ВЫКЛЮЧАТЕЛИ.

Эволюция.
Концевые выключатели давно используются в различных промышленных отраслях, где прочность корпуса компонента гарантирует надежность в самых сложных условиях. При определении положения выключатели используются для проверки верного положения подвижных элементов, чтобы гарантировать их правильную работу.
В применениях с механическим перемещением их интегрируют в механизм в качестве защитного компонента, который определяет момент, когда механизм достигает конца перемещения. В системах безопасности их используют для того, чтобы обнаруживать движение двери или окна. Благодаря своей надежности они особенно полезны в отдаленных местах, где обслуживать их проблематично. Но области применения концевых выключателей этим не ограничиваются. Их также можно использовать для того, чтобы обнаруживать движение механических частей и активировать сигналы тревоги; или чтобы подавать сигнал при достижении заданной массы в автоматизированных процессах; или чтобы в системах безопасности блокировать работу машины до установки защитного ограждения в надлежащее положение.
По мере развития промышленности расширялся диапазон требований к концевым выключателям и одновременно увеличивалось число возможных областей их применения. Выбор варианта конфигурации обычно заключался в выборе схемы выключателя или доступности типов исполнительного механизма. С появлением беспроводных выключателей диапазон выбора расширился. Теперь конструкторы могут выбрать способ связи концевого выключателя с остальными компонентами системы. Новые варианты подключения означают, что выключатель можно подключить кабелем непосредственно к системе управления, а в случае беспроводного выключателя можно значительно сократить затраты на проводку и время обслуживания.
При проектировании современных проводных и беспроводных выключателей существуют определенные задачи и сложности. В ходе развития конструкция выключателей постоянно усложнялась, использовались недорогие технологии, а сами выключатели не всегда были достаточно мощными. Многие из них не соответствовали требованиям международных технологических стандартов. Но времена изменились, главными показателями для переключателей стали надежность, стабильность и производительность.
Например, в корпусе беспроводного концевого выключателя установлена сменная литий тионилхлоридная батарея на 3,6 В, которая обеспечивает питание примерно один год и ухудшение характеристик которой немедленно фиксируется и отображается приемником. Этот метод подачи питания исключает проблемы с производительностью, которые возможны при использовании акумулятора. Соответствующая система сопряжения также использует двухточечную связь и работает независимо от любых протоколов беспроводной связи, не полагаясь на IT-систему.
Какие же типы выключателей существуют? И в каких случаях стоит предпочесть проводной выключатель беспроводному и наоборот?
Концевой выключатель стандартной конструкции поставляется в изготовленном литьем под давлением цинковом корпусе с отсоединяемой головкой. Благодаря этому головку можно отрегулировать с шагом 90°, чтобы идеально интегрировать выключатель в систему заказчика. Существует несколько видов функциональных головок, таких как поворотные рычаги со стальными или нейлоновыми роликами, плунжеры и качающиеся рычаги.
Проводные концевые выключатели предлагают большой выбор размеров кабельного ввода, чтобы заказчик мог выбрать сальник, подходящий для системы. Кроме того, концевой выключатель с предварительно установленным кабелем может обеспечить дополнительное защитное уплотнение для использования в сложных влажных средах.
Выключатель может быть последовательного действия и с нейтральным центральным положением, а также с механизмом мгновенного или - в случае систем безопасности - замедленного действия.
Характеристики беспроводных выключателей похожи, но отличаются парой аспектов. Эти выключатели поставляются в таком же надежном цинковом корпусе, но сигнал выключателя подается не на кабельный ввод, а на интегрированный радиочастотный передатчик, связанный с антенной, которая находится за пределами корпуса.
Передатчик связывается с приемником, который интегрирован в программируемый логический контроллер (ПЛК) в точке управления и может находиться на удалении до 300 м (1000 футов) от передатчика. Подключение осуществляется через систему WPAN 802.15.4 с частотой 2,4 ГГц, которая соответствует протоколу связи Zigbee. Это подключение не является частью смешанной сети - например, выключатель серии Limitless работает как двухточечная система с уникальной частотой, на которую настроены сопряженные приемник и передатчик. Сигнал, отправляемый передатчиком приемнику каждые 30 секунд, гарантирует активность связи, а в случае прерывания сигнала подается предупреждение.
Преимуществами традиционных концевых выключателей являются надежность, которую обеспечивает корпус, и их способность адаптироваться к самым разным средам благодаря широкому выбору исполнительных механизмов. Это демонстрируют следующие примеры.
Промышленное определение массы. Промышленные процессы требуют такого уровня контроля, при котором отслеживается, достиг ли производимый материал заданной массы. В линии производства бумаги новая бумага наматывается на вальцы. По мере их вращения вес намотанной бумаги увеличивается. При достижении заданного веса активируется концевой выключатель, позволяя остановить процесс и удалить намотанную бумагу. В этой рабочей среде используется отдельный кабель, гарантирующий связь, не представляющую опасности.
Система управления прессованием. Процесс прессования при переработке твердых отходов зависит от материалов, уплотняемых до нужных размеров перед дальнейшей обработкой. Концевые выключатели встраиваются в прессы, чтобы определять максимальное перемещение плиты пресса в горизонтальном и вертикальном направлениях. Концевые выключатели должны выдерживать давление процесса и вибрацию движущихся частей. Интерфейс оператора можно монтировать на внешнюю поверхность машины так, чтобы кабель к концевому выключателю можно было провести внутри стенок узла.
В каких же случаях больше подойдет беспроводной выключатель? Беспроводные выключатели лучше использовать тогда, когда проводные системы непрактичны или из-за их стоимости, или из-за сложности их установки (а часто по обеим причинам) в случае больших или, наоборот, ограниченных пространств.
Определение массы на стреле крана. Расстояние от конца стрелы большого крана до земли может быть значительным. Беспроводные концевые выключатели идеально подходят, чтобы выявлять ситуации, когда перемещаемая масса слишком близка к предельным значениям. На конце стрелы можно установить надежный концевой выключатель, который сможет передавать сведения о массе оператору, находящемуся на земле. Благодаря этому не придется тянуть кабель от станции оператора до конца стрелы крана. В результате исключается дорогостоящий компонент, а также ситуация, когда кабель станет помехой для движущихся частей.
Аварийный душ. При работе с опасными материалами операторы часто располагают станциями аварийного душа. Беспроводной выключатель можно легко интегрировать в рукоятку душевого узла. При активации душа приемник получает сигнал, что имеет место аварийная ситуация. Преимущество беспроводного выключателя состоит в том, что нет необходимости прокладывать дополнительные провода к узлу душа, а сигнал передается на расстояние до 300 метров, чтобы предупредить об инциденте.
Необходимость ремонта. Концевой выключатель успешно использовался долгие годы для отправки данных о положении шлагбаума на другом конце автомобильной стоянки. Изначально кабель был проложен под землей, но с момента его установки дорожное покрытие стоянки поменяли. Кабель при этом повредили, и возникла необходимость проложить кабель по другому маршруту или закрыть часть стоянки, чтобы вскрыть дорожное покрытие и получить доступ к поврежденному участку. Вместо этого меньше чем за 20 минут на шлагбауме был установлен беспроводной концевой выключатель, а в комнате охраны - приемник, и система заработала без всякой необходимости закрывать часть стоянки и терять прибыль.
Подводя итог, следует сказать, что , концевые выключатели подходят для самых разных областей применения и часто взаимозаменяемы. Ключевым фактором выбора чаще всего является среда. Беспроводной концевой выключатель может успешно работать, скажем, в сварочном роботе, но приемник стоит значительно дороже, чем 3 метра кабеля, а вот в случае крана стоимость кабеля значительно превысит стоимость приемника. Широкое разнообразие видов подключения дает заказчикам дополнительную гибкость при выборе наиболее подходящего для их системы решения.