Koncový spínač: co to je, značení + pravidla připojení
Téměř všechny automatizované systémy obsahují zařízení, jako je koncový spínač, který je zodpovědný za jejich vypnutí, když pohyblivá část dosáhne určitého bodu. V systémech řízení osvětlení se jako senzory používají koncové spínače. Když nastanou naprogramované okolnosti, vygenerují signál.
Řekneme vám vše o funkčním účelu a typech koncových spínačů. Článek, který jsme představili, popisuje prakticky vyzkoušená schémata zapojení a uvádí pravidla připojení. Jsou uvedeny vlastnosti značení a rady při výběru.
Obsah článku:
Co jsou koncové spínače?
Koncové spínače jsou elektrická zařízení určená k otevírání a zavírání pracovního okruhu. Jsou namontovány na pohyblivých mechanismech, aby se omezil jejich pohyb ve specifikovaných hranicích. Funkce, které tato zařízení provádějí, jsou totožné se standardním přepínačem.
Výplň koncových spínačů je uzavřena v odolném pouzdře, nejčastěji kovovém. Všechny její prvky jsou optimalizovány pro snadné upevnění a snadnou orientaci v prostoru.
Jasné, různobarevné LED diody umožňují ovládat napájení a odezvu senzoru. Dva páry kontaktů, které se nejčastěji nacházejí v koncovém spínači, umožňují sledovat stav jeho připojení.
Pokud po signálu nenásleduje návrat signálu při sepnutí páru, znamená to poruchu kabelu vedoucího ke spínači. Po aktivaci snímače je možné použít otevřený pár kontaktů pro předání signálu.
Základem jsou citlivé senzory systémy ochrany proti úniku. Když je detekována voda, kterou mají detekovat, zařízení nejen zvukově a barevně signalizují blížící se stav nouze, ale také zablokují provoz systémů, kterými je voda přepravována.
Klasifikace podle principu činnosti
Existují tři hlavní skupiny koncových spínačů: mechanické, bezkontaktní, magnetické. Hlavní funkcí všech těchto zařízení je automatické odpojení pracovního mechanismu v okamžiku, kdy jeho pohyblivá část dosáhne nastavené polohy. Tyto spínače slouží nejen k otevření obvodu, ale také k jeho připojení.
Činnost obvodu v koncových snímačích je koordinována dvěma způsoby: přímým působením na pohyblivé kontakty a jejich polohovým řízením. V prvním případě se nazývají kontaktní, ve druhém - bezkontaktní. Příkladem kontaktních koncových spínačů jsou snímače zodpovědné za zavírání dveří automobilu.
Senzory tohoto typu mohou nejen zapínat a vypínat mechanismy, ale také zjišťovat polohu sledovaného objektu. Tyto zahrnují plovákové spínače, stejně jako senzory, které určují hladinu paliva.Signálem pro jejich činnost je změna odporu odpovídající určité hladině kapaliny.
Nevýhodou kontaktních snímačů v přítomnosti mechanických pohyblivých částí je relativně krátká životnost z důvodu neúčinné ochrany před vlhkostí a prachem. Výhodou je jednoduchý design, instalace a obsluha. Bezkontaktní spínače jsou mnohem spolehlivěji chráněny před vnějšími vlivy. Jejich zdroj je také delší.
Koncové spínače mechanického typu
Ovládání koncových spínačů tohoto typu může být válečkové nebo pákové. Spouštějí se, jakmile ovládací mechanismus v podobě kola, tlačítka nebo páky zaznamená mechanický náraz.
V tomto případě se změní poloha kontaktů - mohou se zavřít nebo otevřít. Proces je doprovázen signálem - ovládáním nebo varováním.
Nejčastěji mají koncové spínače dva kontakty - otevřený a sepnutý. Existují jednokoncová zařízení, ale jsou vzácná. V každém případě jsou kontakty v každém případě a na panelu je zobrazen pracovní diagram s jejich čísly.
Konstrukce válečkových VC umožňuje vypínání stisknutím akčního členu na tlačítko ve formě malé tyče. Protože je připojen k dynamickým kontaktům, v okamžiku kontaktu se otevře napájecí obvod.
Rozdíl mezi pákovými spínači je v tom, že jejich pohyblivé kontakty jsou spojeny s malou páčkou pomocí tyče nebo tyče. K akci dojde, když akční člen stiskne tuto páku.
Kromě standardních koncových zařízení existují mikrospínače. Fungují na stejném principu, ale jejich seřízení při instalaci vyžaduje větší přesnost kvůli malému zdvihu. Pro zvýšení pracovního zdvihu se uchýlí k takové technice, jako je zařazení mezičlánku do okruhu - páka s válečkem.
Tento typ spínačů se používá jak ve výrobě, tak v domácnosti. V konstrukci výtahu je použito velké množství řídicích jednotek.
Mezi nimi je spínač v podobě senzoru, který omezuje minimální a maximální výšku výtahu, signalizuje přetržení lana, dává signál k otevření dveří a provádí mnoho dalších akcí. Na dveřích mnoha bytů jsou mikrospínače, které rozsvítí světlo v místnosti při jejím otevření.
V automobilech jsou takové mechanické koncové snímače zahrnuty v poplašných a osvětlovacích obvodech. Jejich vlastností je přítomnost jednoho vstupu s připojeným kladným potenciálem. Pouzdro je záporná svorka, přitlačená ke kovovému prvku na karoserii vozu, který je bez barvy.
Tento prvek je spojen se zemí vozidla kabelem. Hlavní podmínkou je, že spínač nesmí přijít do kontaktu s mokrým povrchem. Připojte koncová čidla při instalaci autoalarmu pomocí schématu. Jejich výstupy lze instalovat jak na dveře, tak v interiéru na svítidla.
Pro zapnutí při otevření dveří a vypnutí při zavření se provede zkrat na kladný pól. V případě osvětlení vnitřního stropu a dveří se používá blok koncových spínačů, který plní různé funkce. V důsledku aktivace blokování se při pokusu o otevření zámků zablokují důležité senzory.
Vlastnosti bezkontaktních koncových spínačů
Jednou z odrůd koncových spínačů je jejich bezkontaktní modifikace (BVK). Komunikace zařízení je nakonfigurována tak, aby se spustila, když konkrétní objekt vstoupí do zóny citlivosti.
V samotném zařízení nejsou žádné pohyblivé části a neexistuje žádný mechanický kontakt mezi předmětem vlivu a pro něj konfigurovaným spínacím prvkem.
BVK se skládá z následujících částí:
- citlivý prvek;
- Vypínač;
- komponentu, která analyzuje signál.
Vzdálenost, ve které zařízení začne pracovat, je nastavena na základě úpravy snímače a požadavků procesu. Vyloučení jak pohyblivých, tak třecích prvků výrazně zvyšuje spolehlivost těchto zařízení.
Bezkontaktní senzory nebo senzory přiblížení, jak se jim také říká, mají rozsáhlé funkce. Existují dvě kategorie – spínače a snímače polohy.
Prvním úkolem BVK je zjistit polohu objektu. Kromě toho senzor provádí počítání, polohování, separaci a třídění objektů. Může ovládat rychlost, pohyb, vypočítat úhel natočení, opravit zešikmení a provádět mnoho dalších akcí.
Doma bezdotykové spínače zatím se používají především v organizacích pro řízení osvětlení. Ovšem v oblasti projektování systému "Chytrý domov" má mnohem větší záběr a mnohem větší vyhlídky.
Citlivá zařízení se používají v průmyslu, v dopravním průmyslu, jako prvek automatizace a při rafinaci ropy. Na základě principu detekce přibližujících se objektů se BKV rozlišují na indukční, kapacitní, optické a ultrazvukové.
Indukční senzory přiblížení
Jsou laděny do materiálů jak kovových, tak amorfních. Mezi těmi, které reagují na kov, jsou magnetické a feromagnetické možnosti. Uvnitř snímače je jádro - kovové nebo magnetizované.
Pokud si blíže popíšeme konstrukci takového snímače, jedná se o převodník, jehož součástí je měděná cívka umístěná ve feritovém pohárku. Mezi jeho funkce patří přesměrování vektoru elektromagnetických čar na přední část spínače.
Oscilátor v obvodu může být buď s pevným záporným odporem, nebo jakéhokoli jiného typu. Magnetické siločáry jsou orientovány kolmo ke směru proudu protékajícího závity magnetizovaného jádra.
Střídavé silové pole je způsobeno střídavým napětím na vstupech jádra. Další důležitou součástí je kondicionér signálu, který vytváří hysterezi a akční rozsah řídícího signálu. Obsahuje detektor ovládaný spouštěčem.
Klíčem k činnosti indukčního koncového spínače jsou změny, ke kterým dochází, když se objekt přibližuje nebo vzdaluje. Jakmile prahová hodnota napětí překročí přípustnou hodnotu, senzor se aktivuje připojením spouště, která otevře klíč.
Kapacitní koncové spínače přiblížení
Po objevení objektu se spustí vibrační obvod kapacitního zařízení a nastaví se časové parametry. Jak se objekt přibližuje k senzoru, jeho kapacita se zvyšuje a frekvence generovaná multivibrátorem klesá.
Jakmile je překročena prahová hodnota frekvence, zařízení se vypne. Mnoho modelů funguje na tomto principu. pohybové senzory, vypnutí a zapnutí žárovek, když je detekován objekt v zóně citlivosti.
Blokové schéma kapacitního snímače je podobné indukčnímu zařízení: oba modely obsahují generátor a detektor.
Kromě generátoru, který generuje elektrické pole, jejich konstrukce zahrnuje takové základní části, jako je demodulátor. Funguje jako převodník amplitudy vysokofrekvenčních kmitů se současnou změnou napětí. Další důležitou součástí je spouštěč, který je zodpovědný za určitou úroveň signálu, spínání a hysterezní závislost.
Pro zvýšení vstupního signálu na nastavenou hodnotu je v obvodu kapacitního spínače zařazen zesilovač. LED indikátor sleduje nastavení a provoz zařízení.
Prvek, jako je sloučenina, chrání spínač před vlhkostí a pevnými částicemi. Plastové nebo mosazné tělo chrání vše uvnitř před mechanickým poškozením. Sada obsahuje také montážní materiál.
Spínací prvek v tomto zařízení je umístěn na kondenzátoru a je to deska, která spolupracuje s vibrátorem. Úlohu prahového prvku plní komparátor připojený k vibrátoru. Ten je zase připojen k měniči frekvence a napětí.
Rozdíl mezi kapacitními a indukčními modely je v tom, že první reagují na vlhkost vzduchu a změny hustoty. Posledně jmenovaní jsou vůči takovým vlivům necitliví.
Konstrukce ultrazvukového spínače
Konstrukce ultrazvukových koncových spínačů počítá s přítomností křemenných zvukových zářičů, které tvoří pulzní vlny o délce 100 - 500 kHz, a přijímače, jehož nastavení odpovídá určité frekvenci.
Když se změní amplituda zvukových vln v důsledku manévrů pohybujícího se objektu, mikrospínač BVK zaznamená nové hodnoty a na základě toho řídí výstupní signály.
Princip činnosti ultrazvukových snímačů je založen na změně času, během kterého se zvuková vlna šíří od snímače k ovládanému objektu. Detekční vzdálenost takových zařízení je poměrně velká – až 10 m. Jejich velkou výhodou je, že dokážou detekovat objekt libovolného tvaru a barvy, který odráží zvuk.
Takové senzory se používají k detekci objektů s plochým povrchem, který zaujímá kolmou polohu vzhledem ke středové linii detekce.
Nepřesnosti v jejich práci mohou způsobit:
- Náhlé proudy vzduchu s vysokým výkonem, které zesilují nebo zeslabují vlnu.
- Náhlá změna teploty. S velkým množstvím tepla emitovaného předmětem se mění rychlost šířených vln.
- Odchylka od svislice úhlu mezi vodorovnou rovinou objektu a osou snímače. Pokud tato chyba překročí 10⁰, snímač nebude fungovat.
- Hranaté obrysy objektu. V tomto případě je jeho identifikace velmi obtížná.
Vibrace se šíří v pevném, plynném, kapalném prostředí a rychlost závisí na příslušných parametrech. Ultrazvukové senzory nemají žádné pohyblivé části, takže neexistuje žádný vztah mezi počtem cyklů a životností zařízení. Vyznačují se zvýšenou odolností vůči všem druhům vnějších vlivů.
Optická bezkontaktní zařízení
BKV tohoto typu řídí objekty, které záření blokují i odrážejí. Když předmět vstoupí do prostoru mezi spínačem a zdrojem světla, senzor přeruší výstup světla. Prvek zodpovědný za tuto akci může být relé nebo polovodič. Poloměr odezvy dosahuje až 150 m.
Senzory přiblížení pracují v širokém teplotním rozsahu - od -60 do +150⁰С. Odolají tlaku cca 500 atm a lze je použít v agresivním prostředí a dokonce i v podmínkách zvýšeného nebezpečí výbuchu.
Odrůdy s magnetickým koncem
Tento typ spínačů, kterým se také říká plovákové spínače nebo jazýčkové spínače, postupně nahrazuje mechanické modely. Jejich kontakty mění polohu, když jsou v určité vzdálenosti od magnetu. V tomto případě je do řídicího obvodu odeslán signál.
Jazýčkový spínač obsahuje jeden nebo dva kontakty ze speciálního materiálu - feromagnetika. Magnetický koncový spínač je malých rozměrů. Je umístěn v pouzdře vyrobeném z plastu nebo skla a namontován do elektrického obvodu při jeho přerušení.
Kontakty v takovém spínači mohou být otevřené, sepnuté nebo přepínatelné. U zařízení prvního typu se kontakt při spuštění sepne. Normálně sepnuté kontakty se za podobných okolností otevřou a spínané kontakty se chovají podle situace.
Výběr modelu závisí na konkrétních okolnostech. Jazýčkové spínače se používají při konstrukci posuvných bran. S jejich pomocí se konstrukce zastaví při dosažení krajní polohy při otevírání nebo zavírání.
Některé plovákové modely se používají jako součást bezpečnostního alarmu u vchodu do domu. Při zavřených dveřích se obvod uzavře vlivem magnetického pole na koncový spínač. Otevření dvířek vyvolá pohyb magnetu a rozepnutí kontaktu, což způsobí zapnutí alarmu.
To, že u tohoto provedení není žádný mechanický kontakt, je jeho výhodou, která zvyšuje životnost. Vyznačují se nejjednodušší konstrukcí, založenou na interakci magneticky ovládaných kontaktů s konvenčním magnetem.
Pravidla a specifika připojení
Přestože samotné koncové spínače jsou navrženy poměrně jednoduše, používají se v zařízeních se složitými elektrickými obvody. V důsledku toho musí jejich připojení provádět odborníci a přísně podle schémat, na základě technických vlastností.
Podívejme se na příklad zapojení jednoduchého mechanického spínače ve 3D tiskárně. To je nezbytné pro nastavení krajních souřadnic pro jeho přepravu. Násuvný koncový spínač má 3 kontakty - COM, NO, NC. Když je senzor otevřený, první a poslední kontakt je na +5V. Druhý kontakt (NO) je uzemněn.
Snímač se připojuje pomocí dvou vodičů - červeného a černého. Když se zařízení spustí, měli byste slyšet typické cvaknutí. Spínač indikátorů je zapojen stejným způsobem, ale má ještě třetí vodič - zelený.
Jeho aktivace je indikována rozsvícením LED a cvaknutím. Jeho konektory na desce mají označení: pro červený vodič V (+5 V), pro černý - G (zem), pro zelený - S (signál).
Stejná písmena označují konektory na optickém spínači. Bude přesněji řídit provoz vozíku, ale může selhat v prašných podmínkách a na slunci.Aktivace optického páru je doprovázena zahrnutím světelné diody a probíhá zcela tiše.
Koncové spínače jsou široce používány výrobci nábytku a instalují je do šatních skříní. Připojení se provádí podle pokynů přiložených ke každému modelu. Schéma ukazuje umístění upevnění plastové konstrukce pomocí klíče. U prostředních dveří musí být instalováno tak, aby nepřekáželo správnému pohybu ostatních sekčních dveří po vodících.
Pokud je pro otočné dveře instalován koncový spínač, je upevněn pomocí samořezných šroubů uvnitř skříně. Při zavřených dveřích se stiskne tlačítko, otevře se okruh a osvětlení nefunguje. Při otevření dveře uvolní tlačítko a rozsvítí se osvětlení.
Značení koncových spínačů
Každé z těchto spínacích zařízení je příslušně označeno. Jeho dešifrováním můžete získat veškeré informace o konkrétním modelu koncového spínače. Pokud je na něm položka VU222M, pak to znamená, že se jedná o koncový spínač řady VU222. Pohyblivým prvkem je modernizovaná páka.
Dešifrujme podrobně například označení přepínače VP 15M4221-54U2. Je vybavena jedním pohyblivým aktivním prvkem řady 15. Má jeden spínací a jeden rozpínací kontakt, vybavený tlačkou s válečkem.
Stupeň krytí je IP54 na straně pohonu, „U“ označuje klimatickou verzi a číslo 2 označuje kategorii umístění. Výrobek odpovídá TU U 31.2-25019584-005-2004.
Přední výrobci v segmentu
Mnoho společností vyrábí takové senzory. Mezi nimi jsou uznávaní vůdci. Mezi nimi je i německá společnost Sick, jako hlavní výrobce takto vysoce kvalitních produktů. Autonics dodává na trh bezkontaktní koncové spínače indukčního a kapacitního typu.
Vysoce kvalitní bezkontaktní snímače vyrábí ruská společnost TEKO. Vyznačují se ultra vysokou těsností (IP 68). Tyto koncové spínače pracují v nejnebezpečnějších prostředích, včetně výbušných, a jsou k dispozici různé způsoby instalace.
Oblíbené jsou koncové spínače od ukrajinského výrobce Promfactor. Vyrábí se zde spínače a koncové spínače VP, PP, VU. Záruka při dodržení všech provozních předpisů je 3 roky.
Závěry a užitečné video k tématu
Video #1. Populární o koncovém spínači:
Video #2. Instalace HF na domácí CNC stroj:
Účel koncových spínačů může být velmi odlišný. Používají se jak ve složitých průmyslových systémech, tak v každodenním životě pro zvýšení našeho komfortu. Hlavní věc je, že by měly být připojeny k elektrickému obvodu až po úplném odstranění napětí.
Komentáře pište do bloku níže. Možná budete sdílet informace, které budou užitečné pro návštěvníky webu. Nechávejte příspěvky s doporučeními, publikujte fotografie k tématu, ptejte se.
Potřebujete pomoc s vyřešením problému.Sestavil jsem hydraulickou vozhřivku pro trvalkové výsadby, ale nemohu nainstalovat sondu, abych zapnul magnety na bulharském distributoru. Jsou 2, pohybem válce se zavírají a otevírají. Ručně se ovládají zatím pouze 2 microsha tlačítka. Velmi pomalý.
tvořící pulzní vlny o délce 100 - 500 kHz - jak to je?