Teollisuusautomaatiokaapeli: Kuinka valita oikea koneellesi

Automatisoitu tuotantolinja on vaikea paikka kaapelin kuljettamiselle. Vetoketju voi pyöräillä useita miljoonia kertoja vuodessa, robotin ranne pyörii useiden akselien läpi ja servokäyttö työntää suurta virtaa johtimien läpi, jotka ovat vain millimetrin päässä takaisinkytkentäsignaalista. Kun kone pysähtyy, kaapeli on usein viimeinen komponentti, jota kukaan epäilee ja ensimmäinen, joka kannattaa tarkastaa.

Teollisuusautomaatiokaapelin valinnassa ei siis ole kyse paksuimman tai halvimman vaihtoehdon löytämisestä. Siinä on kyse rakennusosien, kuten narutuksen, eristyksen, suojauksen ja vaipan sovittamisesta yhteen tietyn koneen liikkeisiin, kemiaan ja sähköiseen meluon. Tämä opas kattaa kaapeliperheet, jotka muodostavat tyypillisen automaatiojärjestelmän, niiden epäonnistumiset ja kysymykset, joita kannattaa kysyä ennen tilauksen tekemistä.

Mikä tekee kaapelista sopivan teollisuusautomaatioon?

Ilmaus teollisuusautomaatiokaapeli on kattotermi, ei yksittäinen tuote. Se kattaa kaiken 24 V:n ohjauskaapeleista kaapin sisällä suojattuihin moottorikaapeleihin, jotka kulkevat portaalissa. Hyvien yhteistä on se, että ne on suunniteltu liikettä, melua ja kontaminaatiota varten pikemminkin kuin kiinteään asennukseen seinän sisään.

• Hienosäikeiset johtimet. Joustava luokkien 5 ja 6 säikeistys antaa kuparin taipua ilman työstökarkaisua ja halkeilua, mikä lopulta tuhoaa liikkuvan akselin jäykän johtimen.
• Käyttötarkoituksen mukaan valittu eristys. TPE, PUR, silikoni ja XLPE myyvät kukin joustavuutta, dielektristä lujuutta ja lämpötila-aluetta eri tavalla, ja valinta seuraa yleensä kuuminta kaapelin näkemää tilaa.
• Suojaus, kun signaalit ovat heikkoja. Punos, kalvo tai molempien yhdistelmä pitää taajuusmuuttajan kytkentääänen poissa koodereista, antureista ja linja-autoliikenteestä.
• Ympäristöä kestävä takki. PUR käsittelee öljyä ja hankausta, PVC kattaa yleiset paneelityöt ja silikoni ansaitsee paikkansa lämmönlähteiden ympärillä.
• Tasainen geometria. Samankeskiset kerrokset, asianmukaiset täyteaineet ja pyöreä profiili pitävät kaapelin vakaana ketjun sisällä ja ennustettavana tiivisteholkkissa.

400 V:n moottorin syöttöä kuljettava kaapeli ja enkooderin signaalia kuljettava kaapeli voivat näyttää ulkopuolelta samanlaisilta, mutta niiden eristeen paksuus, suojauspeitto ja kapasitanssitavoitteet ovat erilaiset. Yhden tyypin käyttäminen molemmissa töissä on yksi yleisimmistä ja kalleimmista pikanäppäimistä automaatioprojekteissa.

Pääkaapeliperheet automaatiojärjestelmässä

Useimmat koneet käyttävät viittä tai kuutta erillistä kaapeliperhettä, joista jokainen tekee eri työtä. Niiden varhainen lajittelu tekee lopusta valinnasta yksinkertaista.

Tyypillisessä jälkiasennuksessa data- ja takaisinkytkentäkaapelit aiheuttavat eniten keskeytyksiä, koska suojauksella ja impedanssilla on siellä enemmän merkitystä kuin johdinmittauksella. Hyvin määritelty väyläkaapeli esimerkiksi pitää tiedonsiirron vakaana, vaikka se jakaa kanavan käyttökaapeleiden kanssa useita metrejä.

Cat6 suojattu teollinen Ethernet-kaapeli automaatioon Kategorian 6 teollisuus-Ethernet-kaapeli pari- ja yleissuojauksella, sopii jälkiasennuksiin, jotka vaativat vakaata tiedon- ja takaisinkytkentää. Näytä tuote →

Se auttaa myös järjestämään valinnan sovelluksen mukaan pelkän kaapelityypin sijaan, koska pakkauslinja, CNC-solu ja robottityösolu asettavat samalle rakenteelle hyvin erilaisia vaatimuksia. Ryhmittelemme nämä yhdistelmät toimialan mukaan automaatioratkaisut yleiskatsauksen, joka on usein nopeampi lähtökohta kuin pitkä tuoteluettelo.

Missä automaatiokaapelit epäonnistuvat ensin

Viat alkavat harvoin kuparissa. Ne alkavat vaipassa, suojassa tai säikeessä, joka luovuttaa olosuhteissa, jotka eivät koskaan päässeet spesifikaatioon.

• Jatkuva taipuminen. Takki halkeilee suurimman taipuman kohdalta, ja vauriot ilmenevät yleensä muutaman miljoonan jakson jälkeen muutaman tuhannen sijasta.
• Vääntö. Taivutettaviksi suunniteltua kaapelia ei ole automaattisesti luokiteltu kiertymään, ja moniakseliset ranteet kiertyvät jatkuvasti.
• Öljy, jäähdytysneste ja hydraulineste. Tavallinen PVC turpoaa ja pehmenee joutuessaan kosketuksiin monien koneistusnesteiden kanssa, jolloin PUR-vaipat osoittavat arvonsa.
• Sähkömagneettinen häiriö. Taajuusmuuttajakaapeleiden vieressä kulkevat suojaamattomat signaaliparit vastaanottavat kytkentäkohinaa ja aiheuttavat ajoittaisia ​​asentovirheitä, joita on vaikea jäljittää.
• Lämpö. Moottorikotelot, uunit ja hitsauskennot ylittävät ympäristön lämpötilat yleiskäyttöisten yhdisteiden rajojen yli.
• Kulumista ja ketjun kulumista. Toisiaan tai ohjausrullia vasten hankaavat kaapelit menettävät ulomman kerroksensa kauan ennen kuin johtimet rikkoutuvat.

Kaksi näistä ansaitsevat erityistä huomiota. Kaapeliketjussa ratkaiseva tekijä on lähes aina vaipan seos ja taivutussäde, jolla kaapeli todella on asennettu, ei se, joka on painettu tietolomakkeeseen. Oikein mitoitettu vetoketjukaapeli säilyttää sähköisen suorituskykynsä miljoonien syklien ajan juuri siksi, että suojus ja vaippa on suunniteltu liikkumaan yhdessä sen sijaan, että ne taistelivat keskenään.

TRVVP suojattu vetoketjukaapeli hissijärjestelmiin Joustava liikkuva kaapeli yleissuojauksella hisseille, joka tukee ohjaus-, data-, video- ja väyläsignaaleja edestakaisin akselin liikkeessä. Näytä tuote →

Suojaus- ja takkimateriaalit: hiljaiset päättäjät

Kuinka suojaus rakennetaan

Tyhjennyslangalla varustettu kalvo käsittelee hyvin korkeataajuista melua ja on edullinen, kun taas punottu kuparisuoja sopii paremmin matalataajuisille häiriöille ja lisää mekaanista lujuutta. Yhdistetyt suojukset antavat molemmat, painon kustannuksella ja hieman suuremman halkaisijan. Peittokyvyllä on yhtä paljon merkitystä kuin suojatyypillä: 85 prosentin punos ja 95 prosentin punos käyttäytyvät hyvin eri tavalla 15 kW:n taajuusmuuttajan rinnalla. Pääsääntöisesti vedä teho- ja signaalikaapelit mahdollisuuksien mukaan erillisiin kanaviin, ristiin suorassa kulmassa, kun et voi, ja käytä suojattuja rakenteita kaikkeen alle 24 V:n jännitteeseen.

Takin ja eristysmateriaalien vertailu

Käytännön valintasarja

Kun projektissa on kymmeniä kaapeleita, kullekin saman lyhyen sarjan läpikäyminen pitää määrittelyn rehellisenä.

1. Määritä liike ensin: staattinen, satunnainen jousto, jatkuva jousto tai vääntö. Kaikki muu seuraa tästä vastauksesta.
2. Varmista sähkökäyttö, mukaan lukien jännitetaso, virta ja se, tarvitaanko suojamaadoitusjohdinta saman kaapelin sisällä.
3. Tunnista signaalin tyyppi ja nopeus, koska analogisella mittauksella, kooderin takaisinkytkennällä ja Ethernetillä on kullakin erilaiset suojaus- ja impedanssitarpeet.
4. Luettele ympäristö: öljyt, jäähdytysnesteet, vesi, pöly, ultraviolettialtistus ja kaikki vaarallisten alueiden vaatimukset.
5. Tarkista lämpötila-alue käytön ja asennuksen aikana, koska nämä kaksi ovat usein hyvin erilaisia.
6. Tarkista asennusgeometria, mukaan lukien pienin taivutussäde, ketjun liike ja onko kaapeli kiinteä, ohjattu vai vapaasti riippuva.
7. Vahvista sertifiointi ja asiakirjat, erityisesti CE- tai UL-luettelo ja asiakkaasi tai tarkastajasi pyytämät testiraportit.

Moniakselisissa robottikäsivarsissa tämä sekvenssi osoittaa yleensä kohti PUR-rakennetta, jossa on suuri nauhaluku ja suojus, joka on suunniteltu kestämään toistuvaa vääntöä pelkän taivutuksen sijaan.

JOR-256 PUR-robottikaapeli dynaamisiin sovelluksiin PUR-vaippainen robottikaapeli, jossa on punottu suojaus ja suuri joustavuus, suunniteltu kuusiakselisille roboteille, kaapelinkannattimille ja servokooderin johdotuksille. Näytä tuote →

Sertifiointi, räätälöinti ja toimitus

Vientiin suuntautuvat automaatioprojektit hyväksyvät harvoin geneeristä kaapelia. CE- ja UL-luettelot, palonestoaineet ja vähän savua aiheuttavat halogeenivapaat vaihtoehdot sekä dokumentoidut testitiedot ovat usein osa ostoehtoa mieluummin kuin mukava lisä. Mukautetut pituudet, ydinvärikoodit, painetut tekstit ja räätälöity suojaus ovat yhtä yleisiä pyyntöjä, koska koneeseen ensimmäistä kertaa sopiva kaapeli säästää koko käyttöönottopäivän.

Valmistajana, jolla on oma tuotantopaikkamme Xuanchengissa, Anhuissa, käsittelemme tämän alueen molempia päitä: vakioohjaus-, data-, servo- ja joustavat kaapeliperheet sekä asiakkaan piirustuksen mukaan rakennetut modifioidut rakenteet. Kaapelivalinnat muuttuvat myös vaarallisissa ympäristöissä, joissa signaalin eheyden yksittäinen heikko lenkki voi vaikuttaa koko turvajärjestelmään. Käsittelemme aihetta tarkemmin tässä artikkelissa. instrumentointikaapeleita vaarallisilla alueilla .

Tuo se yhteen

Teollisuusautomaatiokaapeli on pieni rivi useimmissa projektibudjeteissa ja yllättävän suuri osa suunnittelemattomista seisokeista. Tavallisimpien vikojen välttämiseksi riittää, että sitä käsitellään suunnittelupäätöksenä ostopäätöksen sijaan, kun liikeprofiili, ympäristö ja signaalivaatimukset on kirjattu ylös ennen kuin mitään tilataan. Jos olet epävarma, mikä rakenne sopii tietylle akselille, lähetä meille hakemuksen tiedot, niin käymme läpi vaihtoehdot kanssasi vakioohjauskaapelista täysin räätälöityyn joustavaan malliin.