Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2022/03/złaczki-weidmuller-iautomatyka-snap-in-0.jpg

Którą złączkę wybrać do mojej szafy? Propozycje na każdą okazję.


Niby jadąc na uruchomienie nowego obiektu, jedzie się przygotowanym, po zapoznaniu z dokumentacją i wiedzą ile i jakich punktów będzie do sprawdzenia. Niby jest się psychologicznie gotowym, na to ile pracy będzie do wykonania i ma się dobre lub słabe nastawienie do pracy.  A mimo to, dopiero po otwarciu tej nowo obszytej szafy, do człowieka dociera, ile rzeczywiście pracy jest do zrobienia. I to wcale nie na widok szeregu przekaźników czy ilości modułów w PLC. Wiecie po czym ja obrazuję sobie ilość pracy jaka będzie do wykonania przed testami programów? Po długości ciągów złączek szynowych (lub jak kto woli kości, zug-ów, terminali łączeniowych).

Tak, to właśnie one w pierwszej chwili mówią mi o ilości pracy przy sprawdzeniu punktów. W końcu za każdą taką złączką szynową, kryje się połączenie biegnące do jakiegoś czujnika czy elementu wykonawczego. Do każdego będzie trzeba podejść i sprawdzić czy jest właściwie zamontowany, zasilony, odbiera i/lub wysyła odpowiednie sygnały. Czy te sygnały w sposób prawidłowy odzwierciedlają rzeczywistość? Czy ten czujnik ma ustawiony prawidłowy zakres pomiarowy? Czy wartość w PLC odpowiada rzeczywistej, mierzonej? Czy po odłączeniu zniknie właściwy czujnik z programu? Czy po zasterowaniu otworzy się ten zawór, a nie jakiś obok?

Gdy spojrzysz na numerację to jakiś obraz liczby punktów można uzyskać przez pomnożenie zug-ów razy „X” minut:

  • 50 złączek z czujnikami analogowymi dwuprzewodowymi = 25 czujników -> 15min/szt = ~6h.

I tutaj pewnie ktoś z Was powie, że przykładowe 15min per czujnik to dużo lub mało. Oczywiście, wszystko zależy z jakimi układami się pracuje. Jeśli wszystko jest skoncentrowane wokół jednego zbiornika lub w centrali wentylacyjnej to jest może ok. Ale jeśli jest rozrzucone po obiekcie, gdzie trzeba zrobić kilometry piechotą i jeszcze z drabiną to śmiało może tego czasu zabraknąć. A niech tylko elektromonter coś namiesza, to już całkiem lipa! Podczas, gdy normalny człowiek liczy przed snem przeskakujące owieczki, tak ja, jako automatyk liczę zugi 😛

Po co stosuje się złączki szynowe

Teraz już rozumiem, po co montowane są te szeregi złączek, ale nie zawsze tak było. Przecież czujnik i tak wchodzi bezpośrednio na moduł PLC. Pompę też można od razu pod stycznik podłączyć, a krańcówkę pod przekaźnik bezpośrednio. To po co te złączki? Przecież one tylko miejsce zajmują! Tymczasem okazuje się, że nie do końca. Szafa w końcu jest prefabrykowana zanim przyjedzie na obiekt. Elektromonter „szyjący” szafę doprowadza wszystkie sygnały i zasilania na złączki, gdzie kończy się jego jurysdykcja. Na miejscu inny elektromonter nie musi się wtedy zastanawiać do jakiego modułu PLC i na które jego piny wchodzi dany czujnik.  Z dokumentacji montażowej widzi, że powinien wpiąć się na np. listwę X13: 55; 56 tylko z odpowiednią polaryzacją określoną numerami żył lub kolorami. I to wszystko! Złączki mega ułatwiają podział prac i organizację połączeń wewnątrz szaf.

człowiek podłącza przewody do złączek Weidmuller

Ja także przekonałem się o ich zaletach, gdy pierwszy raz coś nie zadziałało. Od tamtej pory diagnostykę dzielę na dwa obszary: w szafie i poza nią. Sprawdzenie sygnału zaczynam od stanu na złączkach przelotowych. Jeśli okazuje się, że w obrębie szafy jest ok, to problemu szukam w obwodach samego elementu. I na odwrót. A potem już po nitce do kłębka i problem namierzony!

Coś więcej o złączkach szeregowych?

Nie chcę pisać tylko o swoich doświadczeniach i styczności z technologią złączek, bo to tak duży kawałek świata automatyki, że można by o nim doktorat napisać (i nawet pewnie jakiś powstał, nie wiem). Jako, że chcę pokazać coś więcej niż tylko zwykłe złączki przelotowe sprężynowe czy śrubowe to posłużę się ofertą Weidmuller-a, który dysponuje szeroką gamą złączy elektrycznych pod nazwą Klippon® Connect. Skupiać raczej będę się na czymś niestandardowym, czego może nie miałeś okazji spotkać. W końcu nie najzwyklejszymi złączkami świat stoi!

Doprowadzenie zasilania

W tym mega długim wstępie przytoczyłem przykład wykorzystania złączek szeregowych jako elementów łączeniowych dla urządzeń automatyki, ponieważ w takim zastosowaniu ja miałem najwięcej z nimi do czynienia.  A tymczasem, złączki są też już na samym „wejściu” do szafy. Zasilanie wprowadzamy na zaciski główne, gdzie dalsza dystrybucja odbywa się przewodami wewnątrz szafy zgodnie ze schematem elektrycznym. Właśnie! Przewody wewnątrz szafy są wykonane z miedzi (poza naprawdę rzadkimi wyjątkami). Natomiast jeśli chodzi o doprowadzenie zasilania, może zdarzyć się, że wykorzystany został kabel z aluminium. Takie rozwiązanie stosowane jest zwłaszcza, gdy szafa sterownicza zlokalizowana jest w dużej odległości od rozdzielnicy zasilającej i koszt kabla wykonanego z miedzi byłby kilkukrotnie większy. Tych dwóch materiałów tj. miedzi i aluminium nie można łączyć bezpośrednio. Ale można na ich połączeniu zastosować złączkę z typu WPD, która zapobiegnie utlenianiu się aluminium. To oczywiście przykład, a złączki na zasilaniu i tak stosuje się ze względów różnego dystrybuowania energii już wewnątrz szafy, wygody, estetyki, praktyki. Analogicznie zasilanie elementów na wyjściu z szafy wykonuje się przez złączki dystrybucji zasilania. Dla obwodu jednofazowego dwa zugi przelotowe z typu WDU i jeden dla przewodu ochronnego z typu WPE  załatwią sprawę.

Instalacje budynkowe

W zastosowaniach okablowania instalacji budynkowych Weidmuller również przewidział dedykowane rozwiązania ułatwiające wykonywanie prac. Rozdział zasilania w szafach elektrycznych ułatwiają dwurzędowe złączki na przykład typów WDL oraz AITB ze zmostkowaną linią dla przewodu neutralnego i zaciskiem PE bezpośrednio połączonym z szyną TH35. Pozwala to na dobrą organizację i bardzo szybkie okablowywanie rozdzielnic instalacji odbiorczej budynkowej, gdzie obwody zabezpieczane są wyłącznikami różnicowoprądowymi. Do zabezpieczenia delikatnych obwodów można użyć złączek bezpiecznikowych z typu ZDL, dostępnych również w tradycyjnym wykonaniu bez bezpiecznika.

Złączki bezpiecznikowe

Pozostając w temacie zasilania delikatnych elementów automatyki, nieduże odbiory mogą być dodatkowo dobezpieczone na złączkach na wyjściu z szafy. Widziałem też rozwiązania wykorzystujące złączki bezpiecznikowe dobezpieczające urządzenia zainstalowane wewnątrz szafy. W końcu sposób wykorzystania zależy od nas i naszych pomysłów.

Dostępne są typy:

  • WFS, WSI, WTR dla bezpieczników topikowych 5×20, 10×38 z przyłączami śrubowymi,
  • ZSI do bezpieczników 5×20, 5×25, 6,3×32 i samochodowych, przyłącze sprężynowe,
  • AFS dla bezpieczników 5×20 jak i samochodowych, wykonanie w technologii PUSH-IN.

O rodzajach przyłączy opowiem jeszcze w dalszej części tego artykułu. Pierwszy raz miałem przy tym do czynienia z technologią od Weidmuller, szybszą niż PUSH-IN, warto doczekać do końca!

Rozdział potencjału

Wewnątrz szafy bardzo często zachodzi potrzeba rozdzielenia potencjału zasilającego. Mówię to o obwodach niskonapięciowych, choćby 24VDC. Dla elementów poza szafą często jest to robione już na złączkach wychodzących z szafy przez zastosowanie mostków. A co z odbiorami wewnątrz szafy? Można zastosować bloki rozdzielcze z typu AAP. Są one o tyle dobre, że można je rozbudowywać o kolejne „plastry” i łączyć mostkami. Każdy z plastrów może mieć miejsce na kilka wyjść potencjału zasilającego. Widzę tu dwie zalety. Można dopasować rozwiązanie stricte pod siebie dobierając ilość modułów z określoną liczbą pinów. Analogicznie jeśli na uruchomieniu dojdą jakieś dodatkowe odbiory (a niemal zawsze tak jest), to nie trzeba kombinować i upychać dodatkowych kabelków, a wystarczy dostawić moduł czy dwa…  Są też dostępne w wersjach jak powyżej z bezpiecznikiem cylindrycznym dodatkowo zabezpieczającym podłączony odbiór i sam przewód.

Bloki podłączenia przekładników napięciowych i prądowych

Może obracasz się trochę w tematyce energetyki? Jeszcze w temacie zasilania należy wspomnieć o blokach do podłączenia przekładników prądowych i napięciowych, wyposażonych w końcówki kontrolno-pomiarowe i zwierające przekładnik po przełączeniu. Określenie „zwierania” może się źle kojarzyć, ale w przypadku odłączania przekładników prądowych od ich normalnych obwodów zapobiega to uszkodzeniu samych przekładników przez wytwarzaną dużą różnicę potencjałów na końcach uzwojeń.

Okablowanie sygnałowe

No i chyba najszersze zastosowanie złączek – ogólna dystrybucja sygnałów w szerokim pojęciu tego znaczenia. Złączki na każdą okazję. Oczywiście Weidmuller ma w ofercie standardowe złączki przelotowe wykonane jako jednorzędowe jak i wielorzędowe, do dystrybucji jednego potencjału jak i wielu różnych. Wielorzędowe złączki pozwolą na oszczędność miejsca niemal w każdej aplikacji. Tradycjonaliści, którzy nie chcą zmieniać przyzwyczajeń, skorzystają z jednorzędowych.

Ciekawy z punktu widzenia automatyka jest typ AIO złączek, który posiada zintegrowane szyny do dystrybucji napięcia zasilającego i/lub zacisk PE. I to dodatkowo w technologii PUSH-IN. Złączka AIO21 1.5 SO rozprowadzi potencjał dla szeregu wejść i „przepuści” sygnał na sterownik lub przekaźniki. Jedna złączka zamiast dwóch – oszczędność miejsca = 50%.  Mało? Używając złączki AIO22 1.5 SI-PE podłączymy np. sygnał sterowania zaworem zasilanym 24V AC lub DC. Jedną złączką zastępujemy cztery jednorzędowe przelotowe i redukujemy okablowanie. Oszczędność miejsca = 75% + ułatwione okablowanie oszczędzające czas.

Kurcze, żeby pokazać wszystkie rodzaje złączek od Weidmuller musiałbym chyba mały przewodnik napisać, a nie artykuł. Dlatego przerywam w tym miejscu tematykę przeglądu ofert złączek. Jeśli chcesz zobaczyć ich więcej wejdź na stronę Weidmuller.

Czy teraz jesteś w stanie powiedzieć jakich złączek w szafie powinieneś użyć? Jak zwykle wszystko sprowadza się do akademickiej odpowiedzi: to zależy. Zależy w głównej mierze od:

  • realizowanego zadania: wprowadzenie zasilania, rozdział potencjałów, podłączenie urządzeń wykonawczych,
  • specyfikacji sprzętu, który ma zostać podłączony,
  • rozmiaru użytych przewodów: zasilanie może być wprowadzone przewodem 35mm2 i równie dobrze 240mm2,
  • pomysłu projektanta skonfrontowanego z możliwościami finansowymi.

Ten ostatni punkt jest chyba najważniejszy. A teraz mała zmiana tematu.

Czy technologia złączek szeregowych może mieć coś wspólnego z komunikacją publiczną?

Stałeś kiedyś na dworcu autobusowym albo kolejowym przed okienkiem, gdzie od miłej Pani chciałeś kupić bilet w swą podróż? Do wyboru miałeś zwykłe połączenie z milionem przystanków lub kurs pośpieszny za parę złotych więcej? I co zrobiłeś?

W wielu aspektach życia podejmujemy decyzje dotyczące tego, czy nasz czas jest wart więcej, niż te parę złotych dopłaty. Jeśli nie śpieszy się nam, możemy skorzystać z zwykłego połączenia i odbyć wycieczkę krajoznawczą. Kto wie, może zobaczymy coś, co nam się strasznie spodoba, podrzuci jakiś pomysł. A może w podróży poznamy kogoś, kto odmieni nasze życie.

Inaczej sprawa wygląda jeśli zależy nam na jak najszybszym dotarciu na spotkanie, albo wręcz przeciwnie, wracamy z podróży służbowej i jesteśmy strasznie zmęczeni. Wtedy nie liczy się nic więcej, niż świadomość, że im szybciej dotrzemy do domu, tym szybciej wtulimy się w naszą ukochaną poduszkę. W takim wypadku połączenie pośpieszne będzie się nam wydawać i tak za wolne.

umieszczanie oznaczników na złączkach szynowych Weidmuller

Spytasz się pewnie, skąd w artykule o złączkach nawiązanie do komunikacji publicznej? Bo tak jak wybierając między połączeniem zwykłym, a pośpiesznym, tak i przy złączkach możemy decydować o tym, czy opłaca się nam zastosowanie technologii łączeniowych przyśpieszających pracę. Tak samo jak w przypadku wyboru połączenia komunikacyjnego, decyzja zależy od aktualnego stanu rzeczy. Czy przyniesie to wymierne korzyści w postaci oszczędzonego czasu, który zostanie przeznaczony na inne prace? Lub tradycyjnie skorzystasz z tańszych złączek i stąd zaczerpniesz profity? W każdym wyborze najważniejsze jest go mieć.

Technologie przyłączy złączek szeregowych

Złączka to bardzo proste urządzenie – łączy przewody. I to już od wielu lat! Weidmuller swoją pierwszą złączkę z tworzywa sztucznego wypuścił w 1948 roku, czyli ponad 70 lat temu. Od tamtej pory ciągle rozwija swe produkty. W zeszłym roku zaprezentował złączki z przyłączami w technologii SNAP-IN.

Zastanawiasz się, co kryje się za tym pojęciem i co jeszcze w tych złączkach można wymyślić? No to najpierw szybki wstęp z rodzajami złączek jakie mamy:

 

  1. Sworzniowe – każdy przewód jest zarabiany specjalną kocówką z „oczkiem”, które po nałożeniu na sworzeń w postaci pręta gwintowanego blokuje się nakrętką. Stosowane raczej do połączeń silnoprądowych z grubymi przewodami.
  2. Śrubowe – przewód jest umieszczany między elementem nieruchomym, a metalowym kabłąkiem. Zacisk na przewodzie następuje przez skręcenie śruby powodującej przemieszczenie kabłąka względem części nieruchomej. Złączki do różnych zastosowań i w różnych rozmiarach.
  3. Sprężynowe – technologia oparta o napięty element metalowy, w którym znajduje się otwór na przewód. Odblokowanie polega na mechanicznym odkształceniu elementu sprężynującego, co powoduje umożliwienie umieszczenia przewodu w otworze. Zwolnienie elementu sprężynującego spowoduje jego zaciśnięcie się na włożonym przewodzie. Zastosowanie raczej do przewodów o małych przekrojach np. w szafach sterowniczych.
  4. PUSH-IN – analogiczna zasada działania jak złączek sprężynowych. Różnica polega na nieco innej konstrukcji elementu sprężynowego, który dodatkowo wyposażony został w popychacz ułatwiający zwolnienie blokady i montaż przewodu.

W technologiach powyżej, każda kolejna pozwalała na coraz szybsze wykonywanie okablowania. Między sworzniowymi, gdzie trzeba zarabiać specjalne końcówki, a PUSH-IN, gdzie przewód musi być tylko odizolowany jest pod tym względem ogromna przepaść! I wydawałoby się, że już nie ma możliwości bardziej przyśpieszyć proces okablowania. Tymczasem Weidmuller w zaciszu swoich laboratoriów opracował jeszcze lepszy system – SNAP-IN.

 

Zapewnia maksymalne uproszczenie i przyśpieszenie prac związanych z okablowaniem. Ale jak działa?

Złączkę kupujemy ze wstępnie naprężonym elementem sprężynowym. Włożenie odizolowanego przewodu w otwór spowoduje zwolnienie blokady tego elementu, po czym zaciśnie się on na przewodzie, uniemożliwiając jego wysunięcie. Sygnalizację zaciśnięcia stanowi wyraźnie słyszalny „klik” i wysunięcie popychacza. Zwolnienie przewodu następuje po ponownym wciśnięciu popychacza.

Zadziwiające jest jak płynnie i pewnie działa ten mechanizm. Ok, może podczas uruchomienia i tak będzie trzeba używać śrubokręta, żeby wyjąć przewód. Ale za to pierwszy i każdy kolejny montaż przewodu nie wymaga już narzędzi. Weidmuller już poczynił kroki w kierunku automatyzacji prefabrykacji szaf i udostępnił urządzenia wspomagające przygotowanie przewodów do montażu w szafach. Co więcej, producent twierdzi, że system SNAP-IN może być wykorzystany w całkowicie zrobotyzowanym systemie prefabrykacji szaf. Zresztą, próbkę ich działań zobaczysz poniżej 🙂

 

robot podłącza przewody do złączek Weidmuller w systemie SNAP-IN

Cały film z robotem w akcji znajdziesz pod TYM LINKIEM.

Zatem wybierając złączki do swojego rozwiązania, trzeba mieć też na uwadze nie tylko samą funkcję jaką na ona realizować. Równie ważne są aspekty wygody, pewności i czasu montażu. Stare powiedzenie mówi: czas to pieniądz. Zatem wykorzystujmy nowe technologie, bo niosą one oszczędności.

Złączki szeregowe łączą i dzielą – podsumowanie

Niestety na koniec chciałbym podzielić się smutną historią. Miałem kiedyś do zaprojektowania małe szafeczki, w których postanowiłem przyłożyć naprawdę dużą wagę do szczegółów, między innymi do zastosowania odpowiednich złączek. W projekcie zastosowałem złączki bezpiecznikowe, złączki sygnałowe piętrowe z zatrzaskiem PE na szynie TH, z diodami do wskazania obecności napięcia, złączki, dzięki którym późniejsze uruchomienie i serwis miały być łatwiejsze. Cały układ szafeczki był dość dobrze przemyślany (moim zdaniem oczywiście), dzięki czemu mogłem zastosować mniejsze obudowy i mimo, że nie było to aż tak mocno w tym przypadku wymagane, zostawiłem wymagany zapas wolnego miejsca zgodnie z dobrą praktyką. Gotowy projekt przekazałem do działu zamówień, gdzie zlecono go firmie zewnętrznej do prefabrykacji.

Automatyk podłącza przewody do złączek szeregowych

Gdy tylko były gotowe, trafiły na obiekt, a ja pojawiłem się na uruchomieniu. Nie miło się zaskoczyłem, gdy zobaczyłem, że moje rozwiązania zostały zastąpione tradycyjnymi elementami, a cała szafka dość „spuchła” i nie został nawet ślad po wolnym miejscu. Po powrocie otrzymałem dokumentację od prefabrykatora szafy ze zmianami, do naniesienia na projekcie. Nie omieszkałem zapytać jak do tego doszło. Otrzymałem odpowiedź, że tak było po prostu łatwiej i trochę taniej. Nikt nie pomyślał tylko, że późniejsze okablowanie tego i uruchomienie były dłuższe i pochłonęły więcej środków, niż oszczędność przy prefabrykacji, trudno.

To co chciałem przekazać w tym artykule to wiedza, że istnieją też złączki inne niż przelotowe jednorzędowe. Jeśli przeczyta to projektant lub prefabrykator szaf sterowniczych czy szaf elektrycznych, być może zmieni swój sposób myślenia o sposobie i możliwościach nowoczesnych złączek szeregowych, zug-ów, terminali łączeniowych. Gdy tak wyposażoną szafę zobaczy na obiekcie elektromonter lub właśnie automatyk, z pewnością po cichu, w duchu mu podziękuje. A ja dziękuję firmie Weidmuller, że wytrwale pracuje nad nowymi rozwiązaniami złączek, no i że udostępniła je mi do testów. Dzięki!

Całą ofertę złączek, wraz z opisem, zakresem aplikacyjnym i technologiami zacisków z rodziny Klippon Connect znajdziesz tutaj:

Kilippon Connect od Weidmuller



Utworzono: / Kategoria:
  • Autor: Pawel Zadroga • iAutomatyka.pl
  • Redaktor w iAutomatyka.pl Jestem absolwentem kierunku Automatyki i Robotyki na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej. Głównym obszarem moich zainteresowań była mechanika, dopóki nie odkryłem ile radości dają urządzenia automatyki! Głównie styczność mam z Mitsubishi Electric, EATON, Siemens, WAGO, Webhmi i kilka innych.
  • Profil Autora
  • http://www.iautomatyka.pl/

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!




.
NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ
  • Obsługa za pomocą urządzeń mobilnych zapewnia wygodę i ciągłość pracy Operatorzy maszyn mogą teraz płynnie przełączać kontrolę nad maszyną między głównym interfejsem HMI a urządzeniami mobilnymi. Nowa funkcja systemu mapp View firmy B&R...
  • ROUTER VPN EWON COSY 131 Zapewnia sprawny i prosty w obsłudze zdalny dostęp do dowolnego urządzenia Kompatybilność z najważniejszymi markami i protokołami sterowników PLC (m.in. Siemens, Allen-bradley, Omron…) Szybie zarządzenie roote...
  • Przeznaczony do pracy na wolnym powietrzu EMC / ekranowany Zakres zastosowania Budowa instalacji przemysłowychBudowa maszynTechnika grzewcza i klimatyzacyjnaElektrownie Dla przemiennika częstotliwości zasilającego 3 – fazowe silniki A...
  • RPC-2A-UNI  przekaźnik czasowy – Działający po zaniku napięcia zasiania, przy załączonym przekaźniku wykonawczym.   Przekaźnik przeznaczony do stosowania w instalacjach niskiego napięcia w automatyce przemysłowej, w automatyce budynko...
  • Urządzenia firmy FATEK istnieją na rynku polskim od 2004 roku i stały się alternatywą dla już istniejących rozwiązań i urządzeń. Niezawodność, korzystna cena i możliwości sterowników PLC sprawiły, że zyskały one ogromne zainteresowanie prog...
  • Szybki i bezpieczny dostęp do maszyn i fabryk Usługa u-link gwarantuje szybki i bezpieczny dostęp do maszyn i fabryk, co ułatwia zdalne utrzymanie ruchu, jednocześnie pozwalając na wydajne zarządzanie zakładami produkcyjnymi i stacjami klie...