Industrielt automationskabel: Sådan vælger du det rigtige til din maskine

En automatiseret produktionslinje er et svært sted at føre et kabel. En trækkæde kan cykle flere millioner gange om året, et robothåndled roterer gennem flere akser, og et servodrev skubber høj strøm gennem ledere, der kun sidder millimeter fra et feedbacksignal. Når en maskine stopper, er kablet ofte den sidste komponent, nogen har mistanke om, og den første, der er værd at efterse.

At vælge industriautomationskabel handler derfor ikke om at finde den tykkeste eller billigste løsning. Det handler om at matche konstruktionsdetaljer, såsom stranding, isolering, afskærmning og kappe, til bevægelse, kemi og elektrisk støj fra en bestemt maskine. Denne guide dækker de kabelfamilier, der udgør et typisk automatiseringssystem, de måder, de fejler på, og de spørgsmål, der er værd at stille, før du afgiver en ordre.

Hvad gør et kabel egnet til industriel automatisering?

Udtrykket industrielt automatiseringskabel er en paraplybetegnelse, ikke et enkelt produkt. Den dækker alt fra 24 V styreledninger inde i et kabinet til skærmede motorkabler, der løber langs et portal. Hvad de gode deler er, at de er designet til bevægelse, støj og forurening snarere end til en fast installation inde i en væg.

• Fintrådede ledere. Fleksibel klasse 5- og klasse 6-tråding lader kobberet bøje uden at hærde og revne, hvilket er det, der til sidst ødelægger en stiv leder i en bevægelig akse.
• Formålsvalgt isolering. TPE, PUR, silikone og XLPE forhandler hver især fleksibilitet, dielektrisk styrke og temperaturområde forskelligt, og valget følger normalt den varmeste tilstand, som kablet vil se.
• Afskærmning, hvor signalerne er svage. En fletning, en folie eller en kombination af begge holder støj fra drevskifte væk fra indkodere, sensorer og bustrafik.
• En jakke, der modstår miljøet. PUR håndterer olie og slid, PVC dækker generelt panelarbejde, og silikone tjener sin plads omkring varmekilder.
• Konsekvent geometri. Koncentriske lag, ordentlige fyldstoffer og en rund profil holder kablet stabilt inde i en kæde og forudsigeligt i en forskruning.

Et kabel, der bærer en 400 V-motorforsyning, og et kabel, der bærer et encodersignal, kan se ens ud udefra, men deres isoleringstykkelse, afskærmningsdækning og kapacitansmål er forskellige. At bruge én type til begge job er en af ​​de mest almindelige og dyreste genveje i automationsprojekter.

De vigtigste kabelfamilier i et automatiseringssystem

De fleste maskiner bruger fem eller seks forskellige kabelfamilier, der hver især udfører sit arbejde. At sortere dem tidligt gør resten af ​​udvalget ligetil.

I en typisk eftermontering forårsager data- og feedback-kablerne de fleste afbrydelser, fordi afskærmning og impedans betyder mere end ledermåler der. Et velspecificeret buskabel holder for eksempel kommunikationen stabil, selv når den deler en kanal med drivkabler i flere meter.

Cat6 skærmet industrielt Ethernet-kabel til automatisering Kategori 6 industrielt Ethernet-kabel med per-par og overordnet afskærmning, velegnet til eftermontering, der kræver stabil data- og feedbacktransmission. Se produkt →

Det hjælper også at organisere udvalget efter anvendelse frem for efter kabeltype alene, fordi en pakkelinje, en CNC-celle og en robotarbejdscelle stiller meget forskellige krav til den samme konstruktion. Vi grupperer disse kombinationer efter branche i vores automationsløsninger overblik, hvilket ofte er et hurtigere udgangspunkt end en lang produktliste.

Hvor automatiseringskabler svigter først

Fejl starter sjældent i kobberet. De starter i jakken, skjoldet eller trådstrukturen, der giver op under en tilstand, der aldrig kom med i specifikationen.

• Kontinuerlig bøjning. Jakken revner ved punktet med maksimal bøjning, og skaden opstår normalt efter et par millioner cyklusser i stedet for et par tusinde.
• Torsion. Et kabel, der er klassificeret til bøjning, er ikke automatisk klassificeret til snoning, og fleraksede håndled snoes konstant.
• Olie, kølevæske og hydraulikvæske. Standard PVC svulmer og blødgør i kontakt med mange bearbejdningsvæsker, hvor PUR-kapperne viser deres værdi.
• Elektromagnetisk interferens. Uafskærmede signalpar, der løber ved siden af ​​drevkabler, opfanger koblingsstøj og producerer intermitterende positionsfejl, som er svære at spore.
• Varme. Motorhuse, ovne og svejseceller presser omgivelsestemperaturerne forbi grænserne for universalblandinger.
• Slid og kædeslid. Kabler, der gnider mod hinanden eller mod styreruller, mister deres ydre lag længe før lederne svigter.

To af disse fortjener særlig opmærksomhed. I en kabelkæde er den afgørende faktor næsten altid kappeblandingen og bøjningsradius kablet faktisk er installeret med, ikke den, der er trykt på databladet. Et korrekt vurderet trækkædekabel holder sin elektriske ydeevne gennem millioner af cyklusser, netop fordi skjoldet og kappen er designet til at bevæge sig sammen i stedet for at kæmpe mod hinanden.

TRVVP afskærmet trækkædekabel til elevatorsystemer Fleksibelt rejsekabel med overordnet afskærmning til elevatorer, der understøtter kontrol-, data-, video- og bussignaler i frem- og tilbagegående akselbevægelse. Se produkt →

Afskærmnings- og jakkematerialer: The Quiet Deciders

Hvordan afskærmning er bygget

Folie med en dræntråd håndterer højfrekvent støj godt og er billig, mens et flettet kobberskjold er bedre til lavfrekvent interferens og tilføjer mekanisk styrke. Kombinerede skjolde giver begge dele, på bekostning af vægt og en lidt større diameter. Dækningen betyder lige så meget som skjoldtypen: en 85 procent fletning og en 95 procent fletning opfører sig meget forskelligt ved siden af ​​et 15 kW-drev. Før som regel strøm- og signalkabler i separate kanaler, hvor det er muligt, kryds dem vinkelret, når du ikke kan, og brug skærmede konstruktioner til alt under 24 V.

Sammenligning af jakke og isoleringsmaterialer

En praktisk udvælgelsessekvens

Når et projekt har snesevis af kabelføringer, holder specifikationen ærlig ved at arbejde gennem den samme korte sekvens for hver enkelt.

1. Definer først bevægelsen: statisk, lejlighedsvis flex, kontinuerlig flex eller torsion. Alt andet følger af dette svar.
2. Bekræft den elektriske pligt, herunder spændingsniveau, strøm, og om der kræves en beskyttende jordleder inde i det samme kabel.
3. Identificer signaltypen og -hastigheden, da analog måling, encoderfeedback og Ethernet hver især har forskellige skærmnings- og impedansbehov.
4. Angiv miljøet: olier, kølemidler, vand, støv, ultraviolet eksponering og eventuelle krav til farlige områder.
5. Tjek temperaturområdet under drift og under installation, for de to er ofte meget forskellige.
6. Gennemgå installationsgeometrien, inklusive minimum bøjningsradius, kædevandring, og om kablet skal fastgøres, styres eller frithængende.
7. Bekræft certificering og dokumentation, især CE- eller UL-listen og de testrapporter, som din kunde eller inspektør vil bede om.

For fleraksede robotarme peger denne sekvens normalt mod en PUR-konstruktion med et højt antal strenge og et skjold, der er designet til at overleve gentagne vridninger i stedet for almindelig bøjning.

JOR-256 PUR-robotkabel til dynamiske applikationer PUR-kappet robotkabel med flettet afskærmning og høj fleksibilitet, designet til seks-aksede robotter, kabelholdere og servoencoder ledninger. Se produkt →

Certificering, tilpasning og levering

Eksportorienterede automationsprojekter accepterer sjældent et generisk kabel. CE- og UL-lister, flammehæmmende og røgfattige halogenfrie muligheder og dokumenterede testdata er ofte en del af købsbetingelsen frem for en god ekstra. Brugerdefinerede længder, kernefarvekodning, trykte tekster og skræddersyet afskærmning er lige så almindelige ønsker, fordi et kabel, der passer til maskinen første gang, sparer en hel idriftsættelsesdag.

Som producent med vores egen produktionsbase i Xuancheng, Anhui, håndterer vi begge ender af dette område: standardstyring, data-, servo- og fleksible kabelfamilier og modificerede konstruktioner bygget efter en kundetegning. Kabelvalg ændrer sig også i farlige miljøer, hvor et enkelt svagt led i signalintegritet kan påvirke et helt sikkerhedssystem, et emne, vi behandler mere i dybden i denne artikel om instrumenteringskabler i farlige områder .

At bringe det sammen

Industrielt automationskabel er en lille post i de fleste projektbudgetter og en overraskende stor andel af uplanlagt nedetid. At behandle det som en ingeniørbeslutning snarere end en købsbeslutning, med bevægelsesprofilen, miljøet og signalkravene skrevet ned, før der bestilles noget, er normalt nok til at undgå de almindelige fejl. Hvis du er i tvivl om, hvilken konstruktion der passer til en bestemt akse, så send os ansøgningsdetaljerne, og vi vil gennemgå mulighederne sammen med dig, fra et standard styrekabel til et fuldt tilpasset fleksibelt design.