vi
Tin tức
Trang chủ / Tin tức / Tin tức ngành / Các ngành tự động hóa công nghiệp: Giải pháp cảm biến và rơ-le đáng tin cậy của Fanhar
Các ngành công nghiệp tự động hóa công nghiệp phụ thuộc vào hàng nghìn bộ phận nhỏ hoạt động cùng nhau mà không gặp trục trặc. Khi băng tải dừng hoặc PLC mất tín hiệu đầu vào, nguyên nhân thường không phải do bản thân bộ điều khiển mà là do rơle hàn các tiếp điểm của nó hoặc máy biến dòng bị lệch ra ngoài cấp chính xác của nó. Fanhar Electronics, nhà sản xuất có trụ sở tại Chiết Giang với 30 dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động, cung cấp các bộ phận chuyển mạch và cảm biến để giúp các hệ thống này hoạt động. Bài viết này giải thích những gì xác định tự động hóa công nghiệp, cách ngành được chia thành các cấp độ riêng biệt và các thành phần của Fanhar phù hợp với hệ sinh thái đó ở đâu.
Điều gì quyết định ngành công nghiệp tự động hóa công nghiệp
Các ngành công nghiệp tự động hóa công nghiệp sử dụng các hệ thống điều khiển—chẳng hạn như bộ điều khiển logic lập trình (PLC), cảm biến, bộ truyền động và phần mềm—để vận hành máy móc với sự can thiệp tối thiểu của con người. Mục tiêu là sản lượng ổn định, chất lượng có thể dự đoán được và giảm sự phụ thuộc vào lao động. Tuy nhiên, mỗi dây chuyền tự động đều có cấp trường nơi diễn ra các hoạt động vật lý. Rơle, máy biến dòng và shunt hoạt động ở cấp trường đó để hoàn thiện các mạch, phát hiện dòng tải và cung cấp phản hồi cho các lớp điều khiển cao hơn.
Ngành công nghiệp này có thể được chia thành ba loại tự động hóa:
- cố định tự động hóa dành cho các quy trình chuyên dụng, khối lượng lớn như dây chuyền lắp ráp ô tô.
- Lập trình tự động hóa dành cho sản xuất hàng loạt khi công thức nấu ăn thay đổi, chẳng hạn như chế biến thực phẩm.
- Tự động hóa linh hoạt dành cho sản xuất theo mô hình hỗn hợp với khả năng chuyển đổi nhanh chóng, phổ biến trong lắp ráp điện tử.
Trong cả ba, lớp điều khiển đều phụ thuộc vào các thành phần cơ điện đáng tin cậy. Nếu rơle bị hỏng sau 50.000 lần hoạt động thay vì 100.000 lần định mức thì toàn bộ đường dây sẽ dừng lại.
Các ngành tự động hóa công nghiệp khác với các ngành khác như thế nào
Các ngành công nghiệp tự động hóa công nghiệp là một tập hợp con của tự động hóa rộng hơn. Sự khác biệt chính là chu kỳ làm việc, áp lực môi trường và các yêu cầu về an toàn. Tự động hóa tòa nhà thương mại có thể chuyển đổi đèn vài lần một ngày. Tự động hóa công nghiệp chuyển mạch động cơ, cuộn dây điện từ và máy sưởi hàng trăm lần mỗi giờ dưới điện áp từ 12 VDC đến 415 VAC, thường ở các vỏ có nhiệt độ vượt quá 60°C.
Tiêu chí lựa chọn rơle cho môi trường công nghiệp
Khi một nhà thiết kế bảng điều khiển công nghiệp chọn rơle, có bốn yếu tố chiếm ưu thế:
- Khả năng chuyển mạch liên hệ - Dòng khởi động yêu cầu đối với động cơ và tải điện dung có thể gấp năm lần dòng điện ở trạng thái ổn định.
- Dải điện áp cuộn dây —Đầu ra PLC thường cung cấp 12, 24 hoặc 48 VDC, nhưng dung sai cuộn dây rơle phải xử lý được sự biến đổi điện áp 10-15%.
- Đánh giá nhiệt độ —các tấm công nghiệp thường yêu cầu rơ-le chịu được nhiệt độ môi trường ở 105°C, chứ không phải các bộ phận tiêu chuẩn ở mức 70°C.
- Công nhận chứng nhận —Sự phê duyệt của UL và TUV đơn giản hóa việc chấp nhận bảng điều khiển cho máy móc xuất khẩu.
Rơle công nghiệp FH55T 8 của Fanhar là một ví dụ về thành phần được thiết kế cho những điều kiện này. Nó mang các phê duyệt UL, TUV và CQC, được công nhận trên toàn thế giới để sử dụng bảng điều khiển.
Dung sai nhiệt độ rất quan trọng vì vỏ bảng điều khiển giữ nhiệt từ thiết bị xung quanh. Rơle tiêu chuẩn định mức ở 70°C có thể bị hỏng khi tủ đạt tới 85°C trong thời gian sản xuất cao điểm vào mùa hè. Rơle công nghiệp được định mức cho hoạt động ở 105°C vẫn nằm trong thông số kỹ thuật của nó.
Bên cảm biến: Máy biến áp hiện tại và Shunt trong chuỗi tự động hóa
Rơle xử lý việc chuyển mạch, nhưng vòng lặp tự động hóa cũng yêu cầu phản hồi về dòng điện động cơ, mất cân bằng tải hoặc mức tiêu thụ năng lượng. Đây là nơi các máy biến dòng (CT) và shunt xuất hiện. CT cung cấp khả năng cách ly điện cho phép đo dòng điện, điều này rất cần thiết cho việc giám sát phân phối điện công nghiệp. Shunt cung cấp phép đo điện trở thấp có độ chính xác cao cho các mạch DC, bao gồm cả nguồn điện của thiết bị truyền thông.
Trong cài đặt gốc, bộ CT ba pha giám sát đường dây đến trung tâm điều khiển động cơ. Nếu một pha bị lệch do cuộn dây quá tải, CT sẽ phát hiện sự mất cân bằng và gửi tín hiệu đến PLC, tín hiệu này có thể kích hoạt cảnh báo hoặc tắt động cơ trước khi quá nóng. Lớp vị trí và độ chính xác là rất quan trọng:
| ứng dụng | Lớp chính xác | Tỷ lệ điển hình |
|---|---|---|
| Bảo vệ quá tải động cơ | Lớp 1 | 100/5 A |
| Đo năng lượng | Lớp 0,5 | 250/5 A |
| Giám sát quá trình | Lớp 3 | 50/5 A |
Việc chọn sai lớp sẽ tạo ra rủi ro khi PLC sử dụng phản hồi hiện tại để điều khiển quá trình. Ví dụ: CT Loại 3 có thể hiển thị tải 90% khi tải thực tế là 80%, khiến thuật toán điều khiển điều tiết quá trình một cách không cần thiết hoặc hoạt động ngoài giới hạn an toàn dự kiến.
của Fanhar Máy biến dòng FHDCT004 dùng để giám sát phân phối điện công nghiệp nhắm mục tiêu ứng dụng chính xác này: giám sát các tủ phân phối điện đến hoặc nhánh trong các nhà máy.
Máy biến dòng hiện tại để giám sát phân phối điện công nghiệp Được thiết kế cho các tủ phân phối điện đầu vào hoặc nhánh, máy biến áp này có dòng điện từ 5A đến 240A với độ chính xác cao và tổn thất thấp, đáp ứng các tiêu chuẩn ANSI/IEC. Phiên bản được bảo vệ của nó ngăn ngừa giả mạo, đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy về chất lượng điện năng và quản lý hệ thống. Xem sản phẩm → Shunt cho mạch tự động hóa DC
Hệ thống tự động hóa DC—được sử dụng trong robot, băng tải chạy bằng pin và hệ thống UPS—yêu cầu cảm biến dòng điện chính xác. Một điện trở shunt chuyển đổi dòng điện thành mức giảm điện áp có thể đo được. Hệ số dung sai và nhiệt độ của shunt xác định mức độ chính xác của PLC hoặc bộ điều khiển đọc dòng điện. Ví dụ: shunt 100 A có đầu ra 75 mV và dung sai 0,1% sẽ cho tín hiệu có thể dự đoán được. Nhưng nếu shunt có hệ số nhiệt độ cao, số đọc sẽ bị lệch khi điện trở nóng lên, tạo ra tín hiệu ngắt sai hoặc tính toán trạng thái sạc pin không chính xác.
Fanhar cung cấp một loạt shunt được thiết kế với các đặc tính chống rung, chống lão hóa và chống nhiễu điện từ cho thiết bị công nghiệp. các Shunt thiết bị tự động hóa công nghiệp FHS012 được phát triển đặc biệt cho các thiết bị tự động hóa, tích hợp tính ổn định chống rung và EMI thường gặp trong môi trường nhà máy.
Điện trở Shunt cho thiết bị tự động hóa công nghiệp Shunt này cung cấp cảm biến dòng điện ổn định để điều khiển động cơ và quản lý năng lượng trong các hệ thống tự động hóa. Với công suất cao, trở kháng thấp, khả năng chống rung và EMI, nó đảm bảo số đọc chính xác và giúp quản lý tản nhiệt để có độ tin cậy lâu dài. Xem sản phẩm → Quan trọng hơn, việc lựa chọn shunt phải tính đến sự tiêu tán công suất. Một shunt 100 A có điện trở 0,75 mΩ sẽ tiêu hao 7,5 W ở dòng điện tối đa. Nếu không được lắp đặt và thông gió thích hợp, nhiệt có thể làm lệch giá trị điện trở và làm giảm độ ổn định lâu dài của phép đo.
Cách chọn linh kiện cho hệ thống tự động hóa công nghiệp
Một thiết kế tự động hóa công nghiệp đáng tin cậy sẽ cân bằng chi phí thành phần với rủi ro hỏng hóc. Khi chọn rơle, bước đầu tiên không phải là kiểm tra giá danh mục mà là xác định cấu hình vận hành trong trường hợp xấu nhất. Sử dụng các điểm dữ liệu sau để xác định rơle: chu kỳ chuyển mạch tối đa mỗi ngày, dòng điện khởi động tại thời điểm đóng tiếp điểm, tải là điện trở, điện cảm hay điện dung, nhiệt độ môi trường trong vỏ và dải điện áp hoạt động của cuộn dây yêu cầu.
của Fanhar industrial relay series provides options for various contact arrangements, including bifurcated crossbar contacts. A bifurcated contact uses two parallel contact blades, offering more reliable contact for signal-level loads. It helps when the load current is low (10 mA) and oxide film build-up could otherwise prevent conduction. Relying on a standard double-contact relay may yield intermittent operation.
Khi chỉ định máy biến dòng để giám sát đầu vào vào mô-đun tương tự PLC, hãy lưu ý rằng dòng điện thứ cấp CT không được vượt quá đầu vào định mức của mô-đun. Hầu hết các đồng hồ công nghiệp chấp nhận 5 A thứ cấp, nhưng PLC giá rẻ có thể chấp nhận 2 A. Việc kết nối CT 1000/5 A với đầu vào tối đa 2 A sẽ tạo ra tình trạng nguy hiểm khi đầu vào có thể đạt tới 10 A khi quá tải, làm hỏng mô-đun.
Thời gian thực hiện thành phần và sự ổn định của nhà cung cấp
Các dự án tự động hóa công nghiệp thường bị chậm tiến độ khi các nhà chế tạo bảng điều khiển không thể cung cấp số lượng lớn các bộ phận được chứng nhận. Một nhà cung cấp ổn định với năng lực sản xuất lớn và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt sẽ giảm thiểu rủi ro này. 30 dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động của Fanhar và 40% thị phần xuất khẩu trên hơn 20 quốc gia cho thấy khả năng sản xuất hỗ trợ nhu cầu công nghiệp đang diễn ra.
Công ty cũng khuyến nghị Lựa chọn rơle định hình độ tin cậy của hệ thống điều khiển công nghiệp như thế nào , bao gồm các dạng tiếp xúc, tùy chọn cuộn dây và các cân nhắc về môi trường dành cho các kỹ sư cần tham khảo sâu hơn trước khi hoàn thiện thiết kế bảng điều khiển.
Ứng dụng thực tế của ngành tự động hóa công nghiệp
Các ngành công nghiệp tự động hóa công nghiệp trải rộng trên nhiều ngành dọc và các yêu cầu về thành phần cũng thay đổi tương ứng.
Máy nâng và vận chuyển đường sắt
Bảng điều khiển thang máy và hệ thống tín hiệu vận chuyển đường sắt dựa vào rơle có thể chịu được rung động cao và chuyển mạch thường xuyên. Rơle cho ứng dụng vận chuyển đường sắt phải được kiểm tra khả năng chịu địa chấn và hoạt động đáng tin cậy với cửa sổ điện áp hẹp. Dòng rơle công nghiệp của Fanhar hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu nhận dạng UL 508, đây là yêu cầu chung đối với bảng điều khiển trong cơ sở hạ tầng giao thông.
Máy công cụ và CNC
Máy CNC sử dụng rơle để chuyển đổi bơm làm mát, phanh trục chính và cuộn dây làm việc. Tải chuyển mạch có tính cảm ứng, gây ra hồ quang tiếp điểm làm ăn mòn vật liệu tiếp xúc. Sử dụng rơle có tiếp điểm AgSnO2 giúp cải thiện khả năng chống hàn và xói mòn hồ quang so với tiếp điểm bạc-niken. Fanhar cung cấp rơle nguồn có vật liệu tiếp xúc AgSnO2 cho mục đích như vậy, giảm tần suất bảo trì trong môi trường gia công.
Bao bì và chế biến thực phẩm
Dây chuyền đóng gói hoạt động 24/7 với chu trình rửa sạch. Rơle trong những môi trường này cần có vỏ bọc kín để ngăn hơi ẩm xâm nhập. Các tùy chọn che bụi trong suốt hoặc chống thông lượng của Fanhar cung cấp thêm rào cản chống bụi và hơi nước.
Tại sao Fanhar phù hợp với chuỗi cung ứng tự động hóa công nghiệp
Là nhà cung cấp linh kiện, Fanhar Electronics nằm ở cấp độ lĩnh vực công nghiệp tự động hóa. Danh mục sản phẩm bao gồm hai chức năng thiết yếu: chuyển đổi dòng điện qua rơle và đo dòng điện qua máy biến dòng và bộ chuyển đổi dòng điện. Các chứng nhận của công ty—ISO9001, ISO14001, ISO45001 cộng với phê duyệt sản phẩm UL, TUV và CQC—giảm nhu cầu kiểm tra trình độ chuyên môn riêng biệt của các nhà chế tạo bảng điều khiển, đẩy nhanh tiến độ dự án.
Việc sử dụng các thành phần đã được phê duyệt sẵn cũng mở ra cơ hội xuất khẩu. Khi một nhà chế tạo máy bán dây chuyền tự động hóa cho một nhà máy ở Châu Âu, bảng điều khiển phải đáp ứng các yêu cầu CE. Rơle có chứng nhận TUV giúp đơn giản hóa quy trình đánh giá sự phù hợp.
Đối với các dự án tự động hóa công nghiệp mới, yêu cầu trực tiếp tới Fanhar có thể bắt đầu tại phần ứng dụng điều khiển công nghiệp của họ , mô tả cách áp dụng rơle và các thành phần cảm biến trên toàn ngành.
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Chức năng chính của rơle trong tự động hóa công nghiệp là gì?
Rơle cách ly các thiết bị điện tử điều khiển điện áp thấp khỏi tải công suất cao. Nó cho phép PLC hoặc bộ vi điều khiển chuyển đổi động cơ, bộ gia nhiệt và cuộn dây một cách an toàn, đồng thời cho phép cách ly logic giữa mạch điều khiển và mạch trường.
Câu hỏi 2: Tại sao sử dụng máy biến dòng thay vì shunt để đo dòng điện xoay chiều?
Máy biến dòng cung cấp cách ly điện giữa mạch đo và dụng cụ đo. Điều này rất quan trọng để đảm bảo an toàn và ngăn chặn các vòng lặp trên mặt đất trong hệ thống điện xoay chiều. Shunt thường được ưu tiên cho các mạch DC trong đó phép đo chỉ yêu cầu điện trở nối tiếp và không cần cách ly.
Câu 3: Nguyên nhân khiến rơle bị hỏng trong các ứng dụng phân phối điện?
Nguyên nhân phổ biến nhất là do hàn tiếp xúc do dòng điện khởi động quá mức. Việc chọn một rơle có công suất chuyển mạch có tính đến sự khởi động của động cơ và chọn vật liệu tiếp xúc như AgSnO2 sẽ giảm thiểu rủi ro.
Câu hỏi 4: Fanhar có thể cung cấp cấu hình rơle tùy chỉnh không?
Đúng. Fanhar đã nổi tiếng trong ngành về việc xử lý các yêu cầu thiết kế phi tiêu chuẩn, bao gồm cả cách bố trí tiếp điểm tùy chỉnh và điện áp cuộn dây theo lô nhỏ.
Câu 5: Cấp chính xác của máy biến dòng có ý nghĩa gì?
Cấp chính xác cho biết sai số tối đa cho phép ở dòng điện định mức. Loại 1 biểu thị sai số 1%, Lớp 0,5 biểu thị sai số 0,5%. Đối với các vòng điều khiển tự động hóa, Loại 1 hoặc cao hơn (số thấp hơn) thường được chấp nhận, trong khi để thanh toán năng lượng, Loại 0,5 hoặc 0,2 được sử dụng.
Previous
