Силиконовые сигнальные кабели для датчиков | Гибкие кабели для робототехники и оборудования автоматизации

Силиконовые сигнальные кабели для датчиков | Гибкие кабели для робототехники и оборудования автоматизации

Справочник по монтажу — Прокладка кабелей датчиков и сигнальных линий для подвижного автоматизированного оборудования

Три признака, которые обычно указывают на неисправность сигнального кабеля

Прежде чем выбирать новый кабель датчика, стоит определить характер неисправности, которую он призван предотвратить. В роботах и движущемся автоматизированном оборудовании проблемы с сигналом датчика, как правило, проявляются в виде одного из трёх симптомов — и все три часто ошибочно диагностируются как неисправности датчика или контроллера, прежде чем кто-либо проверит сам кабель:

1. Периодическое пропадание сигнала, связанное с движением, а не по времени — показания датчика мигают только тогда, когда рычаг проходит через определённое положение, а в состоянии покоя возвращаются к норме. Обычно это указывает на усталостную трещину в проводнике, которая размыкает цепь только при изгибе, а не на неисправность датчика.
2. Ложные срабатывания, коррелирующие с моторной активностью вблизи — датчик приближения или энкодер фиксирует скачки шума именно в тот момент, когда соседний сервопривод наращивает скорость. Это связано с проблемами экранирования или заземления, а не с калибровкой датчика.
3. Ухудшение качества сигнала при использовании кабелей большой длины — Смягчение фронтов импульсов датчика или появление ошибок подсчета наблюдаются только на более длинных установках. Это связано как с емкостью и импедансом кабеля, так и с его повреждением.

Это силоновый сигнальный кабель датчика Данная линейка кабелей разработана специально для решения первых двух задач (устойчивость к усталостному износу при многократных изгибах, экранирование от электромагнитных помех, исходящих от двигателя); третья задача частично зависит от характеристик кабеля, а частично — от конструкции системы, что будет рассмотрено далее.

Где следует подключить этот кабель

Укажите этот кабель в следующих случаях:

• проводка датчика или сигнала проходит через шарнир манипулятора робота, ось перемещения или любую точку, которая подвергается многократному изгибу в ходе нормальной эксплуатации
• Сигнальные линии прокладываются вблизи сервоприводов, частотно-регулируемых приводов или других цепей двигателей и требуют экранирования от наведенных помех
• Условия монтажа настолько жаркие, что предельный срок службы стандартного сигнального кабеля из ПВХ становится реальным ограничивающим фактором (вблизи корпусов двигателей, внутри нагреваемых шкафов)

Не следует использовать этот кабель в следующих случаях:

• если сигнал передается по протоколу с фиксированным импедансом (промышленный Ethernet, некоторые варианты высокоскоростных полевых шин), то для таких систем требуется кабель, изготовленный в соответствии с конкретными требованиями к импедансу, а не универсальный экранированный сигнальный кабель, даже если он и изготовлен качественно
• Трасса проложена полностью фиксированно и неподвижно в охлаждаемом шкафу — более недорогой стандартный экранированный кабель, скорее всего, будет работать точно так же, но обойдется дешевле
• На чрезвычайно длинных участках (десятки метров) передаются высокочастотные сигналы энкодера — в таких случаях обеспечить целостность сигнала зачастую проще с помощью драйвера/приемника или ретранслятора, чем только за счет правильного выбора кабеля

Определение того, какое свойство действительно имеет значение для вашего приложения

Вместо того чтобы с самого начала перечислять все технические требования, гораздо полезнее двигаться в обратном направлении, отталкиваясь от того, что на самом деле не работает или подвергается риску:

Если речь идет об усталости гибкого материала: Количество жил проводника и схема скручивания имеют большее значение, чем только материал оболочки. Кабель с подходящим температурным классом, но с грубой скруткой всё равно будет растрескиваться в месте изгиба быстрее, чем кабель с мелкой скруткой, рассчитанный на динамическую нагрузку. Если приоритетом является долговечность при изгибе, обращайте внимание на класс проводника согласно стандарту IEC 60228, а не только на номинальные значения напряжения и температуры.

Если речь идет о ложных срабатываниях, вызванных электромагнитными помехами: Важность покрытия экрана и способа его заделки превосходит простое наличие экрана. Плетеный экран с надлежащей заделкой на 360° с обоих концов значительно превосходит по своим характеристикам аналогичный экран, заделанный только с одного конца — зачастую это является более важным фактором, чем выбор марки кабеля.

Если речь идет о сохранности сигнала при передаче на большие расстояния: Именно здесь выбор кабеля оказывает реальное, но ограниченное влияние. Конструкция витой пары для дифференциальных сигналов (часто используемая на выходах многих энкодеров) помогает подавлять синфазные помехи на больших расстояниях, но при превышении определенной длины кабеля решение проблемы переходит от “использования более качественного кабеля” к “установке линейного драйвера/ретранслятора” или “перемещению управляющей электроники ближе к датчику”. Сама по себе спецификация кабеля не решит проблему сигнала на системном уровне.

Строительство

Сигнальный кабель и стандартный экранированный сигнальный кабель из ПВХ

Если установка является стационарной, а температура окружающей среды умеренная, преимущества силиконовой конструкции в плане износостойкости и теплостойкости могут не оправдать разницу в стоимости — данная таблица призвана помочь определить, какой кабель выбрать наружу столько же, сколько и в.

Сценарий устранения неисправностей: пошаговое руководство

Регулярно повторяющаяся закономерность, заслуживающая отдельного упоминания, а не конкретный подтвержденный случай: датчик приближения, установленный на запястье манипулятора робота, сигнализирует о периодических пропаданиях сигнала, но только во время вращательного движения запястья, а не тогда, когда манипулятор находится в неподвижном состоянии в любом положении — в том числе в том же положении вращения, достигнутом по другому траектории. Пропадание сигнала, коррелирующее именно с движением в зоне изгиба (а не с положением, ориентацией или временем), является убедительным признаком усталостной трещины в проводнике в точке изгиба соединения, а не проблемой с датчиком или посадкой разъема. Стандартная последовательность диагностики: перед заменой датчика проверьте целостность цепи, вручную изгибая кабель в месте соединения.

Часто задаваемые вопросы

Наш датчик приближения перестает работать только при движении руки в одном конкретном суставе — это проблема с кабелем? Такая закономерность — падение сигнала, связанное с перемещением через точку изгиба, а не с положением или временем, — является типичным признаком износа проводника в этой зоне изгиба. Проверка целостности цепи при ручном изгибании кабеля в месте соединения является полезной диагностической мерой перед заменой датчика.

Нужен ли нам экранированный кабель, если наши датчики находятся вдали от каких-либо двигателей или приводов? Не обязательно. Экранирование имеет наибольшее значение в тех случаях, когда сигнальные кабели прокладываются рядом с силовыми кабелями двигателя или выходом частотно-регулируемого привода (ЧРП) либо параллельно им. Если сигнальный кабель изолирован от этих источников, может быть достаточно неэкранированного сигнального кабеля с тонкожильным силиконовым покрытием.

Может ли этот кабель передавать высокоскоростные сигналы промышленного Ethernet? Нет — для протоколов передачи данных с фиксированным импедансом требуется кабель, изготовленный в соответствии с конкретными требованиями к импедансу. Это экранированный кабель общего назначения для передачи сигналов и данных с датчиков, а не сертифицированный кабель Ethernet, хотя и тот, и другой могут называться “экранированными”.”

Качество сигнала нашего энкодера ухудшается только на самой длинной модификации нашего оборудования — поможет ли в этом случае использование кабеля более высокого качества? Возможно, но не всегда. При превышении определённой длины линии для обеспечения целостности сигнала зачастую более эффективным решением является установка линейного усилителя/ретранслятора или пересмотр расположения управляющей электроники, а не только выбор кабеля — это становится вопросом проектирования системы, а не исключительно вопросом технических характеристик кабеля.

Какие варианты количества ядер и экранирования доступны для жгутов датчиков, изготавливаемых по индивидуальному заказу? Конфигурации от 2 до 12 жил (или от 1 до 4 витых пар) с оплетённым или фольговым экранированием изготавливаются по индивидуальному заказу; количество жил и тип экранирования определяются с учётом конкретных условий эксплуатации, а не выбираются из фиксированного каталога.

Контрольный список технических характеристик для подготовки коммерческого предложения

1. Количество датчиков/сигналов и необходимое количество жил
2. Тип сигнала — цифровой (вкл./выкл.), аналоговый или дифференциальный/импульс энкодера
3. Проходит ли кабель через подвижный стык или точку изгиба (с указанием приблизительного диапазона изгиба)
4. Близость к кабелю питания двигателя/привода (для принятия решения об экранировании)
5. Длина кабеля

[Запросить расценки]  ·  [Прежде чем определять технические характеристики, проконсультируйтесь с инженером]  ·