Întrerupător de limită: ce este, marcaj + reguli de conectare

Aproape toate sistemele automate conțin un dispozitiv, cum ar fi un întrerupător de limită, care este responsabil pentru oprirea lor atunci când partea în mișcare ajunge la un anumit punct. În sistemele de control al iluminatului, întrerupătoarele de limită sunt folosite ca senzori. Când apar circumstanțe programate, acestea generează un semnal.

Vă vom spune totul despre scopul funcțional și tipurile de dispozitive de comutare de limită. Articolul pe care l-am prezentat descrie schemele de cablare testate practic și enumeră regulile de conectare. Sunt oferite caracteristici de marcare și sunt oferite sfaturi privind selecția.

Ce sunt întrerupătoarele de limită?

Întrerupătoarele de limită sunt dispozitive electrice concepute pentru a deschide și închide un circuit de lucru. Ele sunt montate pe mecanisme de mișcare pentru a limita deplasarea lor în limitele specificate. Funcțiile pe care le îndeplinesc aceste dispozitive sunt identice cu un comutator standard.

Umplerea întrerupătoarelor de limită este închisă într-o carcasă durabilă, cel mai adesea metalică. Toate elementele sale sunt optimizate pentru fixare ușoară și orientare ușoară în spațiu.

LED-urile strălucitoare, de culori diferite, vă permit să controlați sursa de alimentare și răspunsul senzorului. Două perechi de contacte, cel mai adesea găsite în întrerupătorul de limită, fac posibilă monitorizarea stării conexiunii acestuia.

Dacă semnalul nu este urmat de o revenire a semnalului când perechea este închisă, aceasta indică o defecțiune a cablului care duce la comutator. După ce senzorul este declanșat, este posibil să folosiți o pereche deschisă de contacte pentru a transmite semnalul.

Senzorii sensibili sunt baza în sisteme de protecție împotriva scurgerilor. Atunci când apa pe care sunt proiectate să o detecteze este detectată, dispozitivele nu numai că semnalează o urgență iminentă prin sunet și culoare, ci și blochează funcționarea sistemelor prin care apa este transportată.

Clasificarea după principiul acțiunii

Există trei grupuri principale de întrerupătoare de limită: mecanice, fără contact, magnetice. Funcția principală a tuturor acestor dispozitive este de a deconecta automat mecanismul de lucru în momentul în care partea sa mobilă ajunge în poziția stabilită. Aceste comutatoare servesc nu numai la deschiderea unui circuit, ci și la conectarea acestuia.

Funcționarea circuitului în senzorii de capăt este coordonată în două moduri: prin acțiune directă asupra contactelor în mișcare și prin controlul pozițional al acestora. În primul caz se numesc contact, în al doilea - non-contact. Un exemplu de întrerupătoare de limită de contact sunt senzorii responsabili cu închiderea ușilor mașinii.

Fotografia prezintă designul unui comutator de limită de tip șină. Componentele sale principale sunt: ​​capacul (1), baza (2), contactele (3), rola (4), pârghia (5), banda de etanșare (6), intrarea firului (7)

Senzorii de acest tip nu numai că pot porni și opri mecanismele, ci și pot stabili poziția obiectului monitorizat. Acestea includ întrerupătoare cu flotor, precum și senzori care determină nivelul combustibilului.Semnalul pentru funcționarea lor este o modificare a rezistenței corespunzătoare unui anumit nivel de lichid.

Dezavantajul senzorilor de contact în prezența pieselor mecanice în mișcare este o durată de viață relativ scurtă din cauza protecției ineficiente împotriva umezelii și prafului. Avantajul este proiectarea, instalarea și operarea simplă. Comutatoarele fără contact sunt mult mai sigure protejate de influențele externe. Resursa lor este, de asemenea, mai lungă.

Întrerupătoare de limită de tip mecanic

Controlul întrerupătoarelor de limită de acest tip poate fi cu role sau pârghie. Acestea sunt declanșate imediat ce mecanismul de control sub forma unei roți, buton sau pârghie suferă un impact mecanic.

În acest caz, poziția contactelor se schimbă - acestea se pot închide sau deschide. Procesul este însoțit de un semnal - control sau avertizare.

Cel mai adesea, întrerupătoarele de limită au două contacte - deschise și închise. Există dispozitive unice, dar sunt rare. În orice caz, există contacte în fiecare caz, iar pe panou este afișată o diagramă de lucru cu numerele acestora.

Designul VC-urilor cu role prevede oprirea prin apăsarea actuatorului pe un buton sub forma unei tije mici. Deoarece este conectat la contacte dinamice, în momentul contactului circuitul de alimentare se deschide.

Diferența dintre comutatoarele cu pârghie este că contactele lor mobile sunt conectate la o pârghie mică prin intermediul unei tije sau unei tije. Acțiunea are loc atunci când actuatorul apasă această pârghie.

Fotografia prezintă un microîntrerupător de limită mecanic KW4-3Z-3 cu o bară de presiune. Diferă de cel standard prin cursa elementului de lucru.Este folosit în mașini CNC și imprimante 3D

Pe lângă dispozitivele finale standard, există microîntrerupătoare. Funcționează pe același principiu, dar reglarea lor în timpul instalării necesită o precizie mai mare datorită cursei mici. Pentru a crește cursa de lucru, ei recurg la o astfel de tehnică precum includerea unui element intermediar în circuit - o pârghie cu rolă.

Acest tip de întrerupătoare este folosit atât în ​​producție, cât și acasă. Un număr mare de unități de control sunt utilizate în proiectarea ascensorului.

Printre acestea se numără un comutator sub forma unui senzor care limitează înălțimea minimă și maximă a liftului, semnalează o rupere a frânghiei, dă semnal de deschidere a ușii și efectuează multe alte acțiuni. Pe ușile multor apartamente sunt microîntrerupătoare care aprind lumina în cameră atunci când este deschisă.

În automobile, astfel de senzori mecanici de capăt sunt incluși în circuitele de alarmă și iluminare. Caracteristica lor este prezența unei intrări cu un potențial pozitiv conectat la aceasta. Carcasa este borna negativă, presată pe un element metalic de pe caroseria mașinii care nu are vopsea.

Acest element este conectat la masa vehiculului printr-un cablu. Condiția principală este ca comutatorul să nu intre în contact cu o suprafață umedă. Conectați senzorii de capăt atunci când instalați o alarmă auto folosind o diagramă. Ieșirile lor pot fi instalate atât pe uși, cât și în interior pe corpurile de iluminat.

Pentru a-l porni când ușa este deschisă și pentru a o opri când se închide, se efectuează un scurtcircuit la pozitiv. Dacă există iluminare a tavanului interior și a ușilor, se utilizează un bloc de întrerupătoare de limită, care îndeplinește diverse funcții. Ca urmare a declanșării blocului, senzorii importanți sunt blocați atunci când se încearcă deschiderea încuietorilor.

Caracteristicile întrerupătoarelor de limită fără contact

Una dintre varietățile de întrerupătoare de limită este modificarea lor fără contact (BVK). Comunicarea dispozitivelor este configurată să se declanșeze atunci când un anumit obiect intră în zona de sensibilitate.

Aceste întrerupătoare de limită sunt ajustate la un anumit material și o dimensiune dată. De îndată ce un obiect cu astfel de parametri intră în zona sensibilă, amplitudinea oscilațiilor generatorului este transformată

Nu există părți mobile în dispozitivul în sine și nu există niciun contact mecanic între obiectul de influență și elementul de comutare configurat pentru acesta.

BVK constă din următoarele părți:

• element sensibil;
• tasta de pornire;
• componentă care analizează semnalul.

Distanța la care începe să funcționeze dispozitivul este stabilită pe baza modificării senzorului și a cerințelor procesului. Excluderea atât a elementelor în mișcare, cât și a elementelor de frecare crește semnificativ fiabilitatea acestor dispozitive.

Senzorii fără contact sau senzorii de proximitate, așa cum sunt numiți și, au o funcționalitate extinsă. Există două categorii - comutatoare și senzori de poziție.

Prima sarcină a BVK este să detecteze poziția unui obiect. În plus, senzorul efectuează numărarea, poziționarea, separarea și sortarea obiectelor. Poate controla viteza, mișcarea, poate calcula unghiul de rotație, poate corecta deformarea și poate efectua multe alte acțiuni.

Acasă comutatoare de proximitate până acum sunt utilizate în principal în organizațiile de control al iluminatului. Cu toate acestea, în domeniul proiectării sistemelor "Casa inteligenta" are o sferă mult mai mare și mult mai multe perspective.

Dispozitivele sensibile sunt folosite în industrie, în industria transporturilor, ca element de automatizare și în rafinarea petrolului. Pe baza principiului detectării obiectelor care se apropie, BKV-urile se disting între inductive, capacitive, optice și ultrasonice.

Senzori de proximitate inductivi

Sunt adaptate la materiale atât metalice, cât și amorfe. Printre cei care reacţionează la metal există opţiuni magnetice şi feromagnetice. În interiorul senzorului există un miez - metal sau magnetizat.

Comutatorul poate primi putere cu o gamă largă de valori de tensiune - de la 10V la curent continuu, alternativ - de la 264 V. Semnalul de ieșire este creat la 0,2 A în cazul curentului continuu și 0,5 A în curent alternativ

Dacă descriem mai detaliat designul unui astfel de senzor, acesta constă într-un convertor care include o bobină de cupru situată într-o cupă de ferită. Funcțiile sale includ redirecționarea vectorului liniilor electromagnetice către partea frontală a comutatorului.

Oscilatorul din circuit poate fi fie cu o rezistență negativă fixă, fie de orice alt tip. Liniile de câmp magnetic sunt orientate perpendicular pe direcția curentului care curge prin spirele miezului magnetizat.

Câmpul de forță alternativ este cauzat de tensiunea alternativă la intrările miezului. Următoarea componentă importantă este condiționarea semnalului, care creează histerezis și raza de acțiune a semnalului de control. Include un detector controlat de declanșare.

Diagrama prezintă un comutator de mișcare inductiv în acțiune. Elementul său principal este un inductor acţionat de un generator

Cheia pentru funcționarea unui întrerupător de limită inductiv este schimbările care apar atunci când un obiect se apropie sau se îndepărtează. De îndată ce pragul de tensiune depășește valoarea admisă, senzorul este activat prin conectarea unui declanșator care deschide cheia.

Limitatoare capacitive de proximitate

După ce apare obiectul, circuitul vibrator al dispozitivului capacitiv este pornit și parametrii de timp sunt setați. Pe măsură ce obiectul se apropie de senzor, capacitatea acestuia din urmă crește, iar frecvența generată de multivibrator scade.

De îndată ce pragul de frecvență este depășit, dispozitivul se va opri. Multe modele funcționează pe acest principiu. senzori de mișcare, stingerea și aprinderea becurilor atunci când este detectat un obiect în zona de sensibilitate.

Schema bloc a unui senzor capacitiv este similară cu un dispozitiv inductiv: ambele modele conțin un generator și un detector.

Principiul de funcționare a unui întrerupător de limită de tip capacitiv se bazează pe schimbarea capacității elementului receptor - condensatorul. În astfel de senzori, operația de comutare începe atunci când obiectele dielectrice și metalice intră în câmpul lor

Pe lângă generatorul care generează câmpul electric, designul lor include piese de bază precum un demodulator. Acționează ca un convertor al amplitudinii oscilațiilor de înaltă frecvență cu o modificare simultană a tensiunii. Următoarea componentă importantă este declanșatorul, care este responsabil pentru un anumit nivel de semnal, comutare și dependență de histerezis.

Pentru a crește semnalul de intrare la o valoare stabilită, un amplificator este inclus în circuitul comutatorului capacitiv. Indicatorul LED monitorizează setările și funcționarea dispozitivului.

Un element, cum ar fi un compus, protejează comutatorul de umiditate și particule solide. Un corp din plastic sau alamă protejează tot ce este în interiorul său de deteriorări mecanice. Setul include și hardware de montare.

Elementul de comutare din acest dispozitiv este situat pe un condensator și este o placă care interacționează cu un vibrator. Rolul elementului de prag este îndeplinit de un comparator conectat la vibrator. Acesta din urmă, la rândul său, este conectat la un convertor de frecvență și tensiune.

Întrerupătoarele de limitare capacitive reacționează la materiale solide, pulbere, lichide, atât conductoare electric, cât și neconductoare

Diferența dintre modelele capacitive și cele inductive este că primele reacționează la umiditatea aerului și la modificările densității. Aceștia din urmă sunt insensibili la astfel de influențe.

Design comutator cu ultrasunete

Proiectarea comutatoarelor de limită cu ultrasunete prevede prezența emițătorilor de sunet de cuarț care formează unde pulsate cu o lungime de 100 - 500 kHz și un receptor ale cărui setări corespund unei anumite frecvențe.

Când amplitudinea undelor sonore se modifică ca urmare a manevrelor unui obiect în mișcare, microcomutatorul BVK înregistrează noile valori și, pe baza acestora, controlează semnalele de ieșire.

Principiul de funcționare al senzorilor cu ultrasunete se bazează pe schimbarea timpului în care o undă sonoră se deplasează de la senzor la obiectul controlat. Distanța de detectare a unor astfel de dispozitive este destul de mare - până la 10 m. Marele lor avantaj este că pot detecta un obiect de orice formă și culoare care reflectă sunetul.

Funcționarea acestui senzor cu ultrasunete se bazează pe un principiu simplu: de îndată ce un semnal este primit pe unul dintre picioarele sale, celălalt primește un impuls cu o lungime egală cu distanța până la obiect.

Astfel de senzori sunt utilizați pentru a detecta obiecte cu o suprafață plană care ocupă o poziție perpendiculară față de linia centrală de detectare.

Inexactitățile în activitatea lor pot cauza:

1. Curenți de aer brusc, de mare putere, care întăresc sau slăbesc valul.
2. Schimbarea bruscă a temperaturii. Cu o cantitate mare de căldură emisă de un obiect, viteza undelor propagate se modifică.
3. Abaterea de la verticală a unghiului dintre planul orizontal al obiectului și axa senzorului. Dacă această eroare depășește 10⁰, senzorul nu funcționează.
4. Contururile unghiulare ale obiectului. În acest caz, identificarea lui este foarte dificilă.

Vibrațiile se propagă în medii solide, gazoase, lichide, iar viteza depinde de parametrii relevanți. Senzorii cu ultrasunete nu au piese mobile, deci nu există nicio relație între numărul de cicluri și durata de viață a dispozitivului. Ele se caracterizează printr-o rezistență crescută la toate tipurile de influențe externe.

Dispozitive optice fără contact

BKV-urile de acest tip controlează obiectele care blochează radiația și o reflectă. Când un obiect intră în spațiul dintre comutator și sursa de lumină, senzorul întrerupe ieșirea luminii. Elementul responsabil pentru această acțiune poate fi un releu sau un semiconductor. Raza de răspuns se extinde până la 150 m.

Aceasta este o fotografie a unui senzor de capăt de tip optic. Acesta determină pozițiile punctelor extreme de mișcare ale pieselor în mișcare în imprimantele 3D și mașinile CNC

Senzorii de proximitate funcționează într-un interval larg de temperatură - de la -60 la +150⁰С. Ele pot rezista la presiuni de aproximativ 500 atm și pot fi utilizate în medii agresive și chiar în condiții de risc crescut de explozie.

Soiuri de capăt magnetic

Acest tip de întrerupătoare, care sunt numite și întrerupătoare cu flotor sau întrerupătoare cu lame, înlocuiesc treptat modelele mecanice. Contactele lor își schimbă poziția atunci când sunt la o oarecare distanță de magnet. În acest caz, un semnal este trimis circuitului de control.

Comutatorul cu lame conține unul sau două contacte dintr-un material special - un feromagnet. Limitatorul magnetic este de dimensiuni mici. Este plasat într-o carcasă din plastic sau sticlă și montat într-un circuit electric la rupere.

Contactele unui astfel de comutator pot fi deschise, închise sau comutabile. La dispozitivele de primul tip, contactul se închide atunci când este declanșat. Contactele normal închise se deschid în circumstanțe similare, iar contactele comutate se comportă în funcție de situație.

Alegerea modelului depinde de circumstanțe specifice. Întrerupătoarele cu lamelă sunt utilizate în proiectarea porților culisante. Cu ajutorul lor, structura este oprită când ajunge în poziția extremă la deschidere sau închidere.

Unele modele de plutitoare sunt folosite ca parte a unei alarme de securitate la intrarea într-o casă. Când ușa este închisă, circuitul este închis datorită influenței câmpului magnetic asupra comutatorului de limită. Deschiderea ușii provoacă mișcarea magnetului și deschiderea contactului, determinând pornirea alarmei.

Când instalați magneți, țineți cont de polaritatea acestora. Dacă sunt instalate incorect, acestea nu își vor îndeplini funcțiile prevăzute.

Faptul că nu există un contact mecanic în acest design este avantajul său, ceea ce crește longevitatea. Ele se disting prin cea mai simplă structură, bazată pe interacțiunea contactelor controlate magnetic cu un magnet convențional.

Reguli și specificații de conectare

Deși întrerupătoarele de limită în sine sunt proiectate destul de simplu, ele sunt utilizate în echipamente cu circuite electrice complexe. In consecinta, conectarea acestora trebuie efectuata de catre specialisti si strict conform schemelor schematice, pe baza caracteristicilor tehnice.

Să ne uităm la un exemplu de conectare a unui comutator mecanic simplu la o imprimantă 3D. Acest lucru este necesar pentru a seta coordonatele extreme pentru transportul său. Întrerupătorul de limită cu priză are 3 contacte - COM, NO, NC. Când senzorul este deschis, primul și ultimul contact sunt la +5V. Al doilea contact (NO) este împământat.

În diagramă, contactele COM (1) și NO (2) sunt în stare închisă, iar COM și NC (3) sunt deschise. Când caruciorul imprimantei ajunge în poziția sa extremă, contactele COM și NC sunt conectate și acesta revine cu 2 mm

Senzorul este conectat folosind două fire - roșu și negru. Când dispozitivul se declanșează, ar trebui să auziți un clic tipic. Comutatorul indicator este conectat în același mod, dar are și un al treilea fir - verde.

Activarea sa este indicată de un LED aprins și de un clic. Conectorii săi de pe placă au denumiri: pentru firul roșu V (+5 V), pentru negru - G (masă), pentru verde - S (semnal).

Aceleași litere indică conectorii de pe comutatorul optic. Acesta va controla mai precis funcționarea căruciorului, dar poate funcționa defectuos în condiții de praf și lumina soarelui.Activarea perechii optice este însoțită de includerea unei diode emițătoare de lumină și are loc complet silențios.

Întrerupătoarele de limitare sunt utilizate pe scară largă de către producătorii de mobilă, instalându-le în dulapuri. Conexiunea se realizează conform instrucțiunilor incluse cu fiecare model. Diagrama arată locația fixării structurii de plastic cu cheia. Pentru ușa din mijloc, aceasta trebuie instalată astfel încât să nu interfereze cu mișcarea corectă a celeilalte uși secțiuni de-a lungul ghidajelor.

Diagramele arată procedura de conectare a întrerupătoarelor de limită pentru ușile glisante din dulapuri glisante (opțiunea b) și pentru ușile batante (opțiunea a)

Dacă este instalat un întrerupător de limită pentru o ușă batanta, acesta este fixat cu șuruburi autofiletante în interiorul dulapului. Când ușa este închisă, butonul apasă, deschide circuitul și iluminarea nu funcționează. Când este deschisă, ușa eliberează butonul și iluminarea se aprinde.

Marcajele comutatoarelor de limitare

Fiecare dintre aceste dispozitive de comutare este marcat corespunzător. Prin descifrarea acestuia, puteți obține toate informațiile despre un anumit model de întrerupător de limită. Dacă există o intrare VU222M pe el, înseamnă că acesta este un comutator de limită din seria VU222. Elementul mobil este o pârghie modernizată.

Această diagramă bloc prezintă simbolul unui întrerupător de limită destinat funcționării în circuite de comandă care funcționează din curent alternativ și continuu cu o tensiune maximă de 660V

Să descifrăm în detaliu, de exemplu, marcarea comutatorului VP 15M4221-54U2. Este echipat cu un element activ mobil din seria 15. Are un contact de fermă și unul de rupere, echipat cu un împingător cu rolă.

Nivelul de protecție este IP54 pe partea unității, „U” indică versiunea climatică, iar numărul 2 indică categoria de plasare. Produsul este conform cu TU U 31.2-25019584-005-2004.

Producători de top pe segment

Multe companii produc astfel de senzori. Printre aceștia se numără lideri recunoscuți. Printre aceștia se numără și compania germană Sick, ca principal producător al unor astfel de produse de înaltă calitate. Autonics furnizează pieței întrerupătoare de limită fără contact de tip inductiv și capacitiv.

Senzorii fără contact de înaltă calitate sunt produși de compania rusă TEKO. Se caracterizează prin etanșeitate ultra-înalta (IP 68). Aceste întrerupătoare de limită funcționează în cele mai periculoase medii, inclusiv în cele explozive, și sunt disponibile diferite metode de instalare.

Întrerupătoarele de limită de la producătorul ucrainean Promfactor sunt populare. Întrerupătoarele și întrerupătoarele de limită VP, PP, VU sunt produse aici. Garanția, sub rezerva tuturor regulilor de funcționare, este de 3 ani.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. Popular despre comutatorul limită:

Videoclipul #2. Instalarea HF pe o mașină CNC de casă:

Scopul comutatoarelor de limită poate fi foarte diferit. Sunt folosite atât în ​​sisteme industriale complexe, cât și în viața de zi cu zi pentru a ne spori confortul. Principalul lucru este că ar trebui să fie conectate la circuitul electric numai după ce tensiunea a fost complet îndepărtată.

Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos. Poate veți împărtăși informații care vor fi utile vizitatorilor site-ului. Lasă postări cu recomandări, publică fotografii pe subiect, pune întrebări.