Industriell automasjonskabel: Slik velger du den rette for maskinen din

En automatisert produksjonslinje er et vanskelig sted å føre en kabel. En trekkkjede kan sykle flere millioner ganger i året, et robothåndledd roterer gjennom flere akser, og et servodrev skyver høy strøm gjennom ledere som bare sitter millimeter fra et tilbakemeldingssignal. Når en maskin stopper, er kabelen ofte den siste komponenten noen mistenker og den første som er verdt å inspisere.

Å velge industriell automasjonskabel handler derfor ikke om å finne det tykkeste eller billigste alternativet. Det handler om å matche konstruksjonsdetaljer, som stranding, isolasjon, skjerming og kappe, til bevegelsen, kjemien og den elektriske støyen til en bestemt maskin. Denne veiledningen dekker kabelfamiliene som utgjør et typisk automatiseringssystem, måtene de feiler på og spørsmålene som er verdt å stille før du legger inn en bestilling.

Hva gjør en kabel egnet for industriell automatisering?

Uttrykket industriell automasjonskabel er et paraplybegrep, ikke et enkelt produkt. Den dekker alt fra 24 V kontrollkabling inne i et skap til skjermede motorkabler som går langs en portal. Det de gode deler er at de ble designet for bevegelse, støy og forurensning i stedet for en fast installasjon inne i en vegg.

• Fintrådede konduktører. Fleksibel klasse 5- og klasse 6-tråding lar kobberet bøye seg uten arbeidsherding og oppsprekking, som til slutt ødelegger en stiv leder i en bevegelig akse.
• Formålsvalgt isolasjon. TPE, PUR, silikon og XLPE handler hver for seg fleksibilitet, dielektrisk styrke og temperaturområde annerledes, og valget følger vanligvis den varmeste tilstanden kabelen vil se.
• Skjerming der signalene er svake. En flette, en folie eller en kombinasjon av begge holder støy fra stasjonsbytte borte fra kodere, sensorer og busstrafikk.
• En jakke som motstår miljøet. PUR håndterer olje og slitasje, PVC dekker generelt panelarbeid, og silikon fortjener sin plass rundt varmekilder.
• Konsekvent geometri. Konsentriske lag, riktige fyllstoffer og en rund profil holder kabelen stabil inne i en kjede og forutsigbar i en gland.

En kabel som bærer en 400 V motorforsyning og en kabel som bærer et kodersignal kan se like ut fra utsiden, men deres isolasjonstykkelse, skjermedekning og kapasitansmål er forskjellige. Å bruke én type for begge jobbene er en av de vanligste og dyreste snarveiene i automasjonsprosjekter.

Hovedkabelfamiliene i et automatiseringssystem

De fleste maskiner bruker fem eller seks forskjellige kabelfamilier, som hver gjør en annen jobb. Å sortere dem tidlig gjør resten av utvalget enkelt.

I en typisk ettermontering forårsaker data- og tilbakemeldingskablene flest avbrudd, fordi skjerming og impedans betyr mer enn ledermåler der. En godt spesifisert busskabel holder for eksempel kommunikasjonen stabil selv når den deler en kanal med drivkabler i flere meter.

Cat6 skjermet industriell Ethernet-kabel for automatisering Kategori 6 industriell Ethernet-kabel med per-par og total skjerming, egnet for ettermontering som trenger stabil data- og tilbakemeldingsoverføring. Se produkt →

Det hjelper også å organisere utvalget etter applikasjon i stedet for etter kabeltype alene, fordi en pakkelinje, en CNC-celle og en robotarbeidscelle stiller svært forskjellige krav til samme konstruksjon. Vi grupperer disse kombinasjonene etter bransje i vår automatiseringsløsninger oversikt, som ofte er et raskere utgangspunkt enn en lang produktliste.

Der automatiseringskabler svikter først

Feil starter sjelden i kobberet. De starter i jakken, skjoldet eller trådstrukturen som gir opp under en tilstand som aldri kom inn i spesifikasjonen.

• Kontinuerlig bøying. Jakken sprekker ved punktet med maksimal bøy, og skaden vises vanligvis etter noen millioner sykluser i stedet for noen tusen.
• Torsjon. En kabel som er klassifisert for bøying er ikke automatisk vurdert for vridning, og fleraksede håndledd vrir seg konstant.
• Olje, kjølevæske og hydraulikkvæske. Standard PVC sveller og mykner i kontakt med mange maskineringsvæsker, og det er der PUR-kapper viser sin verdi.
• Elektromagnetisk interferens. Uskjermede signalpar som løper ved siden av drivkabler, fanger opp bryterstøy og produserer intermitterende posisjonsfeil som er vanskelig å spore.
• Varme. Motorhus, ovner og sveiseceller presser omgivelsestemperaturene forbi grensene for universalblandinger.
• Slitasje og kjedeslitasje. Kabler som gnis mot hverandre eller mot styreruller mister sitt ytre lag lenge før lederne svikter.

To av disse fortjener spesiell oppmerksomhet. I en kabelkjede er den avgjørende faktoren nesten alltid kappeblandingen og bøyeradiusen kabelen faktisk er installert med, ikke den som er trykt på dataarket. En riktig vurdert trekkkjedekabel holder sin elektriske ytelse gjennom millioner av sykluser, nettopp fordi skjoldet og kappen ble designet for å bevege seg sammen i stedet for å kjempe mot hverandre.

TRVVP skjermet trekkkjedekabel for heissystemer Fleksibel reisekabel med overordnet skjerming for heiser, støtte for kontroll, data, video og busssignaler i frem- og tilbakegående sjaktbevegelse. Se produkt →

Skjerming og jakkematerialer: The Quiet Deciders

Hvordan skjerming er bygget

Folie med dreneringstråd takler høyfrekvent støy godt og er rimelig, mens et flettet kobberskjold er bedre for lavfrekvent interferens og tilfører mekanisk styrke. Kombinerte skjold gir begge deler, på bekostning av vekt og litt større diameter. Dekning er like viktig som skjoldtypen: en 85 prosent flette og en 95 prosent flette oppfører seg veldig forskjellig ved siden av en 15 kW-drift. Legg som regel strøm- og signalkabler i separate kanaler der det er mulig, kryss dem i rette vinkler når du ikke kan, og bruk skjermede konstruksjoner til alt under 24 V.

Sammenligning av jakke og isolasjonsmaterialer

En praktisk utvelgelsessekvens

Når et prosjekt har dusinvis av kabelføringer, holder det å jobbe gjennom den samme korte sekvensen for hver enkelt spesifikasjonen ærlig.

1. Definer bevegelsen først: statisk, sporadisk bøyning, kontinuerlig bøyning eller torsjon. Alt annet følger av dette svaret.
2. Bekreft den elektriske plikten, inkludert spenningsnivå, strøm og om det kreves en beskyttende jordleder inne i samme kabel.
3. Identifiser signaltypen og hastigheten, siden analog måling, kodertilbakemelding og Ethernet hver har forskjellige skjermings- og impedansbehov.
4. List opp miljøet: oljer, kjølevæsker, vann, støv, ultrafiolett eksponering og eventuelle krav til farlige områder.
5. Sjekk temperaturområdet i drift og under installasjon, fordi de to er ofte svært forskjellige.
6. Gjennomgå installasjonsgeometrien, inkludert minimum bøyeradius, kjedevandring og om kabelen skal festes, styres eller fritthengende.
7. Bekreft sertifisering og dokumentasjon, spesielt CE- eller UL-oppføringen og testrapportene din kunde eller inspektør vil be om.

For flerakse robotarmer peker denne sekvensen vanligvis mot en PUR-konstruksjon med et høyt antall tråder og et skjold designet for å overleve gjentatt vridning i stedet for vanlig bøyning.

JOR-256 PUR-robotkabel for dynamiske applikasjoner PUR-mantlet robotkabel med flettet skjerming og høy fleksibilitet, designet for seksakse roboter, kabelbærere og servokoderkabling. Se produkt →

Sertifisering, tilpasning og forsyning

Eksportorienterte automasjonsprosjekter aksepterer sjelden en generisk kabel. CE- og UL-oppføringer, flammehemmende og røykfattige halogenfrie alternativer og dokumenterte testdata er ofte en del av kjøpsbetingelsen snarere enn et hyggelig tillegg. Egendefinerte lengder, kjernefargekoding, trykte tekster og skreddersydd skjerming er like vanlige forespørsler, fordi en kabel som passer til maskinen første gang sparer en hel idriftsettelsesdag.

Som produsent med vår egen produksjonsbase i Xuancheng, Anhui, håndterer vi begge ender av dette området: standard kontroll, data, servo og fleksible kabelfamilier, og modifiserte konstruksjoner bygget etter en kundetegning. Kabelvalg endres også i farlige miljøer, hvor et enkelt svakt ledd i signalintegritet kan påvirke et helt sikkerhetssystem, et emne vi dekker mer i dybden i denne artikkelen om instrumenteringskabler i farlige soner .

Å bringe det sammen

Industriell automasjonskabel er en liten post i de fleste prosjektbudsjetter og en overraskende stor andel av uplanlagt nedetid. Å behandle det som en ingeniørbeslutning i stedet for et kjøp, med bevegelsesprofilen, miljøet og signalkravene skrevet ned før noe bestilles, er vanligvis nok for å unngå de vanlige feilene. Hvis du er usikker på hvilken konstruksjon som passer til en spesifikk akse, send oss ​​applikasjonsdetaljene og vi vil jobbe gjennom alternativene sammen med deg, fra en standard kontrollkabel til et fullt tilpasset fleksibelt design.