Cablu de automatizare industrială: Cum să-l alegeți pe cel potrivit pentru mașina dvs

O linie de producție automată este un loc greu pentru a rula un cablu. Un lanț de transport poate rula de câteva milioane de ori pe an, încheietura unui robot se rotește prin mai multe axe, iar un servomotor împinge un curent ridicat prin conductori care stau la doar milimetri de un semnal de feedback. Când o mașină se oprește, cablul este adesea ultima componentă pe care cineva o suspectează și prima care merită inspectată.

Prin urmare, alegerea cablului de automatizare industrială nu înseamnă găsirea celei mai groase sau a celei mai ieftine opțiuni. Este vorba despre potrivirea detaliilor de construcție, cum ar fi eșuarea, izolația, ecranarea și mantaua, cu mișcarea, chimia și zgomotul electric al unei anumite mașini. Acest ghid acoperă familiile de cabluri care alcătuiesc un sistem obișnuit de automatizare, modalitățile în care eșuează și întrebările care merită adresate înainte de a plasa o comandă.

Ce face ca un cablu să fie potrivit pentru automatizarea industrială?

Expresia cablu de automatizare industrială este un termen umbrelă, nu un singur produs. Acesta acoperă totul, de la cablurile de control de 24 V din interiorul unui dulap până la cablurile ecranate ale motorului care trec de-a lungul unui portal. Cei buni împărtășesc este că au fost proiectați pentru mișcare, zgomot și contaminare, mai degrabă decât pentru o instalație fixă ​​în interiorul unui perete.

• Conductoare fine. Toronarea flexibilă de clasa 5 și clasa 6 permite cuprului să se îndoaie fără întărire prin muncă și crăpare, ceea ce distruge în cele din urmă un conductor rigid într-o axă în mișcare.
• Izolație aleasă în scop. TPE, PUR, silicon și XLPE schimbă fiecare flexibilitate, rezistență dielectrică și interval de temperatură diferit, iar alegerea urmează de obicei cea mai fierbinte stare pe care o va vedea cablul.
• Ecranarea unde semnalele sunt slabe. O împletitură, o folie sau o combinație a ambelor menține zgomotul de comutare a mașinii departe de codificatoare, senzori și traficul de autobuz.
• O jachetă care rezistă mediului. PUR se ocupă de ulei și abraziune, PVC acoperă lucrările generale de panouri, iar siliconul își câștigă locul în jurul surselor de căldură.
• Geometrie consistentă. Straturile concentrice, materialele de umplere adecvate și un profil rotund mențin cablul stabil în interiorul unui lanț și previzibil într-o glandă.

Un cablu care transportă o sursă de motor de 400 V și un cablu care transportă un semnal de codificator pot arăta similar din exterior, dar grosimea izolației, acoperirea de ecranare și obiectivele de capacitate sunt diferite. Utilizarea unui tip pentru ambele joburi este una dintre cele mai comune și mai scumpe comenzi rapide din proiectele de automatizare.

Principalele familii de cabluri într-un sistem de automatizare

Majoritatea mașinilor folosesc cinci sau șase familii de cabluri distincte, fiecare făcând o treabă diferită. Sortarea lor devreme face ca restul selecției să fie simplu.

Într-o modernizare tipică, cablurile de date și feedback provoacă cele mai multe întreruperi, deoarece ecranarea și impedanța contează mai mult decât ecartamentul conductorului acolo. Un cablu de magistrală bine specificat, de exemplu, menține comunicarea stabilă chiar și atunci când împarte o conductă cu cablurile de transmisie pe mai mulți metri.

Cablu Ethernet industrial ecranat Cat6 pentru automatizare Cablu Ethernet industrial de categoria 6, cu ecranare per pereche și generală, potrivit pentru modernizari care necesită transmisie stabilă de date și feedback. Vizualizare produs →

De asemenea, ajută la organizarea selecției după aplicație, mai degrabă decât după tipul de cablu, deoarece o linie de ambalare, o celulă CNC și o celulă de lucru robotizată impun cerințe foarte diferite asupra aceleiași construcții. Grupăm aceste combinații în funcție de industrie în cadrul nostru solutii de automatizare prezentare generală, care este adesea un punct de plecare mai rapid decât o listă lungă de produse.

Acolo unde cablurile de automatizare eșuează mai întâi

Eșecurile încep rar în cupru. Ele încep în jachetă, scut sau structura șuvițelor renunțând într-o condiție care nu a ajuns niciodată în specificație.

• Flexie continuă. Jacheta crapă în punctul de îndoire maximă, iar deteriorarea apare de obicei după câteva milioane de cicluri, mai degrabă decât câteva mii.
• Torsiune. Un cablu clasificat pentru îndoire nu este evaluat automat pentru răsucire, iar încheieturile cu mai multe axe se răsucesc constant.
• Ulei, lichid de răcire și lichid hidraulic. PVC standard se umflă și se înmoaie în contact cu multe fluide de prelucrare, care este locul în care mantalele PUR își arată valoarea.
• Interferențe electromagnetice. Perechile de semnale neecranate care rulează lângă cablurile unității captează zgomotul de comutare și produc erori de poziție intermitente greu de urmărit.
• Căldură. Carcasele motorului, cuptoarele și celulele de sudură împing temperaturile ambientale peste limitele compușilor de uz general.
• Abraziunea și uzura lanțului. Cablurile care se freacă unele de altele sau de rolele de ghidare își pierd stratul exterior cu mult înainte ca conductorii să se defecteze.

Două dintre acestea merită o atenție specială. Într-un lanț de cabluri, factorul decisiv este aproape întotdeauna compusul mantalei și raza de îndoire cu care este instalat efectiv cablul, nu cea imprimată pe fișa de date. Un cablu cu lanț de tragere evaluat corespunzător își menține performanța electrică pe parcursul a milioane de cicluri tocmai pentru că scutul și jacheta au fost concepute să se miște împreună în loc să se lupte între ele.

Cablu cu lanț de tractare ecranat TRVVP pentru sisteme de lift Cablu de călătorie flexibil cu ecranare generală pentru ascensoare, susținând semnale de control, date, video și magistrală în mișcare alternativă a arborelui. Vizualizare produs →

Materiale de ecranare și jachete: The Quiet Deciders

Cum se construiește ecranul

Folia cu un fir de scurgere gestionează bine zgomotul de înaltă frecvență și este ieftină, în timp ce un scut de cupru împletit este mai bun pentru interferența de joasă frecvență și adaugă rezistență mecanică. Scuturile combinate ofera ambele, cu pretul greutatii si un diametru ceva mai mare. Acoperirea contează la fel de mult ca și tipul de scut: o împletitură de 85 la sută și o împletitură de 95 la sută se comportă foarte diferit lângă o unitate de 15 kW. De regulă, direcționați cablurile de alimentare și de semnal în conducte separate acolo unde este posibil, încrucișați-le în unghi drept când nu puteți și utilizați construcții ecranate pentru tot ce este sub 24 V.

Compararea materialelor jachetei și izolatoare

O secvență practică de selecție

Când un proiect are zeci de linii de cablu, lucrul prin aceeași secvență scurtă pentru fiecare menține specificația sinceră.

1. Definiți mai întâi mișcarea: flexie statică, ocazională, continuă sau torsiune. Din acest răspuns rezultă orice altceva.
2. Confirmați sarcina electrică, inclusiv nivelul tensiunii, curentul și dacă este necesar un conductor de pământ de protecție în interiorul aceluiași cablu.
3. Identificați tipul și viteza semnalului, deoarece măsurarea analogică, feedback-ul codificatorului și Ethernetul au nevoi diferite de ecranare și impedanță.
4. Enumerați mediul: uleiuri, lichide de răcire, apă, praf, expunere la ultraviolete și orice cerințe privind zonele periculoase.
5. Verificați intervalul de temperatură în funcționare și în timpul instalării, deoarece cele două sunt adesea foarte diferite.
6. Examinați geometria instalării, inclusiv raza minimă de îndoire, cursa lanțului și dacă cablul va fi fix, ghidat sau suspendat.
7. Confirmați certificarea și documentația, în special lista CE sau UL și rapoartele de testare pe care le va solicita clientul sau inspectorul dvs.

Pentru brațele robotului cu mai multe axe, această secvență indică de obicei o construcție PUR cu un număr mare de fire și un scut conceput pentru a supraviețui răsucirii repetate, mai degrabă decât îndoiri simple.

Cablu robot JOR-256 PUR pentru aplicații dinamice Cablu robot învelit PUR cu ecranare împletită și flexibilitate ridicată, proiectat pentru roboți cu șase axe, suporturi de cablu și cablare a codificatorului servo. Vizualizare produs →

Certificare, personalizare și aprovizionare

Proiectele de automatizare orientate spre export rareori acceptă un cablu generic. Listările CE și UL, opțiunile ignifuge și fără halogen cu emisii reduse de fum și datele de testare documentate fac adesea parte din condiția de achiziție, mai degrabă decât un plus frumos. Lungimile personalizate, codificarea culorilor de bază, legende tipărite și ecranarea personalizată sunt solicitări la fel de frecvente, deoarece un cablu care se potrivește prima dată la mașină economisește o zi întreagă de punere în funcțiune.

În calitate de producător cu propria noastră bază de producție în Xuancheng, Anhui, ne ocupăm de ambele capete ale acelei game: control standard, date, servo și familii flexibile de cabluri și construcții modificate construite după desenul clientului. Opțiunile de cablu se schimbă și în mediile periculoase, unde o singură verigă slabă a integrității semnalului poate afecta un întreg sistem de siguranță, subiect pe care îl tratam mai detaliat în acest articol despre cabluri de instrumentare în zone periculoase .

Aducând-o împreună

Cablul de automatizare industrială este un articol mic în majoritatea bugetelor de proiect și o cotă surprinzător de mare a timpilor de întrerupere neplanificați. Tratarea acesteia ca o decizie de inginerie mai degrabă decât una de cumpărare, cu profilul de mișcare, mediul și cerințele de semnal notate înainte de a comanda ceva, este de obicei suficientă pentru a evita defecțiunile comune. Dacă nu sunteți sigur ce construcție se potrivește cu o anumită axă, trimiteți-ne detaliile aplicației și vom lucra împreună cu opțiunile, de la un cablu de control standard până la un design flexibil complet personalizat.