeaa.

Heilahtelut etenevät kiinteässä, kaasumaisessa, nestemäisessä väliaineessa, ja nopeus riippuu vastaavista parametreista. Ultraääni-antureissa ei ole liikkuvia osia, joten jaksojen lukumäärän ja laitteen käyttöiän välillä ei ole yhteyttä. Niille on ominaista lisääntynyt vastustuskyky kaikenlaisille vaikutuksille ulkopuolelta.

Optiset kosketuksettomat laitteet

Tämän tyyppinen BKV ohjaa esineitä, jotka ovat päällekkäisiä säteilyn kanssa ja heijastavat sitä. Kun esine saapuu kytkimen ja valonlähteen väliseen tilaan, anturi keskeyttää valovirran. Tästä toiminnasta vastuussa oleva elementti voi olla rele tai puolijohde. Vastaussäde ulottuu 150 metriin.

Tämä on kuva optisesta päätyanturista. Se määrittelee liikkuvien osien äärimmäisten liikepisteiden sijainnin 3D-tulostimissa, CNC-koneissa

Läheisyysanturit toimivat laajalla lämpötila-alueella - -60 - + 150 ° C. Ne kestävät noin 500 baarin paineen, niitä voidaan käyttää aggressiivisessa ympäristössä ja jopa lisääntyneen räjähdysvaaran olosuhteissa.

Magneettiset päätetyypit

Tämäntyyppinen kytkin, jota muuten kutsutaan kellukytkimeksi tai ruokovaihteeksi, korvaa vähitellen mekaaniset mallit. Niiden koskettimet muuttavat sijaintia, kun ne ovat jonkin matkan päässä magneetista. Tässä tapauksessa signaali syötetään ohjauspiiriin.

Ruokokatkaisimessa on yksi tai kaksi kosketinta, jotka on valmistettu erikoismateriaalista - ferromagneetista. Magneettinen perävaunu on kooltaan pieni. He asettavat sen muovisesta tai lasisesta kotelosta ja kiinnittävät sen piirissä sähköpiiriin.

Tällaisessa kytkimessä olevat kontaktit ovat avoimia, kiinni, kytkettäviä. Ensimmäisen tyyppisissä laitteissa kontakti sulkeutuu aktivoituna. Normaalisti suljetut koskettimet avautuvat samanlaisissa olosuhteissa ja kytkimet käyttäytyvät tilanteen mukaan.

Mallin valinta riippuu erityisistä olosuhteista. Ruokokatkaisimia käytetään liukuporttien rakentamiseen. Niiden avulla rakenne pysäytetään, kun se saavuttaa ääriasentonsa avautuessaan tai sulkeutuessa.

Joitakin kelluvuusmalleja käytetään osana murtohälyttimet talon sisäänkäynnin kohdalla. Kun ovi suljetaan, piiri suljetaan perävaunun magneettikentän vaikutuksesta. Avaava ovi provosoi magneetin liikettä ja kosketimen avautumista, mikä laukaisee hälytyksen.

Magneetteja asennettaessa otetaan huomioon niiden napaisuus. Jos ne asennetaan väärin, ne eivät täytä heille annettuja toimintoja

Se, että tässä mallissa ei ole mekaanista kosketusta, on sen etu, joka lisää pitkäikäisyyttä. Ne eroavat yksinkertaisimmasta rakenteesta, joka perustuu magneettisesti ohjattujen koskettimien vuorovaikutukseen tavanomaisen magneetin kanssa.

Yhteyden säännöt ja yksityiskohdat

Vaikka rajakytkimet ovatkin rakenteeltaan melko yksinkertaisia, niitä käytetään laitteissa, joissa on monimutkaiset sähköpiirit. Siksi asiantuntijoiden tulisi suorittaa niiden kytkentä tiukasti tekniikan ominaisuuksiin perustuvien periaatteiden mukaisesti.

Mieti esimerkkiä yksinkertaisen mekaanisen kytkimen kytkemisestä 3D-tulostimeen. Tämä on välttämätöntä, jotta asetetaan sen kuljetusten äärikoordinaatit. Plug-in-perävaunussa on 3 kosketinta - COM, NO, NC. Kun anturi on auki, ensimmäinen ja viimeinen kosketin ovat alle + 5 V jännitettä. Toinen kosketin (EI) on maadoitettu.

Kaaviossa kontaktit COM (1) ja NO (2) ovat suljetussa tilassa ja COM ja NC (3) ovat auki. Kun tulostimen vaunu saavuttaa ääriasennon, COM- ja NC-koskettimet kytketään ja sen paluu tapahtuu 2 mm

Kytke anturi kahdella johdolla - punaisella ja mustalla. Kun laite laukeaa, tyypillisen napsautuksen pitäisi kuulua. Merkkivalokytkin on kytketty samalla tavalla, mutta siinä on myös kolmas johdin - vihreä.

Sen toiminnasta ilmoittaa palava LED ja napsautus. Sen liittimillä on merkinnät: punaiselle johdolle V (+5 V), mustalle - G (maa), vihreälle - S (signaali).

Samat kirjaimet osoittavat optisen kytkimen liittimet. Se hallitsee tarkemmin vaunun toimintaa, mutta saattaa aiheuttaa toimintahäiriöitä pölyisissä ja auringonvalossa. Optisen parin laukaisuun liittyy valoa emittoivan diodin sisällyttäminen ja se tapahtuu täysin hiljaa.

Huonekaluteollisuus käyttää laajalti rajakytkimiä asentamalla ne liukuvaan vaatekaapiin. Liitäntä suoritetaan kunkin mallin liitteenä olevien ohjeiden mukaisesti. Kaavio osoittaa muovirakenteen asennuspaikan avaimella. Keskioven kohdalla se on asennettava siten, että se ei ole este osan toisen oven oikealle liikkeelle ohjaimia pitkin.

Kaaviot esittävät menettelytapoja liukuovien liukuovien (vaihtoehto b) ja kääntöovien (vaihtoehto a) rajakytkimien kytkemiseksi

Jos asennetaan kääntöoven rajakytkin, se kiinnitetään itsekierreruuveilla kaapin sisäpuolelle. Suljettuna ovi painaa painiketta, avaa piirin eikä valaistus toimi. Avona - ovi vapauttaa painikkeen ja valaistus syttyy.

Rajakytkimen merkinnät

Jokainen näistä kytkentälaitteista on merkitty vastaavasti. Kun olet purkanut sen, voit saada kaikki tiedot tietystä rajakytkimen mallista. Jos siinä on VU222M-tietue, se tarkoittaa, että edessäsi on kytkin VU222-päätteestä. Liikkuva elementti on modernisoitu vipu.

Tämä lohkokaavio osoittaa rajakytkimen symbolin, joka on suunniteltu toimimaan vaihto- ja tasavirralla toimivissa ohjauspiireissä maksimijännitteen ollessa 660 V

Yksityiskohtaisesti purkaamme esimerkiksi VP 15M4221-54U2 -kytkimen merkinnät. Se on varustettu yhdellä liikkuvalla, 15-sarjan toimielimellä, ja siinä on yksi merkki- ja yksi kosketin, varustettuna telalla varustetulla työntäjällä.

Suojaustaso on taajuusmuuttajan puolella IP54, ”U” tarkoittaa ilmastoversiota ja numero 2 osoittaa sijoitusluokan. Tuote on standardin TU U 31.2-25019584-005-2004 mukainen.

Alan johtavat valmistajat

Monet yritykset tuottavat tällaisia ​​antureita. Heidän joukossaan ovat tunnustettuja johtajia. Heidän joukossaan on saksalainen yritys Sick, joka on tällaisten korkealaatuisten tuotteiden päävalmistaja. Autonics toimittaa markkinoille induktiivisia ja kapasitiivisia tyyppisiä lähestymiskytkimiä.

Korkealaatuisia kosketuksettomia antureita tuottaa venäläinen TEKO-yritys. Niille on ominaista erittäin korkea tiiviys (IP 68). Nämä rajakytkimet toimivat vaarallisimmissa ympäristöissä, mukaan lukien räjähdysalttiissa ympäristöissä, ja erilaisia ​​asennusmenetelmiä on saatavana.

Ukrainan valmistajan Promfaktorin rajakytkimet ovat suosittuja. Kytkimet ja kytkimet, joissa on VP, PP, VU, tuotetaan täällä. Kaikkien käyttösääntöjen mukainen takuu on 3 vuotta.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Video # 1. Suosittu rajakytkimestä:

Video # 2. HF: n asentaminen kotitekoiseen CNC-koneeseen:

Rajakytkimien tarkoitus voi olla hyvin erilainen. Niitä käytetään sekä monimutkaisissa teollisuusjärjestelmissä että jokapäiväisessä elämässä mukavuuden lisäämiseksi. Tärkeintä on, että niiden kytkentä sähköpiiriin on suoritettava vasta, kun jännite on poistettu kokonaan.

Kirjoita kommentit alla olevaan kohtaan. Ehkä jaat tietoja, joista on hyötyä sivuston kävijöille. Jätä viestejä suosituksineen, kirjoita valokuvia aiheesta, kysy kysymyksiä.