Interruptor de final de carrera: què és, marcatge + regles de connexió
Gairebé tots els sistemes automatitzats contenen un dispositiu com un interruptor de final de carrera, que s'encarrega d'apagar-los quan la part mòbil arriba a un punt determinat. En els sistemes de control d'il·luminació, els interruptors de límit s'utilitzen com a sensors. Quan es produeixen circumstàncies programades, generen un senyal.
Us explicarem tot sobre la finalitat funcional i els tipus de dispositius de commutació de límit. L'article que vam presentar descriu esquemes de cablejat provats a la pràctica i enumera les regles de connexió. Es donen les característiques del marcatge i es donen consells sobre la selecció.
El contingut de l'article:
Què són els interruptors de límit?
Els interruptors de final de carrera són dispositius elèctrics dissenyats per obrir i tancar un circuit de treball. Estan muntats en mecanismes mòbils per limitar el seu moviment dins dels límits especificats. Les funcions que realitzen aquests dispositius són idèntiques a les d'un interruptor estàndard.
L'ompliment dels interruptors de límit està tancat en una carcassa duradora, sovint metàl·lica. Tots els seus elements estan optimitzats per a una fàcil fixació i una fàcil orientació a l'espai.
Els LED brillants i de diferents colors us permeten controlar la font d'alimentació i la resposta del sensor. Dos parells de contactes, que sovint es troben a l'interruptor de límit, permeten controlar l'estat de la seva connexió.
Si el senyal no va seguit d'un retorn del senyal quan el parell està tancat, això indica una fallada en el cable que porta a l'interruptor. Després d'activar el sensor, és possible utilitzar un parell de contactes oberts per passar el senyal.
Els sensors sensibles són la base sistemes de protecció contra fuites. Quan es detecta l'aigua que estan dissenyats per detectar, els dispositius no només indiquen una emergència imminent en so i color, sinó que també bloquegen el funcionament dels sistemes pels quals es transporta l'aigua.
Classificació per principi d'actuació
Hi ha tres grups principals d'interruptors de final de carrera: mecànics, sense contacte i magnètics. La funció principal de tots aquests dispositius és desconnectar automàticament el mecanisme de treball en el moment que la seva part mòbil arriba a la posició establerta. Aquests interruptors serveixen no només per obrir un circuit, sinó també per connectar-lo.
El funcionament del circuit en els sensors finals es coordina de dues maneres: per acció directa sobre els contactes mòbils i per control de posició dels mateixos. En el primer cas s'anomenen contacte, en el segon, sense contacte. Un exemple d'interruptors de límit de contacte són els sensors responsables de tancar les portes dels cotxes.
Els sensors d'aquest tipus no només poden encendre i apagar mecanismes, sinó que també poden establir la posició de l'objecte que es controla. Això inclou interruptors de flotador, així com sensors que determinen el nivell de combustible.El senyal per al seu funcionament és un canvi de resistència corresponent a un determinat nivell de líquid.
El desavantatge dels sensors de contacte en presència de peces mòbils mecàniques és una vida útil relativament curta a causa de la protecció ineficaç de la humitat i la pols. L'avantatge és el disseny, la instal·lació i el funcionament senzills. Els interruptors sense contacte estan protegits de manera molt més fiable de les influències externes. El seu recurs també és més llarg.
Interruptors de límit de tipus mecànic
El control dels interruptors de final de carrera d'aquest tipus pot ser de corró o de palanca. S'accionen tan bon punt el mecanisme de control en forma de roda, botó o palanca experimenta un impacte mecànic.
En aquest cas, la posició dels contactes canvia: es poden tancar o obrir. El procés s'acompanya d'un senyal: control o avís.
Molt sovint, els interruptors de límit tenen dos contactes: obert i tancat. Hi ha dispositius únics, però són rars. En qualsevol cas, hi ha contactes en cada cas, i al panell es mostra un diagrama de treball amb els seus números.
El disseny dels rodets VC preveu l'apagada prement l'actuador en un botó en forma de vareta petita. Com que està connectat a contactes dinàmics, en el moment del contacte s'obre el circuit d'alimentació.
La diferència entre els interruptors de palanca és que els seus contactes mòbils estan connectats a una petita palanca mitjançant una vareta o una vareta. L'acció es produeix quan l'actuador prem aquesta palanca.
A més dels dispositius finals estàndard, hi ha microinterruptors. Funcionen amb el mateix principi, però el seu ajust durant la instal·lació requereix una major precisió a causa de la petita carrera. Per augmentar la carrera de treball, recorren a una tècnica com incloure un element intermedi al circuit: una palanca amb un corró.
Aquest tipus d'interruptors s'utilitza tant a la producció com a casa. En el disseny de l'ascensor s'utilitzen un gran nombre d'unitats de control.
Entre ells hi ha un interruptor en forma de sensor que limita l'alçada mínima i màxima de l'ascensor, senyalitza un trencament de la corda, dóna un senyal per obrir la porta i realitza moltes altres accions. Hi ha microinterruptors a les portes de molts apartaments que encenen la llum de l'habitació quan s'obre.
En els automòbils, aquests sensors finals mecànics s'inclouen als circuits d'alarma i il·luminació. La seva característica és la presència d'una entrada amb un potencial positiu connectat a ella. La carcassa és el terminal negatiu, pressionat contra un element metàl·lic de la carrosseria del cotxe que està lliure de pintura.
Aquest element està connectat a terra del vehicle mitjançant un cable. La condició principal és que l'interruptor no entri en contacte amb una superfície humida. Connecteu els sensors finals quan instal·leu una alarma de cotxe mitjançant un diagrama. Les seves sortides es poden instal·lar tant a les portes com a l'interior en lluminàries.
Per encendre-la quan s'obre la porta, i apagar-la quan es tanca, es realitza un curtcircuit a positiu. Si hi ha il·luminació del sostre interior i de les portes, s'utilitza un bloc d'interruptors de límit, que realitza diverses funcions. Com a resultat de l'activació del bloc, es bloquegen sensors importants quan s'intenta obrir els panys.
Característiques dels interruptors de límit sense contacte
Una de les varietats d'interruptors de límit és la seva modificació sense contacte (BVK). La comunicació dels dispositius està configurada per activar-se quan un objecte específic entra a la zona de sensibilitat.
No hi ha parts mòbils en el propi dispositiu i no hi ha contacte mecànic entre l'objecte d'influència i l'element d'interruptor configurat per a aquest.
El BVK consta de les parts següents:
- element sensible;
- clau d'encesa;
- component que analitza el senyal.
La distància a la qual comença a funcionar el dispositiu s'estableix en funció de la modificació del sensor i dels requisits del procés. L'exclusió tant d'elements en moviment com de fregament augmenta significativament la fiabilitat d'aquests dispositius.
Els sensors sense contacte, o sensors de proximitat, com també s'anomenen, tenen una àmplia funcionalitat. Hi ha dues categories: interruptors i sensors de posició.
La primera tasca del BVK és detectar la posició d'un objecte. A més, el sensor realitza el recompte, el posicionament, la separació i la classificació d'objectes. Pot controlar la velocitat, el moviment, calcular l'angle de rotació, corregir la inclinació i realitzar moltes altres accions.
A casa interruptors de proximitat fins ara s'utilitzen principalment en organitzacions de control d'il·luminació. No obstant això, en l'àmbit del disseny de sistemes "casa intel·ligent" té un abast molt més gran i moltes més perspectives.
Els dispositius sensibles s'utilitzen a la indústria, a la indústria del transport, com a element d'automatització i a la refinació del petroli. Basant-se en el principi de detecció d'objectes que s'acosten, els BKV es distingeixen entre inductius, capacitius, òptics i ultrasònics.
Sensors de proximitat inductius
Estan ajustats a materials tant metàl·lics com amorfs. Entre els que reaccionen al metall hi ha opcions magnètiques i ferromagnètiques. Dins del sensor hi ha un nucli - metall o magnetitzat.
Si descrivim el disseny d'aquest sensor amb més detall, consisteix en un convertidor que inclou una bobina de coure situada en una copa de ferrita. Les seves funcions inclouen redirigir el vector de línies electromagnètiques a la part frontal de l'interruptor.
L'oscil·lador del circuit pot ser amb una resistència negativa fixa o qualsevol altre tipus. Les línies del camp magnètic s'orienten perpendicularment a la direcció del corrent que flueix per les espires del nucli magnetitzat.
El camp de força altern és causat per la tensió alterna a les entrades del nucli. El següent component important és el condicionador de senyal, que crea histèresi i el rang d'acció del senyal de control. Inclou un detector controlat per disparador.
La clau del funcionament d'un interruptor de final de carrera inductiu són els canvis que es produeixen quan un objecte s'acosta o s'allunya. Tan bon punt el llindar de tensió supera el valor permès, el sensor s'activa connectant un disparador que obre la clau.
Interruptors de límit de proximitat capacitius
Després que aparegui l'objecte, s'inicia el circuit del vibrador del dispositiu capacitiu i s'estableixen els paràmetres de temps. A mesura que l'objecte s'acosta al sensor, la capacitat d'aquest últim augmenta, i la freqüència generada pel multivibrador disminueix.
Tan bon punt es superi el llindar de freqüència, el dispositiu s'apagarà. Molts models funcionen amb aquest principi. sensors de moviment, apagar i encendre les bombetes quan es detecta un objecte a la zona de sensibilitat.
El diagrama de blocs d'un sensor capacitiu és semblant a un dispositiu inductiu: tots dos models contenen un generador i un detector.
A més del generador que genera el camp elèctric, el seu disseny inclou peces tan bàsiques com un demodulador. Actua com a convertidor de l'amplitud de les oscil·lacions d'alta freqüència amb un canvi simultani de tensió. El següent component important és el disparador, que és responsable d'un determinat nivell de senyal, la commutació i la dependència de la histèresi.
Per augmentar el senyal d'entrada a un valor establert, s'inclou un amplificador al circuit d'interruptor capacitiu. L'indicador LED controla la configuració i el funcionament del dispositiu.
Un element com un compost protegeix l'interruptor de la humitat i les partícules sòlides. Un cos de plàstic o llautó protegeix tot el que hi ha dins dels danys mecànics. El kit també inclou maquinari de muntatge.
L'element de commutació d'aquest dispositiu es troba en un condensador i és una placa que interacciona amb un vibrador. El paper de l'element llindar el fa un comparador connectat al vibrador. Aquest últim, al seu torn, està connectat a un convertidor de freqüència i tensió.
La diferència entre els models capacitius i els inductius és que els primers reaccionen a la humitat de l'aire i als canvis de densitat. Aquests últims són insensibles a aquestes influències.
Disseny d'interruptor d'ultrasons
El disseny dels interruptors de límit d'ultrasons preveu la presència d'emissors de so de quars que formen ones polsades amb una longitud de 100 a 500 kHz i un receptor la configuració del qual correspon a una determinada freqüència.
Quan l'amplitud de les ones sonores canvia com a resultat de les maniobres d'un objecte en moviment, el microinterruptor BVK registra els nous valors i, en funció d'això, controla els senyals de sortida.
El principi de funcionament dels sensors ultrasònics es basa en el canvi de temps durant el qual una ona sonora viatja des del sensor fins a l'objecte controlat. La distància de detecció d'aquests dispositius és bastant gran, fins a 10 m. El seu gran avantatge és que poden detectar un objecte de qualsevol forma i color que reflecteixi el so.
Aquests sensors s'utilitzen per detectar objectes amb una superfície plana que ocupa una posició perpendicular respecte a la línia central de detecció.
Les imprecisions en el seu treball poden provocar:
- Corrents d'aire sobtats i de gran potència que enforteixen o debiliten l'ona.
- Canvi sobtat de temperatura. Amb una gran quantitat de calor emesa per un objecte, la velocitat de les ones propagades canvia.
- Desviació de la vertical de l'angle entre el pla horitzontal de l'objecte i l'eix del sensor. Si aquest error supera el 10⁰, el sensor no funciona.
- Contorns angulars de l'objecte. En aquest cas, la seva identificació és molt difícil.
Les vibracions es propaguen en medis sòlids, gasosos i líquids, i la velocitat depèn dels paràmetres rellevants. Els sensors d'ultrasons no tenen peces mòbils, de manera que no hi ha relació entre el nombre de cicles i la vida útil del dispositiu. Es caracteritzen per una major resistència a tot tipus d'influències externes.
Dispositius òptics sense contacte
Els BKV d'aquest tipus controlen objectes que bloquegen la radiació i la reflecteixen. Quan un objecte entra a l'espai entre l'interruptor i la font de llum, el sensor interromp la sortida de llum. L'element responsable d'aquesta acció pot ser un relé o un semiconductor. El radi de resposta s'estén fins a 150 m.
Els sensors de proximitat funcionen en un ampli rang de temperatures: de -60 a +150⁰С. Poden suportar pressions d'uns 500 atm i es poden utilitzar en entorns agressius i fins i tot en condicions d'augment del risc d'explosió.
Varietats d'extrem magnètic
Aquest tipus d'interruptors, que també s'anomenen interruptors de flotador o interruptors de canya, van substituint gradualment els models mecànics. Els seus contactes canvien de posició quan es troben a certa distància de l'imant. En aquest cas, s'envia un senyal al circuit de control.
L'interruptor de canya conté un o dos contactes fets d'un material especial: un ferroimant. L'interruptor de límit magnètic és de mida petita. Es col·loca en una carcassa de plàstic o vidre, i es munta en un circuit elèctric en el seu trencament.
Els contactes d'aquest interruptor poden ser oberts, tancats o commutables. En els dispositius del primer tipus, el contacte es tanca quan s'activa. Els contactes normalment tancats s'obren en circumstàncies similars i els contactes commutats es comporten segons la situació.
L'elecció del model depèn de circumstàncies específiques. Els interruptors de canya s'utilitzen en el disseny de portes corredisses. Amb la seva ajuda, l'estructura s'atura quan arriba a la posició extrema en obrir o tancar.
Alguns models de flotadors s'utilitzen com a part d'una alarma de seguretat a l'entrada d'una casa. Quan la porta està tancada, el circuit es tanca a causa de la influència del camp magnètic sobre l'interruptor de límit. L'obertura de la porta provoca el moviment de l'imant i l'obertura del contacte, fent que l'alarma s'encengui.
El fet que no hi hagi contacte mecànic en aquest disseny és el seu avantatge, que augmenta la longevitat. Es distingeixen per l'estructura més senzilla, basada en la interacció de contactes controlats magnèticament amb un imant convencional.
Normes de connexió i particularitats
Tot i que els interruptors de límit estan dissenyats de manera senzilla, s'utilitzen en equips amb circuits elèctrics complexos. En conseqüència, la seva connexió ha de ser realitzada per especialistes i estrictament segons els esquemes esquemàtics, en funció de les característiques tècniques.
Vegem un exemple de connexió d'un interruptor mecànic senzill en una impressora 3D. Això és necessari per establir les coordenades extremes per al seu transport. L'interruptor de límit endollable té 3 contactes: COM, NO, NC. Quan el sensor està obert, el primer i l'últim contacte estan a +5V. El segon contacte (NO) està posat a terra.
El sensor es connecta mitjançant dos cables: vermell i negre. Quan el dispositiu s'encén, hauríeu de sentir un clic típic. L'interruptor indicador està connectat de la mateixa manera, però també té un tercer cable: verd.
La seva activació s'indica amb un LED encès i un clic. Els seus connectors a la placa tenen designacions: per al cable vermell V (+5 V), per a negre - G (terra), per verd - S (senyal).
Les mateixes lletres indiquen els connectors de l'interruptor òptic. Controlarà amb més precisió el funcionament del carro, però pot funcionar malament en condicions de pols i llum solar.L'activació del parell òptic va acompanyada de la inclusió d'un díode emissor de llum i es produeix de manera totalment silenciosa.
Els interruptors de límit són àmpliament utilitzats pels fabricants de mobles, instal·lant-los als armaris. La connexió es realitza segons les instruccions incloses amb cada model. El diagrama mostra la ubicació de la fixació de l'estructura de plàstic amb la clau. Per a la porta del mig, s'ha d'instal·lar de manera que no interfereixi amb el moviment correcte de l'altra porta de secció al llarg de les guies.
Si s'instal·la un interruptor de límit per a una porta batent, es fixa mitjançant cargols autorroscants dins de l'armari. Quan la porta està tancada, el botó prem, obre el circuit i la il·luminació no funciona. Quan s'obre, la porta deixa anar el botó i la il·luminació s'encén.
Marques dels interruptors de límit
Cadascun d'aquests dispositius de commutació està marcat en conseqüència. Desxifrant-lo, podeu obtenir tota la informació sobre un model concret d'interruptor de final de carrera. Si hi ha una entrada VU222M, vol dir que es tracta d'un interruptor de límit de la sèrie VU222. L'element mòbil és una palanca modernitzada.
Anem a desxifrar amb detall, per exemple, el marcatge de l'interruptor VP 15M4221-54U2. Està equipat amb un element actiu mòbil de la sèrie 15. Disposa d'un contacte de ferm i un de trencament, equipat amb un polsador amb un rodet.
El nivell de protecció és IP54 al costat de la unitat, "U" indica la versió climàtica i el número 2 indica la categoria de col·locació. El producte compleix amb TU U 31.2-25019584-005-2004.
Fabricants líders en el segment
Moltes empreses produeixen aquests sensors. Entre ells hi ha líders reconeguts. Entre ells hi ha l'empresa alemanya Sick, com a principal fabricant de productes tan de gran qualitat. Autonics subministra al mercat interruptors de final de carrera sense contacte de tipus inductiu i capacitiu.
Els sensors sense contacte d'alta qualitat són produïts per l'empresa russa TEKO. Es caracteritzen per una estanquitat ultra alta (IP 68). Aquests interruptors de límit funcionen en els entorns més perillosos, inclosos els explosius, i hi ha diversos mètodes d'instal·lació disponibles.
Els interruptors de límit del fabricant ucraïnès Promfactor són populars. Aquí es produeixen interruptors i interruptors de final de carrera VP, PP, VU. La garantia, subjecta a totes les normes de funcionament, és de 3 anys.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Vídeo #1. Popular sobre l'interruptor de límit:
Vídeo #2. Instal·lació d'HF en una màquina CNC casolana:
El propòsit dels interruptors de límit pot ser molt diferent. S'utilitzen tant en sistemes industrials complexos com en la vida quotidiana per augmentar el nostre confort. El més important és que s'haurien de connectar al circuit elèctric només després que la tensió s'hagi eliminat completament.
Escriu comentaris al bloc següent. Potser compartireu informació que serà útil per als visitants del lloc. Deixeu publicacions amb recomanacions, publiqueu fotos sobre el tema, feu preguntes.
Necessites ajuda per resoldre el problema.Vaig muntar un morro hidràulic per a plantacions perennes, però no puc instal·lar la sonda per encendre els imants del distribuïdor búlgar. N'hi ha 2, mouen el cilindre per tancar i obrir. Fins ara, només 2 botons de microsha es controlen manualment. Molt lent.
formant ones de pols amb una longitud de 100 a 500 kHz, com és això?