Ierobežojuma slēdzis: kas tas ir, marķējums + savienojuma noteikumi

Gandrīz visās automatizētajās sistēmās ir tāda ierīce kā gala slēdzis, kas ir atbildīgs par to izslēgšanu, kad kustīgā daļa sasniedz noteiktu punktu. Apgaismojuma vadības sistēmās kā sensori tiek izmantoti gala slēdži. Kad notiek ieprogrammēti apstākļi, tie rada signālu.

Mēs jums pastāstīsim visu par limita pārslēgšanas ierīču funkcionālo mērķi un veidiem. Mūsu iesniegtajā rakstā ir aprakstītas praktiski pārbaudītas elektroinstalācijas shēmas un uzskaitīti savienojuma noteikumi. Tiek sniegtas marķējuma pazīmes un sniegti padomi par izvēli.

Kas ir ierobežojuma slēdži?

Gala slēdži ir elektriskās ierīces, kas paredzētas darba ķēdes atvēršanai un aizvēršanai. Tie ir uzstādīti uz kustīgiem mehānismiem, lai ierobežotu to kustību noteiktās robežās. Funkcijas, ko šīs ierīces veic, ir identiskas standarta slēdžam.

Gala slēdžu pildījums ir ievietots izturīgā korpusā, visbiežāk no metāla. Visi tā elementi ir optimizēti ērtai nostiprināšanai un ērtai orientācijai telpā.

Spilgtas, dažādu krāsu gaismas diodes ļauj kontrolēt strāvas padevi un sensora reakciju. Divi kontaktu pāri, kas visbiežāk atrodas gala slēdžā, ļauj uzraudzīt tā savienojuma stāvokli.

Ja signālam neseko signāla atgriešanās, kad pāris ir aizvērts, tas norāda uz kļūmi kabelī, kas ved uz slēdzi. Pēc sensora iedarbināšanas signāla nodošanai ir iespējams izmantot atvērtu kontaktu pāri.

Pamatā ir jutīgi sensori noplūdes aizsardzības sistēmas. Kad tiek atklāts ūdens, kas tām paredzēts noteikt, ierīces ne tikai skaņā un krāsās signalizē par gaidāmo ārkārtas situāciju, bet arī bloķē to sistēmu darbību, caur kurām tiek transportēts ūdens.

Klasifikācija pēc darbības principa

Ir trīs galvenās gala slēdžu grupas: mehāniskie, bezkontakta, magnētiskie. Visu šo ierīču galvenā funkcija ir automātiski atvienot darba mehānismu brīdī, kad tā kustīgā daļa sasniedz iestatīto pozīciju. Šie slēdži kalpo ne tikai ķēdes atvēršanai, bet arī savienošanai.

Ķēdes darbība gala sensoros tiek koordinēta divos veidos: tiešā veidā iedarbojoties uz kustīgajiem kontaktiem un ar to pozicionālo vadību. Pirmajā gadījumā tos sauc par kontaktu, otrajā - par bezkontaktu. Kontaktu gala slēdžu piemērs ir sensori, kas atbild par automašīnas durvju aizvēršanu.

Fotoattēlā parādīts sliežu ceļa tipa gala slēdža dizains. Tās galvenās sastāvdaļas ir: vāks (1), pamatne (2), kontakti (3), veltnis (4), svira (5), blīvējuma sloksne (6), stieples ievads (7)

Šāda veida sensori var ne tikai ieslēgt un izslēgt mehānismus, bet arī noteikt uzraugāmā objekta pozīciju. Tie ietver pludiņa slēdži, kā arī sensori, kas nosaka degvielas līmeni.Signāls to darbībai ir pretestības izmaiņas, kas atbilst noteiktam šķidruma līmenim.

Kontakta sensoru trūkums mehānisku kustīgu daļu klātbūtnē ir salīdzinoši īss kalpošanas laiks neefektīvas aizsardzības no mitruma un putekļiem dēļ. Priekšrocība ir vienkārša konstrukcija, uzstādīšana un darbība. Bezkontakta slēdži ir daudz uzticamāk aizsargāti no ārējām ietekmēm. Viņu resurss ir arī garāks.

Mehāniskā tipa gala slēdži

Šāda veida gala slēdžu vadība var būt rullītis vai svira. Tie tiek iedarbināti, tiklīdz vadības mehānisms riteņa, pogas vai sviras formā piedzīvo mehānisku triecienu.

Šajā gadījumā kontaktu novietojums mainās - tie var aizvērt vai atvērties. Procesu pavada signāls – kontrole vai brīdinājums.

Visbiežāk gala slēdžiem ir divi kontakti - atvērti un aizvērti. Ir viena gala ierīces, taču tās ir reti sastopamas. Jebkurā gadījumā katrā gadījumā ir kontakti, un uz paneļa tiek parādīta darba diagramma ar to numuriem.

Rullīšu VC dizains paredz izslēgšanu, nospiežot izpildmehānismu uz pogas maza stieņa formā. Tā kā tas ir savienots ar dinamiskiem kontaktiem, kontakta brīdī tiek atvērta barošanas ķēde.

Sviras slēdžu atšķirība ir tāda, ka to kustīgie kontakti ir savienoti ar nelielu sviru, izmantojot stieni vai stieni. Darbība notiek, kad izpildmehānisms nospiež šo sviru.

Fotoattēlā redzams mehāniskais ierobežojošais mikroslēdzis KW4-3Z-3 ar spiediena stieni. Tas atšķiras no standarta ar darba elementa gājienu.To izmanto CNC iekārtās un 3D printeros

Papildus standarta gala ierīcēm ir arī mikroslēdži. Tie darbojas pēc tāda paša principa, taču to regulēšana uzstādīšanas laikā prasa lielāku precizitāti mazā gājiena dēļ. Lai palielinātu darba gājienu, viņi izmanto tādu paņēmienu kā starpposma elementa iekļaušana ķēdē - svira ar rullīti.

Šāda veida slēdži tiek izmantoti gan ražošanā, gan mājās. Lifta projektēšanā tiek izmantots liels skaits vadības bloku.

Starp tiem ir slēdzis sensora formā, kas ierobežo lifta minimālo un maksimālo augstumu, signalizē par virves pārrāvumu, dod signālu durvju atvēršanai un veic daudzas citas darbības. Uz daudzu dzīvokļu durvīm ir mikroslēdži, kas ieslēdz gaismu telpā, to atverot.

Automašīnās šādi mehāniskie gala sensori ir iekļauti signalizācijas un apgaismojuma ķēdēs. To iezīme ir vienas ieejas klātbūtne ar tai pievienotu pozitīvu potenciālu. Korpuss ir negatīvā spaile, kas ir nospiesta pret metāla elementu uz automašīnas virsbūves, kas ir bez krāsas.

Šis elements ir savienots ar transportlīdzekļa zemi ar kabeli. Galvenais nosacījums ir tāds, ka slēdzis nedrīkst saskarties ar mitru virsmu. Uzstādot automašīnas signalizāciju, pievienojiet gala sensorus, izmantojot diagrammu. To izejas var uzstādīt gan uz durvīm, gan interjerā uz apgaismes ķermeņiem.

Lai to ieslēgtu, kad durvis tiek atvērtas, un izslēgtu, kad tās aizveras, tiek veikts īssavienojums ar pozitīvu. Ja ir iekšējo griestu un durvju apgaismojums, tiek izmantots gala slēdžu bloks, kas veic dažādas funkcijas. Bloķēšanas darbības rezultātā svarīgi sensori tiek bloķēti, mēģinot atvērt slēdzenes.

Bezkontakta gala slēdžu īpašības

Viena no gala slēdžu šķirnēm ir to bezkontakta modifikācija (BVK). Ierīču komunikācija ir konfigurēta tā, lai aktivizētos, kad konkrēts objekts nonāk jutīguma zonā.

Šie gala slēdži ir pielāgoti konkrētam materiālam un noteiktam izmēram. Tiklīdz objekts ar šādiem parametriem nonāk jutīgajā zonā, ģeneratora svārstību amplitūda tiek pārveidota

Pašā ierīcē nav kustīgu daļu, kā arī nav mehāniska kontakta starp ietekmes objektu un tam konfigurēto slēdža elementu.

BVK sastāv no šādām daļām:

• jutīgs elements;
• barošanas taustiņš;
• komponents, kas analizē signālu.

Attālums, kādā ierīce sāk darboties, tiek iestatīts, pamatojoties uz sensora modifikāciju un procesa prasībām. Gan kustīgo, gan berzes elementu izslēgšana ievērojami palielina šo ierīču uzticamību.

Bezkontakta sensoriem jeb tuvuma sensoriem, kā tos sauc arī, ir plaša funkcionalitāte. Ir divas kategorijas – slēdži un pozīcijas sensori.

Pirmais BVK uzdevums ir noteikt objekta atrašanās vietu. Turklāt sensors veic objektu skaitīšanu, pozicionēšanu, atdalīšanu un šķirošanu. Tas var kontrolēt ātrumu, kustību, aprēķināt griešanās leņķi, koriģēt šķībi un veikt daudzas citas darbības.

Mājās tuvuma slēdži līdz šim tos galvenokārt izmanto apgaismojuma vadības organizācijās. Tomēr sistēmu projektēšanas jomā "Gudrā māja" tai ir daudz plašāks darbības joma un daudz lielākas izredzes.

Jutīgas ierīces tiek izmantotas rūpniecībā, transporta nozarē, kā automatizācijas elements un naftas pārstrādē. Pamatojoties uz tuvojošos objektu noteikšanas principu, BKV izšķir induktīvos, kapacitatīvos, optiskos un ultraskaņas.

Induktīvie tuvuma sensori

Tie ir pielāgoti gan metāliskiem, gan amorfiem materiāliem. Starp tiem, kas reaģē uz metālu, ir magnētiskās un feromagnētiskās iespējas. Sensora iekšpusē ir kodols - metāla vai magnetizēts.

Slēdzis var saņemt strāvu ar plašu sprieguma vērtību diapazonu - no 10 V pie līdzstrāvas, maiņstrāvas - no 264 V. Izejas signāls tiek izveidots pie 0,2 A līdzstrāvas gadījumā un 0,5 A maiņstrāvas gadījumā

Ja mēs sīkāk aprakstam šāda sensora konstrukciju, tas sastāv no pārveidotāja, kas ietver vara spoli, kas atrodas ferīta kausā. Tās funkcijas ietver elektromagnētisko līniju vektora novirzīšanu uz slēdža priekšējo daļu.

Oscilators ķēdē var būt vai nu ar fiksētu negatīvu pretestību, vai jebkura cita veida. Magnētiskā lauka līnijas ir orientētas perpendikulāri strāvas virzienam, kas plūst caur magnetizētā serdeņa pagriezieniem.

Mainīgo spēka lauku izraisa mainīgais spriegums pie serdes ieejām. Nākamais svarīgais komponents ir signāla kondicionētājs, kas rada histerēzi un vadības signāla darbības diapazonu. Tas ietver sprūda kontrolētu detektoru.

Diagrammā parādīts induktīvās kustības slēdzis darbībā. Tās galvenais elements ir induktors, ko darbina ģenerators

Induktīvā gala slēdža darbības atslēga ir izmaiņas, kas rodas, objektam tuvojoties vai attālinoties. Tiklīdz sprieguma slieksnis pārsniedz pieļaujamo vērtību, sensors tiek aktivizēts, pievienojot sprūda, kas atver atslēgu.

Kapacitatīvie tuvuma ierobežošanas slēdži

Pēc objekta parādīšanās tiek iedarbināta kapacitatīvās ierīces vibratora ķēde un iestatīti laika parametri. Objektam tuvojoties sensoram, tā jauda palielinās, un multivibratora radītā frekvence samazinās.

Tiklīdz tiek pārsniegts frekvences slieksnis, ierīce izslēgsies. Daudzi modeļi darbojas pēc šī principa. kustības sensori, izslēdzot un ieslēdzot spuldzes, kad jutīguma zonā tiek konstatēts objekts.

Kapacitatīvā sensora blokshēma ir līdzīga induktīvai ierīcei: abos modeļos ir ģenerators un detektors.

Kapacitatīvā tipa gala slēdža darbības princips ir balstīts uz uztverošā elementa - kondensatora kapacitātes maiņu. Šādos sensoros pārslēgšanas darbība sākas, kad to laukā nonāk dielektriski un metāla priekšmeti

Papildus ģeneratoram, kas ģenerē elektrisko lauku, to dizains ietver tādas pamata daļas kā demodulators. Tas darbojas kā augstfrekvences svārstību amplitūdas pārveidotājs ar vienlaicīgu sprieguma maiņu. Nākamais svarīgais komponents ir trigeris, kas ir atbildīgs par noteiktu signāla līmeni, pārslēgšanu un histerēzes atkarību.

Lai palielinātu ieejas signālu līdz iestatītajai vērtībai, kapacitatīvā slēdža ķēdē ir iekļauts pastiprinātājs. LED indikators uzrauga ierīces iestatījumus un darbību.

Elements, piemēram, savienojums, aizsargā slēdzi no mitruma un cietām daļiņām. Plastmasas vai misiņa korpuss pasargā visu, kas tajā atrodas, no mehāniskiem bojājumiem. Komplektā ietilpst arī montāžas piederumi.

Komutācijas elements šajā ierīcē atrodas uz kondensatora un ir plāksne, kas mijiedarbojas ar vibratoru. Sliekšņa elementa lomu veic komparators, kas savienots ar vibratoru. Pēdējais savukārt ir savienots ar frekvences un sprieguma pārveidotāju.

Kapacitatīvie robežslēdži reaģē uz cietiem materiāliem, pulverveida, šķidriem, gan elektriski vadošiem, gan nevadošiem

Atšķirība starp kapacitatīviem un induktīvajiem modeļiem ir tāda, ka pirmie reaģē uz gaisa mitrumu un blīvuma izmaiņām. Pēdējie ir nejutīgi pret šādu ietekmi.

Ultraskaņas slēdža dizains

Ultraskaņas gala slēdžu dizains paredz kvarca skaņas izstarotāju klātbūtni, kas veido impulsa viļņus ar garumu 100 - 500 kHz, un uztvērēju, kura iestatījumi atbilst noteiktai frekvencei.

Kad skaņas viļņu amplitūda mainās kustīga objekta manevru rezultātā, BVK mikroslēdzis ieraksta jaunās vērtības un, pamatojoties uz to, kontrolē izejas signālus.

Ultraskaņas sensoru darbības princips ir balstīts uz laika maiņu, kurā skaņas vilnis pārvietojas no sensora uz vadāmo objektu. Šādu ierīču noteikšanas attālums ir diezgan liels - līdz 10 m. To lielā priekšrocība ir tā, ka tās spēj noteikt jebkuras formas un krāsas objektu, kas atstaro skaņu.

Šī ultraskaņas sensora darbība balstās uz vienkāršu principu: tiklīdz tiek saņemts signāls uz vienas no tā kājām, otra saņem impulsu, kura garums ir vienāds ar attālumu līdz objektam.

Šādus sensorus izmanto, lai noteiktu objektus ar plakanu virsmu, kas ieņem perpendikulāru pozīciju attiecībā pret noteikšanas centra līniju.

Neprecizitātes viņu darbā var izraisīt:

1. Pēkšņas, spēcīgas gaisa plūsmas, kas stiprina vai vājina vilni.
2. Pēkšņas temperatūras izmaiņas. Ja objekts izstaro lielu siltuma daudzumu, izplatās viļņu ātrums mainās.
3. Novirze no leņķa vertikāles starp objekta horizontālo plakni un sensora asi. Ja šī kļūda pārsniedz 10⁰, sensors nedarbojas.
4. Objekta leņķiskās kontūras. Šajā gadījumā to identificēt ir ļoti grūti.

Vibrācijas izplatās cietā, gāzveida, šķidrā vidē, un ātrums ir atkarīgs no attiecīgajiem parametriem. Ultraskaņas sensoriem nav kustīgu daļu, tāpēc nav nekādas saistības starp ciklu skaitu un ierīces kalpošanas laiku. Viņiem ir raksturīga paaugstināta izturība pret visa veida ārējām ietekmēm.

Optiskās bezkontakta ierīces

Šāda veida BKV kontrolē objektus, kas gan bloķē starojumu, gan atstaro to. Kad objekts nonāk telpā starp slēdzi un gaismas avotu, sensors pārtrauc gaismas izvadi. Par šo darbību atbildīgais elements var būt relejs vai pusvadītājs. Atbildes rādiuss sniedzas līdz 150 m.

Šis ir optiskā tipa gala sensora fotoattēls. Tas nosaka kustīgo daļu galējo kustības punktu pozīcijas 3D printeros un CNC iekārtās

Tuvuma sensori darbojas plašā temperatūras diapazonā - no -60 līdz +150⁰С. Tie var izturēt aptuveni 500 atm spiedienu, un tos var izmantot agresīvā vidē un pat paaugstinātas sprādzienbīstamības apstākļos.

Magnētiskā gala šķirnes

Šāda veida slēdži, ko sauc arī par pludiņslēdžiem vai niedru slēdžiem, pakāpeniski aizstāj mehāniskos modeļus. Viņu kontakti maina pozīciju, kad tie atrodas zināmā attālumā no magnēta. Šajā gadījumā signāls tiek nosūtīts uz vadības ķēdi.

Niedru slēdzis satur vienu vai divus kontaktus, kas izgatavoti no īpaša materiāla - feromagnēta. Magnētiskais gala slēdzis ir maza izmēra. Tas ir ievietots korpusā, kas izgatavots no plastmasas vai stikla, un tā pārtraukuma vietā ir uzstādīts elektriskā ķēdē.

Kontakti šādā slēdžā var būt atvērti, aizvērti vai pārslēdzami. Pirmā tipa ierīcēs kontakts aizveras, kad tas tiek aktivizēts. Parasti slēgtie kontakti atveras līdzīgos apstākļos, un pārslēgtie kontakti darbojas atbilstoši situācijai.

Modeļa izvēle ir atkarīga no konkrētiem apstākļiem. Bīdāmo vārtu projektēšanā tiek izmantoti niedru slēdži. Ar to palīdzību konstrukcija tiek apturēta, kad tā sasniedz galējo stāvokli, atverot vai aizverot.

Daži pludiņa modeļi tiek izmantoti kā daļa no apsardzes signalizācijas pie ieejas mājā. Kad durvis ir aizvērtas, ķēde tiek aizvērta magnētiskā lauka ietekmes dēļ uz gala slēdzi. Durvju atvēršana provocē magnēta kustību un kontakta atvēršanos, izraisot trauksmes ieslēgšanos.

Uzstādot magnētus, ņemiet vērā to polaritāti. Ja tie ir nepareizi uzstādīti, tie nepildīs tām paredzētās funkcijas.

Fakts, ka šajā dizainā nav mehāniska kontakta, ir tā priekšrocība, kas palielina ilgmūžību. Tie atšķiras ar vienkāršāko struktūru, kuras pamatā ir magnētiski vadāmu kontaktu mijiedarbība ar parasto magnētu.

Savienojuma noteikumi un specifika

Lai gan paši gala slēdži ir izstrādāti diezgan vienkārši, tos izmanto iekārtās ar sarežģītām elektriskām ķēdēm. Līdz ar to to pieslēgšana jāveic speciālistiem un stingri saskaņā ar shematiskajām shēmām, pamatojoties uz tehniskajām īpašībām.

Apskatīsim piemēru vienkārša mehāniskā slēdža pievienošanai 3D printerī. Tas ir nepieciešams, lai iestatītu galējās koordinātas tā pārvadāšanai. Spraudņa gala slēdzim ir 3 kontakti - COM, NO, NC. Kad sensors ir atvērts, pirmais un pēdējais kontakts ir pie +5V. Otrais kontakts (NO) ir iezemēts.

Diagrammā kontakti COM (1) un NO (2) ir slēgtā stāvoklī, un COM un NC (3) ir atvērti. Kad printera kariete sasniedz galējo pozīciju, COM un NC kontakti ir savienoti un tas atsitiens par 2 mm

Sensors ir savienots, izmantojot divus vadus - sarkanu un melnu. Kad ierīce tiek aktivizēta, jums vajadzētu dzirdēt tipisku klikšķi. Indikatora slēdzis ir savienots tādā pašā veidā, bet tam ir arī trešais vads - zaļš.

Tās aktivizēšanu norāda iedegta gaismas diode un klikšķis. Tā savienotājiem uz tāfeles ir apzīmējumi: sarkanajam vadam V (+5 V), melnam - G (zeme), zaļajam - S (signāls).

Tie paši burti apzīmē optiskā slēdža savienotājus. Tas precīzāk kontrolēs ratiņu darbību, taču putekļainos apstākļos un saules gaismā var nedarboties.Optiskā pāra aktivizēšana notiek kopā ar gaismas diodes iekļaušanu un notiek pilnīgi klusi.

Gala slēdžus plaši izmanto mēbeļu ražotāji, uzstādot tos skapjos. Savienojums tiek veikts saskaņā ar instrukcijām, kas pievienotas katram modelim. Diagramma parāda plastmasas konstrukcijas stiprinājuma vietu ar atslēgu. Vidējām durvīm tās jāuzstāda tā, lai netraucētu citu sekciju durvju pareizu kustību pa vadotnēm.

Diagrammas parāda robežslēdžu pievienošanas procedūru bīdāmām durvīm bīdāmajos skapjos (opcija b) un veramajām durvīm (opcija a)

Ja veramajām durvīm ir uzstādīts gala slēdzis, tas tiek fiksēts ar pašvītņojošām skrūvēm skapja iekšpusē. Kad durvis ir aizvērtas, poga nospiež, atver ķēdi un apgaismojums nedarbojas. Kad durvis ir atvērtas, durvis atlaiž pogu un ieslēdzas apgaismojums.

Gala slēdžu marķējumi

Katra no šīm komutācijas ierīcēm ir attiecīgi marķēta. To atšifrējot, jūs varat iegūt visu informāciju par konkrētu gala slēdža modeli. Ja uz tā ir ieraksts VU222M, tas nozīmē, ka tas ir VU222 sērijas gala slēdzis. Kustīgais elements ir modernizēta svira.

Šajā blokshēmā parādīts gala slēdža simbols, kas paredzēts darbībai vadības ķēdēs, kas darbojas no maiņstrāvas un līdzstrāvas ar maksimālo spriegumu 660 V

Sīkāk atšifrēsim, piemēram, slēdža VP 15M4221-54U2 marķējumu. Tas ir aprīkots ar vienu kustīgu aktīvo 15 sērijas elementu.Tam ir viens kontaktkontakts un viens pārtraukuma kontakts, kas aprīkots ar stūmēju ar rullīti.

Aizsardzības līmenis piedziņas pusē ir IP54, “U” norāda klimatisko versiju, un cipars 2 norāda izvietojuma kategoriju. Produkts atbilst TU U 31.2-25019584-005-2004.

Segmenta vadošie ražotāji

Daudzi uzņēmumi ražo šādus sensorus. Starp tiem ir atzīti līderi. Starp tiem ir Vācijas uzņēmums Sick, kā galvenais šādas augstas kvalitātes produktu ražotājs. Autonics piegādā tirgum induktīvā un kapacitatīvā tipa bezkontakta gala slēdžus.

Augstas kvalitātes bezkontakta sensorus ražo Krievijas uzņēmums TEKO. Tiem ir raksturīga īpaši augsta hermētiskuma pakāpe (IP 68). Šie gala slēdži darbojas visbīstamākajā vidē, tostarp sprādzienbīstamā vidē, un ir pieejamas dažādas uzstādīšanas metodes.

Populāri ir Ukrainas ražotāja Promfactor limita slēdži. Šeit tiek ražoti slēdži un gala slēdži VP, PP, VU. Garantija, ievērojot visus ekspluatācijas noteikumus, ir 3 gadi.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

1. video. Populāri ierobežojuma slēdži:

2. video. HF uzstādīšana mājās gatavotā CNC mašīnā:

Gala slēdžu mērķis var būt ļoti atšķirīgs. Tos izmanto gan sarežģītās industriālās sistēmās, gan ikdienas dzīvē, lai palielinātu mūsu komfortu. Galvenais ir tas, ka tie jāpievieno elektriskajai ķēdei tikai pēc sprieguma pilnīgas noņemšanas.

Lūdzu, ierakstiet komentārus zemāk esošajā blokā. Varbūt jūs dalīsities ar informāciju, kas būs noderīga vietnes apmeklētājiem. Atstājiet ziņas ar ieteikumiem, publicējiet fotoattēlus par šo tēmu, uzdodiet jautājumus.