Kábel pre priemyselnú automatizáciu: Ako si vybrať ten správny pre váš stroj

Automatizovaná výrobná linka je ťažké miesto na vedenie kábla. Vlečná reťaz môže cyklovať niekoľko miliónov krát za rok, zápästie robota sa otáča cez viacero osí a servopohon tlačí vysoký prúd cez vodiče, ktoré sedia len milimetre od spätnoväzbového signálu. Keď sa stroj zastaví, kábel je často poslednou súčasťou, ktorú niekto podozrieva, a prvou, ktorú stojí za to skontrolovať.

Výber kábla pre priemyselnú automatizáciu preto nie je o hľadaní najhrubšej alebo najlacnejšej možnosti. Ide o prispôsobenie konštrukčných detailov, ako sú pramene, izolácia, tienenie a plášť, s pohybom, chémiou a elektrickým šumom jedného konkrétneho stroja. Táto príručka obsahuje rodiny káblov, ktoré tvoria typický automatizačný systém, spôsoby ich zlyhania a otázky, ktoré sa oplatí položiť pred zadaním objednávky.

Prečo je kábel vhodný pre priemyselnú automatizáciu?

Slovné spojenie kábel priemyselnej automatizácie je zastrešujúcim pojmom, nie jediným produktom. Pokrýva všetko od 24 V riadiaceho vedenia vo vnútri skrine až po tienené káble motora vedené pozdĺž portálu. Dobré je, že boli navrhnuté pre pohyb, hluk a znečistenie, a nie pre pevnú inštaláciu vo vnútri steny.

• Jemne lankové vodiče. Flexibilné splietanie triedy 5 a triedy 6 umožňuje meď ohýbať sa bez deformácie a praskania, čo je to, čo nakoniec zničí tuhý vodič v pohyblivej osi.
• Účelovo zvolená izolácia. TPE, PUR, silikón a XLPE každý obchoduje s flexibilitou, dielektrickou pevnosťou a rozsahom teplôt inak a výber sa zvyčajne riadi podľa najteplejších podmienok, ktoré kábel uvidí.
• Tienenie tam, kde sú signály slabé. Opletenie, fólia alebo kombinácia oboch bráni hluku pri prepínaní meniča od kódovačov, snímačov a autobusovej dopravy.
• Bunda, ktorá odoláva životnému prostrediu. PUR si poradí s olejom a oderom, PVC pokrýva bežné panelové práce a silikón si zaslúži svoje miesto okolo tepelných zdrojov.
• Konzistentná geometria. Sústredné vrstvy, správne výplne a okrúhly profil udržujú kábel stabilný vo vnútri reťaze a predvídateľný v upchávke.

Kábel nesúci napájanie motora 400 V a kábel prenášajúci signál kódovača môžu zvonku vyzerať podobne, ale ich hrúbka izolácie, pokrytie tienenia a cieľové kapacity sú odlišné. Použitie jedného typu pre obe úlohy je jednou z najbežnejších a najdrahších skratiek v projektoch automatizácie.

Hlavné skupiny káblov v automatizačnom systéme

Väčšina strojov používa päť alebo šesť rôznych skupín káblov, z ktorých každá vykonáva inú prácu. Ich skoré triedenie robí zvyšok výberu jednoduchým.

Pri typickej rekonštrukcii spôsobujú dátové a spätnoväzbové káble najviac prerušení, pretože na tienení a impedancii tam záleží viac ako na mierke vodiča. Napríklad dobre špecifikovaný kábel zbernice udržuje komunikáciu stabilnú, aj keď zdieľa potrubie s káblami pohonu na niekoľko metrov.

Cat6 tienený priemyselný ethernetový kábel pre automatizáciu Priemyselný ethernetový kábel kategórie 6 s párovým a celkovým tienením, vhodný pre dodatočné vybavenie vyžadujúce stabilný prenos dát a spätnej väzby. Zobraziť produkt →

Pomáha tiež organizovať výber podľa aplikácie a nie podľa samotného typu kábla, pretože baliaca linka, CNC bunka a robotická pracovná bunka kladú veľmi odlišné požiadavky na rovnakú konštrukciu. V našej skupine tieto kombinácie zoskupujeme podľa odvetvia automatizačné riešenia prehľad, ktorý je často rýchlejším východiskovým bodom ako dlhý zoznam produktov.

Kde najskôr zlyhajú káble automatizácie

Poruchy zriedka začínajú v medi. Začínajú v plášti, štíte alebo štruktúre prameňa, ktorá sa vzdáva za podmienok, ktoré sa nikdy nedostali do špecifikácie.

• Nepretržité ohýbanie. Plášť praská v mieste maximálneho ohybu a poškodenie sa zvyčajne objaví skôr po niekoľkých miliónoch cyklov ako po niekoľkých tisícoch.
• Krútenie. Kábel určený na ohyb nie je automaticky určený na krútenie a viacosové zápästia sa neustále krúti.
• Olej, chladiaca kvapalina a hydraulická kvapalina. Štandardné PVC napučiava a mäkne v kontakte s mnohými obrábacími kvapalinami, čo je miesto, kde PUR plášte ukazujú svoju hodnotu.
• Elektromagnetické rušenie. Netienené páry signálov bežiace vedľa káblov pohonu zachytávajú spínací šum a vytvárajú občasné chyby polohy, ktoré je ťažké vysledovať.
• Teplo. Kryty motorov, pece a zváracie články posúvajú okolité teploty za hranice univerzálnych zlúčenín.
• Oder a opotrebovanie reťaze. Káble, ktoré sa trú o seba alebo o vodiace kladky, strácajú svoju vonkajšiu vrstvu dlho predtým, ako zlyhajú vodiče.

Dve z nich si zaslúžia osobitnú pozornosť. V káblovom reťazci je rozhodujúcim faktorom takmer vždy zmes plášťa a polomer ohybu, s ktorým je kábel skutočne inštalovaný, nie ten, ktorý je vytlačený na údajovom liste. Správne dimenzovaný kábel vlečnej reťaze si zachováva svoj elektrický výkon počas miliónov cyklov práve preto, že štít a plášť boli navrhnuté tak, aby sa pohybovali spolu namiesto toho, aby proti sebe bojovali.

TRVVP tienený ťažný kábel pre výťahové systémy Flexibilný pohyblivý kábel s celkovým tienením pre výťahy, ktorý podporuje riadiace, dátové, video a zbernicové signály pri vratnom pohybe hriadeľa. Zobraziť produkt →

Materiály tienenia a plášťa: Tichí rozhodcovia

Ako je postavené tienenie

Fólia s odtokovým drôtom dobre zvláda vysokofrekvenčný hluk a je lacná, zatiaľ čo opletené medené tienenie je lepšie pre nízkofrekvenčné rušenie a dodáva mechanickú pevnosť. Kombinované štíty poskytujú oboje, za cenu hmotnosti a trochu väčšieho priemeru. Na pokrytí záleží rovnako ako na type štítu: 85-percentné opletenie a 95-percentné opletenie sa správajú veľmi odlišne vedľa 15 kW pohonu. Napájacie a signálne káble veďte spravidla v oddelených kanáloch, ak je to možné, ak to nie je možné, prekrížte ich v pravom uhle a pre všetko pod 24 V použite tienené konštrukcie.

Porovnanie plášťa a izolačných materiálov

Praktická výberová sekvencia

Keď má projekt desiatky káblových vedení, práca s rovnakou krátkou sekvenciou pre každý z nich zaisťuje pravdivosť špecifikácie.

1. Najprv definujte pohyb: statický, príležitostný ohyb, nepretržitý ohyb alebo krútenie. Všetko ostatné vyplýva z tejto odpovede.
2. Potvrďte elektrickú záťaž vrátane úrovne napätia, prúdu a toho, či je v tom istom kábli potrebný ochranný uzemňovací vodič.
3. Identifikujte typ signálu a rýchlosť, pretože analógové meranie, spätná väzba kódovača a Ethernet majú rôzne potreby tienenia a impedancie.
4. Uveďte prostredie: oleje, chladiace kvapaliny, voda, prach, vystavenie ultrafialovému žiareniu a všetky požiadavky na nebezpečné oblasti.
5. Skontrolujte rozsah teplôt počas prevádzky a počas inštalácie, pretože tieto dva sú často veľmi odlišné.
6. Skontrolujte geometriu inštalácie vrátane minimálneho polomeru ohybu, zdvihu reťaze a toho, či bude kábel pevný, vedený alebo voľne visiaci.
7. Potvrďte certifikáciu a dokumentáciu, najmä zoznam CE alebo UL a správy o skúškach, ktoré si váš zákazník alebo inšpektor vyžiada.

Pre viacosové robotické ramená táto sekvencia zvyčajne smeruje ku konštrukcii PUR s vysokým počtom prameňov a štítom navrhnutým tak, aby prežil opakované krútenie a nie jednoduché ohýbanie.

Robotický kábel JOR-256 PUR pre dynamické aplikácie PUR-opláštený kábel robota s opleteným tienením a vysokou flexibilitou, určený pre šesťosové roboty, káblové nosiče a zapojenie servokóderov. Zobraziť produkt →

Certifikácia, prispôsobenie a dodávka

Exportne orientované automatizačné projekty len zriedka akceptujú generický kábel. Zoznamy CE a UL, bezhalogénové doplnky spomaľujúce horenie a s nízkou dymivosťou a zdokumentované údaje z testov sú často súčasťou nákupných podmienok a nie príjemným doplnkom. Vlastné dĺžky, farebné kódovanie jadra, tlačené legendy a prispôsobené tienenie sú rovnako bežné požiadavky, pretože kábel, ktorý sa hodí k stroju prvýkrát, ušetrí celý deň uvedenia do prevádzky.

Ako výrobca s vlastnou výrobnou základňou v Xuancheng, Anhui, sa zaoberáme oboma koncami tohto sortimentu: štandardné riadiace, dátové, servo a flexibilné rodiny káblov a modifikované konštrukcie postavené podľa výkresu zákazníka. Výber káblov sa mení aj v nebezpečných prostrediach, kde jediný slabý článok v integrite signálu môže ovplyvniť celý bezpečnostný systém, čo je téma, ktorej sa podrobnejšie venujeme v tomto článku prístrojové káble v nebezpečných zónach .

Dáme to dokopy

Kábel pre priemyselnú automatizáciu predstavuje malú riadkovú položku vo väčšine rozpočtov projektov a prekvapivo veľký podiel neplánovaných odstávok. Na to, aby ste sa vyhli bežným zlyhaniam, zvyčajne stačí, ak sa k tomu pristupuje ako k technickému rozhodnutiu, a nie k nákupu, pričom pohybový profil, prostredie a požiadavky na signál sú zapísané ešte pred objednaním. Ak si nie ste istí, ktorá konštrukcia sa hodí pre konkrétnu os, pošlite nám podrobnosti aplikácie a my s vami prepracujeme možnosti, od štandardného ovládacieho kábla až po plne prispôsobený flexibilný dizajn.