Ключом к работе индуктивного концевого выключателя является изменение, которое происходит при приближении или удалении объекта. Как только порог напряжения превышен, датчик активируется, подключая триггер, который размыкает ключ.
Концевые выключатели: виды, устройство и принцип работы
Концевой выключатель — это электромеханическое устройство, часто используемое в системах автоматизации для обнаружения присутствия объекта в рабочей зоне. Основной принцип работы концевого выключателя основан на механическом воздействии на исполнительный механизм. Когда он перемещается, цепь либо замыкается, либо размыкается.
Устройство позволяет переключать режимы работы, отключать части установки, включать освещение и контролировать положение объектов. Эти функции также могут выполнять различные типы концевых выключателей:
- обнаружение объектов;
- подсчет количества предметов;
- определение зоны перемещения объекта;
- обесточивание оборудования в целях защиты;
- контроль крайних положений при перемещении.
Если подвижные части устройства имеют ограниченный диапазон перемещения, необходимо предусмотреть отключение двигателя при достижении конечных положений. Концевой выключатель должен быть расположен так, чтобы подвижная часть гарантированно касалась своего привода при достижении заданного значения. В этом случае концевой выключатель активируется, ток отключается и движение останавливается.
Для подключения концевого выключателя необходимо найти нужную точку контакта и установить сам датчик таким образом, чтобы привод активировался именно там. При этом изменение положения датчика при установке позволяет более точно настроить момент срабатывания (датчик можно перемещать с помощью монтажных отверстий или изменением монтажного положения). Точная регулировка настройки возможна также путем регулировки самого рычага, если это предусмотрено конструкцией датчика.
Точность концевого выключателя составляет доли сантиметра в зависимости от размера обнаруживаемого объекта и пройденного расстояния. Расстояние, проходимое проводящей пластиной от бесконтактного состояния до контакта, составляет доли миллиметра. Это расстояние определяет точность, с которой датчик может определить положение отслеживаемого объекта. Оно может составлять 0,5, 0,2 мм или меньше. Дополнительным преимуществом концевого выключателя является то, что точность переключения, а также взаимодействие контактов можно регулировать/настраивать, используя различные типы исполнительных механизмов.
Сферы применения
Концевые выключатели используются в качестве датчиков в различных системах автоматизации. Они необходимы в следующих областях применения:
- станкостроение: все типы деревообрабатывающего и металлообрабатывающего оборудования, прессы, спецтехника;
- упаковочные системы, технологические линии;
- погрузочно-разгрузочная техника: краны, подъёмные устройства, транспортные ленты;
- лёгкая и пищевая промышленность;
- транспорт: автомобильная, железнодорожная, авиационная техника.
В каждой области применение концевых выключателей преследует одну из двух целей: либо для защиты оборудования от несанкционированного доступа, либо для автоматической активации (деактивации) определенных функций системы.
Что представляют собой концевые выключатели?
Концевые выключатели — это электрические устройства, используемые для размыкания и замыкания рабочей цепи. Они устанавливаются на движущиеся механизмы для ограничения движения в определенных пределах. Функции этих устройств такие же, как и у стандартного выключателя.
Концевые выключатели помещаются в прочный корпус, обычно изготовленный из металла. Все компоненты оптимизированы для удобного монтажа и ориентации в помещении.
Светодиодные индикаторы разных цветов позволяют контролировать подачу питания и срабатывание датчика. Две пары контактов, обычно имеющиеся на концевом выключателе, позволяют контролировать состояние его подключения.
Если после замыкания пары контактов не следует обратная связь, значит, кабель к выключателю неисправен. После подачи напряжения на выключатель разомкнутая пара контактов может быть использована для передачи сигнала.
Чувствительные датчики являются основой систем защиты от протечек. При обнаружении воды, на которую они рассчитаны, они не только сообщают о состоянии тревоги акустически и цветом, но и блокируют системы, по которым перемещается вода.
Классификация по принципу действия
Существует три основные группы концевых выключателей: механические, бесконтактные и магнитные. Основная функция всех этих устройств заключается в автоматическом прерывании рабочего механизма при достижении подвижной частью заданного положения. Эти выключатели используются не только для размыкания цепи, но и для ее соединения.
Работа цепи с концевыми выключателями координируется двумя способами: непосредственным воздействием на подвижные контакты и управлением положением контактов. В первом случае говорят о бесконтактных выключателях, во втором — о бесконтактных. Примером концевого выключателя является датчик закрытия двери автомобиля.
На фотографии показана структура концевого выключателя типа концевой выключатель. Его основными элементами являются: Крышка (1), основание (2), контакты (3), цилиндр (4), рычаг (5), уплотнительная лента (6), кабельный ввод (7).
Датчики этого типа могут не только активировать и деактивировать механизмы, но и определять положение контролируемого объекта. К ним относятся поплавковые выключатели, а также датчики уровня топлива. Они активируются при изменении сопротивления, соответствующего определенному уровню жидкости.
Недостатком контактных датчиков является наличие механически движущихся частей и относительно небольшой срок службы из-за недостаточной защиты от влаги и пыли. Преимуществом является простота конструкции, монтажа и эксплуатации. Бесконтактные датчики гораздо надежнее защищены от внешних воздействий. Кроме того, они имеют гораздо больший срок службы.
Концевики механического типа
Эти концевые выключатели могут приводиться в действие как цилиндрическими приводами, так и рычагами. Они активируются при механическом воздействии на исполнительный механизм в виде колеса, кнопки или рычага.
При этом изменяется положение контактов — они могут быть замкнуты или разомкнуты. Срабатывание сопровождается сигналом — либо управляющим, либо предупреждающим.
Наиболее распространенные концевые выключатели имеют два контакта — открытый и закрытый. Существуют также простые концевые выключатели, но они встречаются редко. В каждом случае контакты находятся на корпусе, а схема с их номерами приведена в таблице.
Цилиндрические выключатели предназначены для отключения путем нажатия привода на кнопку в виде стержня. Поскольку он соединен с динамическими контактами, цепь размыкается в момент контакта.
Рычажные выключатели отличаются тем, что их подвижные контакты соединены с небольшим рычагом либо через стержень, либо через планку. Срабатывание происходит, когда исполнительный механизм нажимает на этот рычаг.
Здесь показан механический концевой выключатель KW4-3Z-3 с нажимной пластиной. Он отличается от стандартного выключателя диапазоном хода исполнительного механизма. Он используется в станках с ЧПУ и 3D-принтерах.
Помимо стандартных концевых выключателей, существуют также микровыключатели. Они работают по тому же принципу, но их настройка более точная из-за короткого хода. Для увеличения хода используется промежуточное звено — рычаг с цилиндром.
Сферы применения концевых выключателей
Концевые выключатели используются в качестве датчиков в различных системах автоматизации. Они необходимы в следующих областях применения:
- станкостроение: все типы деревообрабатывающего и металлообрабатывающего оборудования, прессы, спецтехника;
- упаковочные системы, технологические линии;
- погрузочно-разгрузочная техника: краны, подъёмные устройства, транспортные ленты;
- лёгкая и пищевая промышленность;
- транспорт: автомобильная, железнодорожная, авиационная техника.
В каждой области применение концевых выключателей преследует одну из двух целей: либо для защиты оборудования от несанкционированного доступа, либо для автоматической активации (деактивации) определенных функций системы.
Устройство и виды электромеханических концевых выключателей
Основные функциональные элементы концевых выключателей:
- актуатор;
- устройство переключения контактов;
- клеммы.
Привод непосредственно взаимодействует с внешним объектом, а затем, посредством своего движения, с контактным переключающим устройством, замыкая или размыкая цепь.
Существуют различные типы концевых выключателей, в зависимости от типа исполнительного механизма. Различают кнопочные, рычажные и штоковые приводы. Степени защиты различны и отражены в маркировке.
Приводы концевых выключателей Meyertec возвращаются в исходное положение сразу после прекращения контакта объекта с приводом.
Возможно линейное перемещение или вращение привода.
Обычно используются нормально замкнутые и нормально разомкнутые концевые выключатели. В концевых выключателях Meyertec используются контакты NO+NC.
Концевые датчики схема подключения
Почти все автоматизированные системы содержат концевой выключатель, который отвечает за отключение, когда движущаяся часть достигает определенной точки. В системах управления освещением концевые выключатели используются в качестве датчиков. Они генерируют сигнал при возникновении запрограммированных условий.
Что представляют собой концевые выключатели
Концевой выключатель — это электрическое устройство, используемое для размыкания и замыкания цепи. Они крепятся к движущимся механизмам, чтобы ограничить их движение в определенных пределах. Функции этих устройств идентичны функциям обычного выключателя.
Концевые выключатели в разобранном виде
Концевые выключатели размещаются в компактном корпусе, обычно выполненном из металла. Все компоненты оптимизированы для удобного монтажа и ориентации. Светодиодные индикаторы различных цветов позволяют контролировать питание и работу датчика. Две пары контактов, обычно присутствующие на концевом выключателе, позволяют контролировать состояние подключения.
Если после замыкания пары контактов не следует обратная связь, значит, кабель к выключателю неисправен. После подачи напряжения на выключатель разомкнутая пара контактов может быть использована для передачи сигнала.
Разновидности концевиков
Существуют три основные группы концевых выключателей:
Основная функция всех этих устройств заключается в автоматической разблокировке приводного механизма, когда подвижная часть достигает заданного положения. Эти выключатели используются не только для размыкания цепи, но и для ее замыкания.
Работа цепи с концевыми выключателями координируется двумя способами: непосредственным воздействием на подвижные контакты и управлением положением контактов. В первом случае говорят о бесконтактных выключателях, во втором — о бесконтактных. Примером концевого выключателя является датчик закрытия двери автомобиля.
Датчики этого типа могут не только активировать и деактивировать механизмы, но и определять положение контролируемого объекта. Сюда же относятся датчики, определяющие уровень топлива. Сигналом для их активации является изменение сопротивления, соответствующее определенному уровню жидкости.
Недостатком контактных датчиков является наличие механически движущихся частей и относительно небольшой срок службы из-за недостаточной защиты от влаги и пыли. Преимуществом является простота конструкции, монтажа и эксплуатации. Бесконтактные датчики гораздо надежнее защищены от внешних воздействий. Кроме того, они имеют гораздо больший срок службы.
Концевики механического типа
Эти концевые выключатели могут приводиться в действие как цилиндрическими приводами, так и рычагами. Они активируются при механическом воздействии на исполнительный механизм в виде колеса, кнопки или рычага. При этом изменяется положение контактов — они могут замыкаться или размыкаться. Этот процесс сопровождается сигналом — либо управляющим, либо предупреждающим.
Микровыключатель
Наиболее распространенные концевые выключатели имеют два контакта — открытый и закрытый. Существуют также простые концевые выключатели, но они встречаются редко. В каждом случае контакты находятся на корпусе, а схема с их номерами приведена в таблице.
Кто выпускает концевые выключатели?
Многие компании производят такие датчики. Среди них есть признанные лидеры рынка. Среди них немецкая компания Sick, как ведущий производитель такой высококачественной продукции. Компания Autonics поставляет на рынок бесконтактные датчики индуктивного и емкостного типа.
Российская компания TEKO также производит высококачественные бесконтактные выключатели.
