Anhui Zhishang Cable Technology Co., Ltd.

Tin tức ngành

Nhận thêm nội dung có thể giúp bạn

Trang chủ / Tin tức / Tin tức ngành / Cáp tự động hóa công nghiệp: Cách chọn loại cáp phù hợp cho máy của bạn
Tin tức ngành

Cáp tự động hóa công nghiệp: Cách chọn loại cáp phù hợp cho máy của bạn

Dây chuyền sản xuất tự động là nơi khó chạy dây cáp. Xích kéo có thể quay vòng vài triệu lần một năm, cổ tay robot quay qua nhiều trục và bộ truyền động servo đẩy dòng điện cao qua các dây dẫn chỉ cách tín hiệu phản hồi vài milimet. Khi máy dừng, dây cáp thường là bộ phận cuối cùng mà mọi người nghi ngờ và là bộ phận đầu tiên cần kiểm tra.

Do đó, việc chọn cáp tự động hóa công nghiệp không phải là tìm ra lựa chọn dày nhất hoặc rẻ nhất. Đó là việc kết hợp các chi tiết kết cấu, chẳng hạn như dây bện, vật liệu cách nhiệt, tấm chắn và vỏ bọc, với chuyển động, hóa học và tiếng ồn điện của một máy cụ thể. Hướng dẫn này đề cập đến các dòng cáp tạo nên một hệ thống tự động hóa điển hình, các nguyên nhân hư hỏng và các câu hỏi đáng đặt ra trước khi bạn đặt hàng.

Điều gì tạo nên cáp phù hợp cho tự động hóa công nghiệp?

Cụm từ cáp tự động hóa công nghiệp là một thuật ngữ chung chứ không phải một sản phẩm đơn lẻ. Nó bao gồm mọi thứ từ hệ thống dây điện điều khiển 24 V bên trong tủ đến các dây cáp động cơ được bảo vệ chạy dọc theo giàn. Điều mà những người giỏi chia sẻ là chúng được thiết kế để di chuyển, chống ồn và chống ô nhiễm hơn là để lắp đặt cố định bên trong bức tường.

  • Dây dẫn sợi mịn. Việc bện loại 5 và loại 6 linh hoạt cho phép đồng uốn cong mà không bị cứng và nứt khi gia công, điều này cuối cùng sẽ phá hủy một dây dẫn cứng trong một trục chuyển động.
  • Cách nhiệt được lựa chọn theo mục đích. Mỗi loại TPE, PUR, silicone và XLPE có độ linh hoạt, độ bền điện môi và phạm vi nhiệt độ khác nhau và sự lựa chọn thường tuân theo điều kiện nóng nhất mà cáp sẽ thấy.
  • Che chắn nơi tín hiệu yếu. Dây bện, giấy bạc hoặc sự kết hợp của cả hai giúp ngăn chặn tiếng ồn chuyển mạch truyền động khỏi bộ mã hóa, cảm biến và lưu lượng xe buýt.
  • Một chiếc áo khoác chống lại môi trường. PUR xử lý dầu và mài mòn, PVC đảm nhiệm công việc của bảng điều khiển chung và silicone giành được vị trí xung quanh các nguồn nhiệt.
  • Hình học nhất quán. Các lớp đồng tâm, chất độn thích hợp và hình dạng tròn giữ cho cáp ổn định bên trong xích và có thể dự đoán được trong vòng đệm.

Cáp mang nguồn điện động cơ 400 V và cáp mang tín hiệu bộ mã hóa có thể trông giống nhau từ bên ngoài, nhưng độ dày cách điện, phạm vi che chắn và mục tiêu điện dung của chúng là khác nhau. Sử dụng một loại cho cả hai công việc là một trong những lối tắt phổ biến nhất và đắt tiền nhất trong các dự án tự động hóa.

Các dòng cáp chính trong hệ thống tự động hóa

Hầu hết các máy sử dụng năm hoặc sáu họ cáp riêng biệt, mỗi họ thực hiện một công việc khác nhau. Việc sắp xếp chúng sớm giúp phần còn lại của việc lựa chọn trở nên đơn giản.

Bảng 1: Các họ cáp thường thấy trên đường dây tự động và vai trò của mỗi loại.
Họ cáp Nó mang theo những gì Vị trí điển hình
Cáp cấp nguồn Điện áp nguồn cho biến tần, động cơ và tủ Nguồn cấp dữ liệu bảng điều khiển, thanh cái, nguồn cung cấp động cơ
Cáp điều khiển Tín hiệu chuyển mạch và khóa liên động, thường là 300/500 V Bảng điều khiển, nút bấm, van, rơle
Cáp servo và động cơ Dòng điện cao cộng với nối đất bảo vệ cho động cơ servo Lái xe tới động cơ, thường theo chuỗi
Cáp phản hồi và mã hóa Tín hiệu vị trí và tốc độ cấp thấp Động cơ dẫn động, định tuyến bên cạnh cáp điện
Cáp dữ liệu và bus Lưu lượng truy cập Ethernet, CAN, Profibus hoặc cảm biến Bộ điều khiển, khối IO, hệ thống thị giác
Cáp cảm biến và thiết bị đo đạc Tín hiệu đo tương tự và kỹ thuật số Thiết bị đo áp suất, nhiệt độ và lưu lượng
Robot và cáp xích kéo Nguồn, điều khiển và dữ liệu trên các trục chuyển động Cổ tay, cổng, bộ truyền động tuyến tính

Trong một trang bị thêm điển hình, cáp dữ liệu và phản hồi gây ra nhiều gián đoạn nhất vì ở đó tấm chắn và trở kháng quan trọng hơn thước đo dây dẫn. Ví dụ, một cáp bus được xác định rõ ràng sẽ giữ cho kết nối ổn định ngay cả khi nó dùng chung một ống dẫn với cáp truyền động trong vài mét.

Cat6 Shielded Industrial Ethernet Cable for Automation Cáp Ethernet công nghiệp được bảo vệ Cat6 dành cho tự động hóa Cáp Ethernet công nghiệp loại 6 có lớp bảo vệ tổng thể và từng cặp, phù hợp với các thiết bị cải tiến cần truyền dữ liệu và phản hồi ổn định. Xem sản phẩm →

Nó cũng giúp tổ chức lựa chọn theo ứng dụng thay vì chỉ theo loại cáp, bởi vì dây chuyền đóng gói, tế bào CNC và tế bào làm việc robot đặt ra những yêu cầu rất khác nhau trên cùng một công trình. Chúng tôi nhóm các kết hợp này theo ngành trong giải pháp tự động hóa tổng quan, thường là điểm khởi đầu nhanh hơn danh sách sản phẩm dài.

Nơi cáp tự động hóa bị lỗi đầu tiên

Thất bại hiếm khi bắt đầu ở đồng. Chúng bắt đầu từ áo khoác, tấm chắn hoặc cấu trúc sợi từ bỏ trong điều kiện chưa bao giờ được đưa vào đặc điểm kỹ thuật.

  • Uốn cong liên tục. Áo khoác bị nứt ở điểm uốn cong tối đa và hư hỏng thường xuất hiện sau vài triệu chu kỳ thay vì vài nghìn.
  • Xoắn. Cáp được xếp hạng để uốn không được tự động xếp hạng để xoắn và cổ tay nhiều trục xoắn liên tục.
  • Dầu, chất làm mát và chất lỏng thủy lực. PVC tiêu chuẩn phồng lên và mềm đi khi tiếp xúc với nhiều chất lỏng gia công, đó là lúc áo khoác PUR thể hiện giá trị của chúng.
  • Nhiễu điện từ. Các cặp tín hiệu không được che chắn chạy bên cạnh cáp truyền động sẽ thu được tiếng ồn chuyển mạch và tạo ra các lỗi vị trí không liên tục khó phát hiện.
  • Nhiệt. Vỏ động cơ, lò nướng và tế bào hàn đẩy nhiệt độ môi trường vượt quá giới hạn của các hợp chất đa năng.
  • Sự mài mòn và mòn dây chuyền. Các dây cáp cọ xát với nhau hoặc với các con lăn dẫn hướng sẽ mất lớp ngoài từ rất lâu trước khi dây dẫn bị hỏng.

Hai trong số này đáng được quan tâm đặc biệt. Trong xích cáp, yếu tố quyết định hầu như luôn là hợp chất vỏ ngoài và bán kính uốn cong mà cáp được lắp đặt thực tế chứ không phải bán kính được in trên biểu dữ liệu. Cáp xích kéo được đánh giá phù hợp sẽ duy trì hiệu suất điện của nó qua hàng triệu chu kỳ một cách chính xác vì tấm chắn và vỏ bọc được thiết kế để chuyển động cùng nhau thay vì đấu tranh với nhau.

TRVVP Shielded Drag Chain Cable for Elevator Systems Cáp xích kéo được bảo vệ TRVVP cho hệ thống thang máy Cáp di chuyển linh hoạt với khả năng che chắn tổng thể cho thang máy, hỗ trợ điều khiển, dữ liệu, video và tín hiệu bus trong chuyển động tịnh tiến của trục. Xem sản phẩm →

Chất liệu che chắn và áo khoác: Những người quyết định thầm lặng

Tấm chắn được xây dựng như thế nào

Giấy bạc có dây thoát nước xử lý tốt tiếng ồn tần số cao và không tốn kém, trong khi tấm chắn bằng đồng bện tốt hơn để chống nhiễu tần số thấp và tăng thêm độ bền cơ học. Các tấm chắn kết hợp cung cấp cả hai, nhưng phải trả giá bằng trọng lượng và đường kính lớn hơn một chút. Độ che phủ cũng quan trọng như loại tấm chắn: bện 85% và bện 95% hoạt động rất khác với bộ truyền động 15 kW. Theo quy định, hãy định tuyến cáp nguồn và cáp tín hiệu trong các ống dẫn riêng biệt nếu có thể, bắt chéo chúng theo góc vuông khi bạn không thể và sử dụng kết cấu được che chắn cho mọi thứ dưới 24 V.

So sánh áo khoác và vật liệu cách nhiệt

Bảng 2: Các vật liệu phổ biến được sử dụng trong cáp tự động hóa và vị trí của mỗi loại.
Chất liệu Mạnh mẽ ở Đáng chú ý
PVC Hệ thống dây điện chung, độ uốn vừa phải, kiểm soát chi phí Khả năng chịu dầu và nhiệt hạn chế
PUR Mài mòn, dầu, chất làm mát, uốn liên tục Chi phí cao hơn, cần chấm dứt cẩn thận
TPE Tuổi thọ uốn ở nhiệt độ, bán kính uốn cong chặt chẽ Yếu hơn đối với một số loại dầu so với PUR
Silicon Nhiệt độ cực cao và lạnh trong khi vẫn linh hoạt Độ bền cơ học thấp hơn, chi phí cao hơn
XLPE Phân phối điện, độ bền điện môi cao Cứng hơn, phù hợp hơn với chạy tĩnh
PTFE và FEP Hóa chất và nhiệt độ rất cao Xử lý chuyên biệt, đắt tiền

Trình tự lựa chọn thực tế

Khi một dự án có hàng chục lần chạy cáp, việc thực hiện theo cùng một trình tự ngắn cho mỗi lần chạy sẽ giúp thông số kỹ thuật luôn trung thực.

  1. Trước tiên, hãy xác định chuyển động: tĩnh, uốn cong thường xuyên, uốn cong liên tục hoặc xoắn. Mọi thứ khác theo sau từ câu trả lời này.
  2. Xác nhận nhiệm vụ về điện, bao gồm mức điện áp, dòng điện và liệu có cần dây dẫn nối đất bảo vệ bên trong cùng một cáp hay không.
  3. Xác định loại tín hiệu và tốc độ, vì phép đo tương tự, phản hồi bộ mã hóa và Ethernet, mỗi loại đều có nhu cầu che chắn và trở kháng khác nhau.
  4. Liệt kê môi trường: dầu, chất làm mát, nước, bụi, tiếp xúc với tia cực tím và bất kỳ yêu cầu nào đối với khu vực nguy hiểm.
  5. Kiểm tra phạm vi nhiệt độ khi vận hành và trong khi lắp đặt, vì hai loại này thường rất khác nhau.
  6. Xem lại hình dạng lắp đặt, bao gồm bán kính uốn cong tối thiểu, hành trình của xích và liệu cáp sẽ được cố định, dẫn hướng hay treo tự do.
  7. Xác nhận chứng nhận và tài liệu, đặc biệt là danh sách CE hoặc UL và báo cáo thử nghiệm mà khách hàng hoặc người kiểm tra của bạn sẽ yêu cầu.

Đối với cánh tay robot nhiều trục, trình tự này thường hướng tới cấu trúc PUR có số lượng sợi cao và tấm chắn được thiết kế để chịu được xoắn nhiều lần thay vì uốn cong đơn giản.

JOR-256 PUR Robot Cable for Dynamic Applications Cáp Robot JOR-256 PUR cho các ứng dụng động Cáp robot có vỏ bọc PUR có lớp bọc bện và độ linh hoạt cao, được thiết kế cho robot sáu trục, bộ mang cáp và hệ thống dây của bộ mã hóa servo. Xem sản phẩm →

Chứng nhận, tùy chỉnh và cung cấp

Các dự án tự động hóa định hướng xuất khẩu hiếm khi chấp nhận cáp chung. Danh sách CE và UL, các tùy chọn không có halogen và chất chống cháy ít khói cũng như dữ liệu thử nghiệm được ghi lại thường là một phần của điều kiện mua hàng chứ không phải là một phần bổ sung tuyệt vời. Độ dài tùy chỉnh, mã hóa màu lõi, chú thích được in và lớp che chắn phù hợp là những yêu cầu phổ biến như nhau vì cáp phù hợp với máy lần đầu tiên giúp tiết kiệm cả ngày vận hành.

Là nhà sản xuất có cơ sở sản xuất riêng tại Tuyên Thành, An Huy, chúng tôi xử lý cả hai đầu của phạm vi đó: điều khiển tiêu chuẩn, dữ liệu, servo và các dòng cáp linh hoạt cũng như các công trình sửa đổi được xây dựng theo bản vẽ của khách hàng. Các lựa chọn cáp cũng thay đổi trong môi trường nguy hiểm, trong đó một liên kết yếu duy nhất về tính toàn vẹn của tín hiệu có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống an toàn, một chủ đề mà chúng tôi đề cập sâu hơn trong bài viết này về cáp thiết bị trong khu vực nguy hiểm .

Mang nó lại với nhau

Cáp tự động hóa công nghiệp là một hạng mục nhỏ trong hầu hết ngân sách dự án và chiếm tỷ lệ lớn đáng ngạc nhiên về thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến. Coi nó như một quyết định kỹ thuật hơn là một quyết định mua hàng, với cấu hình chuyển động, môi trường và các yêu cầu tín hiệu được ghi lại trước khi đặt hàng, thường là đủ để tránh những lỗi thường gặp. Nếu bạn không chắc chắn cấu trúc nào phù hợp với một trục cụ thể, hãy gửi cho chúng tôi chi tiết ứng dụng và chúng tôi sẽ cùng bạn giải quyết các tùy chọn, từ cáp điều khiển tiêu chuẩn đến thiết kế linh hoạt được tùy chỉnh hoàn toàn.