Kabel za industrijsku automatizaciju: Kako odabrati pravi za vaš stroj

Automatizirana proizvodna linija je teško mjesto za provođenje kabela. Lanac za povlačenje može kružiti nekoliko milijuna puta godišnje, zglob robota rotira kroz više osi, a servo pogon gura jaku struju kroz vodiče koji se nalaze samo milimetara od povratnog signala. Kad se stroj zaustavi, kabel je često zadnja komponenta na koju netko sumnja i prva koju vrijedi pregledati.

Odabir kabela za industrijsku automatizaciju stoga nije pronalaženje najdeblje ili najjeftinije opcije. Radi se o usklađivanju konstrukcijskih detalja, kao što su nasukavanje, izolacija, oklop i omotač, s kretanjem, kemijom i električnim šumom jednog određenog stroja. Ovaj vodič pokriva obitelji kabela koji čine tipični sustav automatizacije, načine na koje kvare i pitanja koja vrijedi postaviti prije naručivanja.

Što kabel čini prikladnim za industrijsku automatizaciju?

Izraz kabel za industrijsku automatizaciju je krovni pojam, a ne jedan proizvod. Pokriva sve od 24 V upravljačkog ožičenja unutar ormara do oklopljenih kabela motora koji se protežu duž portala. Ono što dobri dijele je da su dizajnirani za kretanje, buku i kontaminaciju, a ne za fiksnu instalaciju unutar zida.

• Finožilni vodiči. Fleksibilno uvijanje klase 5 i klase 6 omogućuje bakru savijanje bez otvrdnjavanja i pucanja, što je ono što na kraju uništava kruti vodič u pokretnoj osi.
• Namjenska izolacija. TPE, PUR, silikon i XLPE različito mijenjaju fleksibilnost, dielektričnu čvrstoću i temperaturni raspon, a izbor obično slijedi najtoplije uvjete koje će kabel vidjeti.
• Zaštita tamo gdje su signali slabi. Pletenica, folija ili kombinacija obojega čuva buku pri prebacivanju pogona dalje od kodera, senzora i autobusnog prometa.
• Jakna otporna na okoliš. PUR se nosi s uljem i abrazijom, PVC pokriva općenite ploče, a silikon zaslužuje svoje mjesto oko izvora topline.
• Dosljedna geometrija. Koncentrični slojevi, odgovarajuća punila i okrugli profil održavaju kabel stabilnim unutar lanca i predvidljivim u uvodnici.

Kabel koji nosi napajanje motora od 400 V i kabel koji prenosi signal enkodera mogu izgledati slično izvana, ali njihova debljina izolacije, pokrivenost oklopom i ciljni kapacitet su različiti. Korištenje jedne vrste za oba posla jedan je od najčešćih i najskupljih prečaca u projektima automatizacije.

Glavne obitelji kabela u sustavu automatizacije

Većina strojeva koristi pet ili šest različitih obitelji kabela, od kojih svaka radi drugačiji posao. Njihovo rano razvrstavanje čini ostatak odabira jasnim.

U tipičnoj naknadnoj opremi, podatkovni i povratni kabeli uzrokuju najviše prekida, jer su zaštita i impedancija tamo važniji od promjera vodiča. Dobro specificirani bus kabel, na primjer, održava komunikaciju stabilnom čak i kada dijeli kanal s pogonskim kabelima nekoliko metara.

Cat6 oklopljeni industrijski Ethernet kabel za automatizaciju Industrijski Ethernet kabel kategorije 6 s oklopom po paru i ukupnim, prikladan za naknadne ugradnje kojima je potreban stabilan prijenos podataka i povratnih informacija. Pogledajte proizvod →

Također pomaže organizirati odabir prema primjeni, a ne samo prema vrsti kabela, jer linija za pakiranje, CNC ćelija i robotska radna ćelija postavljaju vrlo različite zahtjeve na istu konstrukciju. Ove kombinacije grupiramo prema industriji u našem rješenja za automatizaciju pregled, koji je često brža početna točka od dugog popisa proizvoda.

Gdje prvo zakažu kablovi za automatizaciju

Kvarovi rijetko počinju u bakru. Počinju u omotaču, štitu ili strukturi niti koja odustaje pod uvjetima koji nikada nisu ušli u specifikaciju.

• Kontinuirano savijanje. Plašt puca na mjestu najvećeg savijanja, a oštećenje se obično pojavljuje nakon nekoliko milijuna ciklusa, a ne nakon nekoliko tisuća.
• Torzija. Kabel ocijenjen za savijanje nije automatski ocijenjen za uvijanje, a zglobovi s više osi se stalno uvijaju.
• Ulje, rashladna tekućina i hidraulična tekućina. Standardni PVC bubri i omekšava u kontaktu s mnogim tekućinama za strojnu obradu, gdje PUR obloge pokazuju svoju vrijednost.
• Elektromagnetske smetnje. Neoklopljeni signalni parovi koji se protežu pored pogonskih kabela preuzimaju šum pri prebacivanju i proizvode povremene pogreške položaja koje je teško pratiti.
• Vrućina. Kućišta motora, pećnice i ćelije za zavarivanje podižu temperaturu okoline preko granica spojeva opće namjene.
• Abrazija i trošenje lanca. Kabeli koji se trljaju jedan o drugi ili o vodeće valjke gube svoj vanjski sloj mnogo prije nego što vodiči pokvare.

Dva od njih zaslužuju posebnu pozornost. U lancu kabela odlučujući čimbenik je gotovo uvijek sastav omotača i radijus savijanja s kojim je kabel zapravo instaliran, a ne onaj otisnut na podatkovnoj tablici. Pravilno ocijenjen kabel za vučni lanac zadržava svoju električnu izvedbu kroz milijune ciklusa upravo zato što su štit i plašt dizajnirani da se kreću zajedno umjesto da se međusobno bore.

TRVVP oklopljeni vučni lančani kabel za sustave dizala Fleksibilni putni kabel s općom oklopom za dizala, podržava upravljačke, podatkovne, video i signale sabirnice u recipročnom kretanju vratila. Pogledajte proizvod →

Materijali za zaštitu i omotač: Tihi odlučujući

Kako se gradi oklop

Folija s odvodnom žicom dobro se nosi s visokofrekventnim šumom i nije skupa, dok je pleteni bakreni štit bolji za niskofrekventne smetnje i dodaje mehaničku čvrstoću. Kombinirani štitovi daju oboje, po cijenu težine i malo većeg promjera. Pokrivenost je važna koliko i vrsta štita: 85-postotna pletenica i 95-postotna pletenica ponašaju se vrlo različito pored pogona od 15 kW. U pravilu, strujne i signalne kabele provedite u odvojenim kanalima gdje je to moguće, prekrižite ih pod pravim kutom kada to ne možete, a za sve ispod 24 V koristite oklopljene konstrukcije.

Usporedba jakne i izolacijskih materijala

Praktičan slijed odabira

Kada projekt ima desetke kabela, rad kroz isti kratki niz za svaki održava specifikaciju poštenom.

1. Najprije definirajte kretanje: statično, povremeno savijanje, kontinuirano savijanje ili torzija. Sve ostalo proizlazi iz ovog odgovora.
2. Potvrdite električnu snagu, uključujući razinu napona, struju i je li potreban zaštitni vodič uzemljenja unutar istog kabela.
3. Odredite vrstu i brzinu signala, budući da analogno mjerenje, povratna informacija kodera i Ethernet imaju različite potrebe zaštite i impedancije.
4. Navedite okoliš: ulja, rashladna sredstva, voda, prašina, izloženost ultraljubičastom zračenju i svi zahtjevi za opasno područje.
5. Provjerite temperaturni raspon tijekom rada i tijekom instalacije, jer se to dvoje često vrlo razlikuje.
6. Pregledajte geometriju instalacije, uključujući minimalni radijus savijanja, hod lanca i hoće li kabel biti fiksiran, vođen ili slobodno visi.
7. Potvrdite certifikaciju i dokumentaciju, posebno CE ili UL popis i izvješća o ispitivanju koja će vaš kupac ili inspektor tražiti.

Za ruke robota s više osi, ovaj slijed obično ukazuje na PUR konstrukciju s velikim brojem niti i štitom dizajniranim da preživi opetovano uvijanje, a ne obično savijanje.

JOR-256 PUR robotski kabel za dinamičke primjene Robotski kabel obložen PUR-om s pletenim oklopom i visokom fleksibilnošću, dizajniran za robote sa šest osi, nosače kabela i ožičenje servo kodera. Pogledajte proizvod →

Certifikacija, prilagodba i opskrba

Izvozno orijentirani projekti automatizacije rijetko prihvaćaju generički kabel. CE i UL popisi, opcije otporne na plamen i bez dima bez halogena, te dokumentirani podaci o ispitivanju često su dio uvjeta kupnje, a ne lijep dodatak. Prilagođene duljine, kodiranje bojom jezgre, tiskane legende i skrojena zaštita jednako su uobičajeni zahtjevi, jer kabel koji prvi put odgovara stroju štedi cijeli dan puštanja u pogon.

Kao proizvođač s vlastitom proizvodnom bazom u Xuanchengu, Anhui, bavimo se s oba kraja tog asortimana: obiteljima standardnih upravljačkih, podatkovnih, servo i fleksibilnih kabela te modificiranih konstrukcija izrađenih prema nacrtima kupaca. Odabir kabela također se mijenja u opasnim okruženjima, gdje jedna slaba karika u integritetu signala može utjecati na cijeli sigurnosni sustav, što je tema koju detaljnije pokrivamo u ovom članku o instrumentacijski kabeli u opasnim zonama .

Okupljanje

Kabel za industrijsku automatizaciju mala je stavka u proračunu većine projekata i ima iznenađujuće velik udio neplaniranih zastoja. Tretirati to kao inženjersku odluku, a ne kao odluku o kupovini, s profilom kretanja, okruženjem i zahtjevima za signal koji su napisani prije nego što se nešto naruči, obično je dovoljno da se izbjegnu uobičajeni kvarovi. Ako niste sigurni koja konstrukcija odgovara određenoj osi, pošaljite nam pojedinosti o aplikaciji i mi ćemo s vama proći kroz opcije, od standardnog upravljačkog kabela do potpuno prilagođenog fleksibilnog dizajna.