Granični prekidač: što je to, označavanje + pravila povezivanja

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 krajnji prekidači se koriste kao senzori. Kada se dogode programirane okolnosti, one generiraju signal.

Reći ćemo vam sve o funkcionalnoj namjeni i vrstama graničnih prekidača. Članak koji smo predstavili opisuje u praksi ispitane dijagrame ožičenja i navodi pravila povezivanja. Dane su značajke označavanja i dani savjeti o odabiru.

Što su granični prekidači?

Granični prekidači su električni uređaji dizajnirani za otvaranje i zatvaranje radnog kruga. Postavljeni su na pokretne mehanizme kako bi se ograničilo njihovo kretanje unutar određenih granica. Funkcije koje obavljaju ovi uređaji identične su standardnim prekidačima.

Punjenje krajnjih prekidača zatvoreno je u izdržljivo kućište, najčešće metalno. Svi njegovi elementi optimizirani su za jednostavno pričvršćivanje i laku orijentaciju u prostoru.

Svijetle LED diode različitih boja omogućuju vam kontrolu napajanja i odziv senzora. Dva para kontakata, koji se najčešće nalaze u graničnom prekidaču, omogućuju praćenje stanja njegove veze.

Ako signal nije praćen povratkom signala kada je parica zatvorena, to ukazuje na grešku u kabelu koji vodi do prekidača. Nakon što se senzor aktivira, moguće je koristiti otvoreni par kontakata za propuštanje signala.

Osjetljivi senzori su osnova u sustavi zaštite od curenja. Kada se otkrije voda za koju su dizajnirani da otkriju, uređaji ne samo da signaliziraju nadolazeću hitnu situaciju zvukom i bojom, već i blokiraju rad sustava kroz koje se voda transportira.

Klasifikacija prema principu djelovanja

Postoje tri glavne skupine graničnih prekidača: mehanički, beskontaktni, magnetski. Glavna funkcija svih ovih uređaja je automatsko isključivanje radnog mehanizma u trenutku kada njegov pokretni dio dosegne zadani položaj. Ovi prekidači služe ne samo za otvaranje strujnog kruga, već i za njegovo povezivanje.

Rad kruga u krajnjim senzorima koordinira se na dva načina: izravnim djelovanjem na pomične kontakte i kontrolom položaja istih. U prvom slučaju nazivaju se kontaktom, u drugom - beskontaktnim. Primjer graničnih prekidača kontakta su senzori odgovorni za zatvaranje vrata automobila.

Na fotografiji je prikazan dizajn krajnjeg prekidača tipa staze. Njegove glavne komponente su: poklopac (1), baza (2), kontakti (3), valjak (4), poluga (5), brtvena traka (6), uvod za žicu (7)

Senzori ove vrste ne samo da mogu uključiti i isključiti mehanizme, već i utvrditi položaj objekta koji se prati. To uključuje plovni prekidači, kao i senzori koji određuju razinu goriva.Signal za njihov rad je promjena otpora koja odgovara određenoj razini tekućine.

Nedostatak kontaktnih senzora u prisutnosti mehaničkih pokretnih dijelova je relativno kratak vijek trajanja zbog neučinkovite zaštite od vlage i prašine. Prednost je jednostavan dizajn, montaža i rad. Beskontaktni prekidači mnogo su pouzdanije zaštićeni od vanjskih utjecaja. Njihov resurs je također duži.

Granični prekidači mehaničkog tipa

Kontrola graničnih prekidača ove vrste može biti kotačić ili poluga. Aktiviraju se čim upravljački mehanizam u obliku kotačića, gumba ili poluge doživi mehanički udar.

U tom se slučaju mijenja položaj kontakata - mogu se zatvoriti ili otvoriti. Proces je popraćen signalom - kontrolom ili upozorenjem.

Najčešće granični prekidači imaju dva kontakta - otvoren i zatvoren. Postoje pojedinačni krajnji uređaji, ali su rijetki. U svakom slučaju, u svakom slučaju postoje kontakti, a na ploči je prikazan radni dijagram s njihovim brojevima.

Dizajn valjkastih VC-a omogućuje isključivanje pritiskom na pokretač na gumb u obliku male šipke. Budući da je spojen na dinamičke kontakte, u trenutku kontakta otvara se strujni krug napajanja.

Razlika između prekidača poluge je u tome što su njihovi pomični kontakti spojeni na malu polugu pomoću šipke ili šipke. Radnja se događa kada aktuator pritisne ovu polugu.

Na fotografiji je mehanički granični mikroprekidač KW4-3Z-3 s tlačnom šipkom. Od standardnog se razlikuje po hodu radnog elementa.Koristi se u CNC strojevima i 3D printerima

Uz standardne krajnje uređaje postoje i mikroprekidači. Rade na istom principu, ali njihovo podešavanje tijekom montaže zahtijeva veću preciznost zbog malog hoda. Da bi povećali radni hod, pribjegavaju takvoj tehnici kao što je uključivanje srednjeg elementa u krug - poluga s valjkom.

Ova vrsta prekidača koristi se u proizvodnji i kod kuće. U dizajnu dizala koristi se veliki broj upravljačkih jedinica.

Među njima je prekidač u obliku senzora koji ograničava minimalnu i maksimalnu visinu dizala, signalizira prekid užeta, daje znak za otvaranje vrata i obavlja mnoge druge radnje. Na vratima mnogih stanova nalaze se mikroprekidači koji pri otvaranju pale svjetlo u sobi.

U automobilima su takvi mehanički krajnji senzori uključeni u krugove alarma i rasvjete. Njihova značajka je prisutnost jednog ulaza s pozitivnim potencijalom koji je povezan s njim. Kućište je negativni terminal, pritisnut na metalni element na karoseriji automobila koji je bez boje.

Ovaj element je kabelom povezan s masom vozila. Glavni uvjet je da prekidač ne smije doći u dodir s mokrom površinom. Spojite krajnje senzore kada instalirate auto alarm pomoću dijagrama. Njihovi izlazi mogu se ugraditi kako na vrata tako iu unutrašnjosti na rasvjetna tijela.

Da biste ga uključili kada se vrata otvore, a isključili kada se zatvore, izvodi se kratki spoj na plus. Ako postoji osvjetljenje unutarnjeg stropa i vrata, koristi se blok graničnih prekidača koji obavlja različite funkcije. Kao rezultat aktiviranja blokade, važni senzori su blokirani prilikom pokušaja otvaranja brava.

Značajke beskontaktnih graničnih sklopki

Jedna od varijanti graničnih prekidača je njihova beskontaktna modifikacija (BVK). Komunikacija uređaja konfigurirana je za aktiviranje kada određeni objekt uđe u zonu osjetljivosti.

Ovi granični prekidači prilagođeni su određenom materijalu i zadanoj veličini. Čim objekt s takvim parametrima uđe u osjetljivu zonu, amplituda oscilacija generatora se transformira

U samom uređaju nema pokretnih dijelova i nema mehaničkog kontakta između objekta utjecaja i za njega konfiguriranog sklopnog elementa.

BVK se sastoji od sljedećih dijelova:

• osjetljivi element;
• tipka za napajanje;
• komponenta koja analizira signal.

Udaljenost na kojoj uređaj počinje raditi postavlja se na temelju modifikacije senzora i zahtjeva procesa. Isključivanje pokretnih i trljajućih elemenata značajno povećava pouzdanost ovih uređaja.

Beskontaktni senzori ili senzori blizine kako se još nazivaju imaju široku funkcionalnost. Postoje dvije kategorije - prekidači i senzori položaja.

Prva zadaća BVK je otkrivanje položaja objekta. Osim toga, senzor obavlja brojanje, pozicioniranje, odvajanje i sortiranje objekata. Može kontrolirati brzinu, kretanje, izračunati kut rotacije, ispraviti nagnutost i izvesti mnoge druge radnje.

Kod kuće prekidači blizine do sada se uglavnom koriste u organizacijama za upravljanje rasvjetom. Međutim, u području projektiranja sustava "Pametna kuća" ima mnogo veći opseg i mnogo više izgleda.

Osjetljivi uređaji koriste se u industriji, transportu, kao element automatizacije, te u preradi nafte. Na temelju principa otkrivanja objekata koji se približavaju, BKV se razlikuju na induktivne, kapacitivne, optičke i ultrazvučne.

Induktivni senzori blizine

Prilagođeni su metalnim i amorfnim materijalima. Među onima koji reagiraju na metal postoje magnetske i feromagnetske opcije. Unutar senzora nalazi se jezgra - metalna ili magnetizirana.

Prekidač može primiti napajanje sa širokim rasponom vrijednosti napona - od 10 V pri istosmjernoj struji, izmjenično - od 264 V. Izlazni signal se stvara na 0,2 A u slučaju istosmjerne struje i 0,5 A u izmjeničnoj struji

Ako detaljnije opišemo dizajn takvog senzora, sastoji se od pretvarača koji uključuje bakrenu zavojnicu smještenu u feritnoj čašici. Njegove funkcije uključuju preusmjeravanje vektora elektromagnetskih vodova na prednji dio prekidača.

Oscilator u krugu može biti s fiksnim negativnim otporom ili bilo kojeg drugog tipa. Linije magnetskog polja usmjerene su okomito na smjer struje koja teče kroz zavoje magnetizirane jezgre.

Izmjenično polje sile uzrokovano je izmjeničnim naponom na ulazima jezgre. Sljedeća važna komponenta je kondicioner signala, koji stvara histerezu i raspon djelovanja upravljačkog signala. Uključuje detektor kontroliran okidačem.

Dijagram prikazuje prekidač induktivnog gibanja u akciji. Njegov glavni element je induktor kojeg pokreće generator

Ključ za rad induktivne granične sklopke su promjene koje se događaju kada se objekt približi ili udalji. Čim prag napona prijeđe dopuštenu vrijednost, senzor se aktivira spajanjem okidača koji otvara ključ.

Kapacitivni granični prekidači blizine

Nakon što se objekt pojavi, pokreće se vibratorski krug kapacitivnog uređaja i postavljaju se vremenski parametri. Kako se objekt približava senzoru, kapacitet potonjeg se povećava, a frekvencija koju generira multivibrator opada.

Čim se prekorači frekvencijski prag, uređaj će se isključiti. Mnogi modeli rade na ovom principu. senzori pokreta, gašenje i paljenje žarulja kada se otkrije objekt u zoni osjetljivosti.

Blok dijagram kapacitivnog senzora sličan je induktivnom uređaju: oba modela sadrže generator i detektor.

Načelo rada granične sklopke kapacitivnog tipa temelji se na promjeni kapaciteta prijemnog elementa - kondenzatora. U takvim senzorima, operacija prebacivanja počinje kada dielektrični i metalni objekti uđu u njihovo polje

Osim generatora koji stvara električno polje, njihov dizajn uključuje takve osnovne dijelove kao što je demodulator. Djeluje kao pretvarač amplitude visokofrekventnih oscilacija uz istovremenu promjenu napona. Sljedeća važna komponenta je okidač, koji je odgovoran za određenu razinu signala, prebacivanje i ovisnost o histerezi.

Kako bi se ulazni signal povećao na zadanu vrijednost, pojačalo je uključeno u krug kapacitivnog prekidača. LED indikator prati postavke i rad uređaja.

Element kao što je spoj štiti prekidač od vlage i krutih čestica. Kućište od plastike ili mesinga štiti sve unutar njega od mehaničkih oštećenja. Komplet također uključuje hardver za montažu.

Preklopni element u ovom uređaju nalazi se na kondenzatoru i ploča je koja je u interakciji s vibratorom. Ulogu elementa praga obavlja komparator spojen na vibrator. Potonji je pak spojen na pretvarač frekvencije i napona.

Kapacitivni granični prekidači reagiraju na čvrste materijale, praškaste, tekuće, elektrovodljive i nevodljive

Razlika između kapacitivnih i induktivnih modela je u tome što prvi reagiraju na vlagu zraka i promjene gustoće. Potonji su neosjetljivi na takve utjecaje.

Dizajn ultrazvučnog prekidača

Dizajn ultrazvučnih graničnih prekidača osigurava prisutnost kvarcnih emitera zvuka koji tvore pulsne valove duljine 100 - 500 kHz 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 zvučni val putuje od senzora do kontroliranog objekta. Udaljenost detekcije takvih uređaja je prilično velika - do 10 m. Njihova velika prednost je što mogu detektirati objekt bilo kojeg oblika i boje koji reflektira zvuk.

Rad ovog ultrazvučnog senzora temelji se na jednostavnom principu: čim se primi signal na jednoj njegovoj nozi, druga prima puls duljine jednake udaljenosti do objekta

Takvi se senzori koriste za otkrivanje objekata s ravnom površinom koja zauzima okomit položaj u odnosu na središnju liniju detekcije.

Netočnosti u njihovom radu mogu uzrokovati:

1. Iznenadna zračna strujanja velike snage koja pojačavaju ili slabe val.
2. Nagla promjena temperature. S velikom količinom topline koju emitira objekt, brzina valova koji se šire mijenja se.
3. Odstupanje od okomice kuta između vodoravne ravnine objekta i osi senzora. Ako ova pogreška prelazi 10⁰, senzor ne radi.
4. Kutni obrisi objekta. U ovom slučaju, njegova identifikacija je vrlo teška.

Vibracije se šire u krutim, plinovitim, tekućim medijima, a brzina ovisi o mjerodavnim parametrima. Ultrazvučni senzori nemaju pokretnih dijelova, pa ne postoji odnos između broja ciklusa i vijeka trajanja uređaja. Karakterizira ih povećana otpornost na sve vrste vanjskih utjecaja.

Optički beskontaktni uređaji

BKV ove vrste kontroliraju objekte koji blokiraju zračenje i reflektiraju ga. Kada predmet uđe u prostor između prekidača i izvora svjetla, senzor prekida izlaz svjetla. Element odgovoran za ovu radnju može biti relej ili poluvodič. Radijus odziva seže do 150 m.

Ovo je fotografija krajnjeg senzora optičkog tipa. Određuje položaje ekstremnih točaka kretanja pokretnih dijelova u 3D printerima i CNC strojevima

Senzori blizine rade u širokom rasponu temperatura - od -60 do +150⁰S. Mogu izdržati tlakove od oko 500 atm i mogu se koristiti u agresivnim okruženjima, pa čak iu uvjetima povećane opasnosti od eksplozije.

Magnetske krajnje varijante

Ovaj tip prekidača, koji se nazivaju i prekidači s plovkom ili reed prekidači, postupno zamjenjuju mehaničke modele. Njihovi kontakti mijenjaju položaj kada su na određenoj udaljenosti od magneta. U tom slučaju, signal se šalje u upravljački krug.

Reed sklopka sadrži jedan ili dva kontakta izrađena od posebnog materijala - feromagneta. Magnetski granični prekidač je male veličine. Smješta se u kućište od plastike ili stakla, a na svom se prekidu ugrađuje u električni krug.

Kontakti u takvom prekidaču mogu biti otvoreni, zatvoreni ili preklopni. U uređajima prve vrste, kontakt se zatvara kada se aktivira. Normalno zatvoreni kontakti otvaraju se u sličnim okolnostima, a sklopljeni kontakti ponašaju se u skladu sa situacijom.

Izbor modela ovisi o specifičnim okolnostima. Reed prekidači se koriste u dizajnu kliznih vrata. Uz njihovu pomoć, struktura se zaustavlja kada dosegne krajnji položaj pri otvaranju ili zatvaranju.

Neki modeli plovaka koriste se kao dio sigurnosnog alarma na ulazu u kuću. Kada su vrata zatvorena, krug je zatvoren zbog utjecaja magnetskog polja na graničnu sklopku. Otvaranje vrata izaziva pomicanje magneta i otvaranje kontakta, što uzrokuje uključivanje alarma.

Prilikom postavljanja magneta vodite računa o njihovom polaritetu. Ako su neispravno instalirani, neće obavljati svoje predviđene funkcije.

Činjenica da u ovom dizajnu nema mehaničkog kontakta njegova je prednost, što povećava dugovječnost. Odlikuju se najjednostavnijom strukturom, koja se temelji na interakciji magnetski kontroliranih kontakata s konvencionalnim magnetom.

Pravila i specifičnosti povezivanja

Iako su sami granični prekidači dizajnirani vrlo jednostavno, koriste se u opremi sa složenim električnim krugovima. Slijedom toga, njihovo povezivanje moraju izvesti stručnjaci i strogo prema shematskim dijagramima, na temelju tehničkih značajki.

Pogledajmo primjer spajanja jednostavnog mehaničkog prekidača u 3D printer. To je potrebno kako bi se postavile krajnje koordinate za njegov prijevoz. Utični granični prekidač ima 3 kontakta - COM, NO, NC. Kada je senzor otvoren, prvi i zadnji kontakt su na +5V. Drugi kontakt (NO) je uzemljen.

Na dijagramu su kontakti COM (1) i NO (2) u zatvorenom stanju, a COM i NC (3) su otvoreni. Kada nosač pisača dođe u krajnji položaj, spoje se COM i NC kontakti i odskoči za 2 mm

Senzor je povezan pomoću dvije žice - crvene i crne. Kada se uređaj aktivira, trebali biste čuti tipičan klik. Prekidač indikatora je spojen na isti način, ali ima i treću žicu - zelenu.

Njegovu aktivaciju označava upaljena LED dioda i klik. Njegovi konektori na ploči imaju oznake: za crvenu žicu V (+5 V), za crnu - G (uzemljenje), za zelenu - S (signal).

Ista slova označavaju konektore na optičkom prekidaču. Točnije će kontrolirati rad kolica, ali može doći do kvara u prašnjavim uvjetima i sunčevoj svjetlosti.Aktivacija optičkog para popraćena je uključivanjem svjetleće diode i događa se potpuno tiho.

Proizvođači namještaja naširoko koriste granične prekidače, ugrađuju ih u ormare. Spajanje se provodi prema uputama priloženim uz svaki model. Na dijagramu je prikazano mjesto pričvršćivanja plastične konstrukcije s ključem. Za srednja vrata moraju biti postavljena tako da ne ometaju pravilno kretanje ostalih sekcijskih vrata duž vodilica.

Dijagrami prikazuju postupak spajanja krajnjih prekidača za klizna vrata u kliznim ormarima (opcija b) i za okretna vrata (opcija a)

Ako je granični prekidač ugrađen za zaokretna vrata, učvršćuje se samoreznim vijcima unutar ormara. Kad su vrata zatvorena, tipka se pritisne, otvori strujni krug i rasvjeta ne radi. Kada su otvorena, vrata otpuštaju gumb i uključuje se osvjetljenje.

Oznake graničnih prekidača

Svaki od ovih sklopnih uređaja označen je na odgovarajući način. Njegovim dešifriranjem možete dobiti sve informacije o određenom modelu graničnog prekidača. Ako na njemu postoji unos VU222M, to znači da je to krajnji prekidač serije VU222. Pokretni element je modernizirana poluga.

Ovaj blok dijagram prikazuje simbol granične sklopke namijenjene za rad u upravljačkim krugovima koji rade iz izmjenične i istosmjerne struje s maksimalnim naponom od 660 V

Dešifrirajmo detaljno, na primjer, označavanje prekidača VP 15M4221-54U2. Opremljen je jednim pomičnim aktivnim elementom serije 15. Ima jedan prekidni kontakt i jedan prekidni kontakt, opremljen potiskivačem s valjkom.

Razina zaštite je IP54 na strani pogona, "U" označava klimatsku verziju, a broj 2 označava kategoriju postavljanja. Proizvod je u skladu s TU U 31.2-25019584-005-2004.

Vodeći proizvođači u segmentu

Mnoge tvrtke proizvode takve senzore. Među njima postoje priznati lideri. Među njima je i njemačka tvrtka Sick, kao glavni proizvođač tako visokokvalitetnih proizvoda. Autonics opskrbljuje tržište beskontaktnim graničnim prekidačima induktivnog i kapacitivnih tipova.

Visokokvalitetne beskontaktne senzore proizvodi ruska tvrtka TEKO. Karakterizira ih ultravisoka nepropusnost (IP 68). Ovi granični prekidači rade u najopasnijim okruženjima, uključujući i eksplozivna, a dostupni su različiti načini postavljanja.

Popularni su granični prekidači ukrajinskog proizvođača Promfactor. Ovdje se proizvode sklopke i krajnje sklopke VP, PP, VU. Jamstvo, u skladu sa svim pravilima rada, je 3 godine.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video #1. Popularno o graničnom prekidaču:

Video #2. Ugradnja HF-a na domaći CNC stroj:

Namjena graničnih sklopki može biti vrlo različita. Koriste se kako u složenim industrijskim sustavima tako iu svakodnevnom životu za povećanje naše udobnosti. Glavna stvar je da ih treba spojiti na električni krug tek nakon potpunog uklanjanja napona.

Napišite komentare u blok ispod. Možda ćete podijeliti informacije koje će biti korisne posjetiteljima stranice. Ostavite postove s preporukama, objavite fotografije na temu, postavljajte pitanja.