Riviliitinten johdotuksen automatisointi vaatii kehittyneitä liittimiä

Investoinnit automaatioon, sähköistämiseen ja digitalisaatioon edellyttävät luotettavaa sähkönsaantia. Ohjauskaappien käsin johdotukseen liittyvät hankaluudet ja inhimillisten virheiden mahdollisuus voivat kuitenkin johtaa erittäin tehottomiin ja aikaa vieviin prosesseihin. Johdotusliitäntöjen automatisointi tai ainakin yksinkertaistaminen on olennaisen tärkeää luotettavuuden ja kaappivalmistajien kannattavuuden lisäämiseksi.

Kaappivalmistajien ja tuotesuunnittelijoiden on otettava huomioon sähköliitäntöjen ja niihin liittyvien tuotantoprosessien kompleksisuudet sekä sähkökoskettimien pitkäaikaiskäyttäytyminen ja luotettavuusvaatimukset. Ohjauskaapin ydin ovat riviliittimet, jotka yhdistävät ja ohjaavat sähköjärjestelmän johtoja. Ne ovat välttämättömiä johdotusten ja komponenttien järjestämiseen ja testaamiseen, ja niissä käytetään usein teollisuusstandardin mukaisia DIN-kiskoja.

Ohjauskaapit ovat ratkaisevan tärkeitä erilaisissa teollisuus- ja kaupallisissa rakennuksissa. Niiden tulee täyttää erilaisia tehovaatimuksia ja erottaa lämpöä tuottavat sekä melulle tai tärinälle alttiit komponentit. Joihinkin kaappeihin voidaan sijoittaa ohjelmoitavia logiikkaohjaimia ja antureita, ja usein niissä käytetään sekä dataliikenne- että sähkökaapeleita.

Tuotesuunnittelijoiden on mahdutettava kaappeihin yhä enemmän komponentteja – merkinantolaitteista virtalähteisiin – ja kaapeissa on tiukat tilarajoitukset ja niiden täytyy usein kestää haastavia ympäristöolosuhteita. Ohjauskaappien asennustyöt täytyy suorittaa yhä nopeammin ja mieluiten automatisoidusti tuottavuuden ja kannattavuuden parantamiseksi, mutta liitäntöjen pitää olla aina luotettavia, turvallisia ja helppoja huoltaa.

Jotta tulevaisuuden vaatimukset voitaisiin täyttää, nämä kaapit on voitava päivittää paikan päällä ja mukauttaa uusiin johdotuksiin ja teknologioihin. Tehokas ja helppo johdotus on tärkeä tekijä kaappien suunnittelun, kokoonpanon, asennuksen ja lisäksi robotiikkakokoonpanon tehokkuuden parantamisessa.

Riviliittimien parantaminen

Johdotusliitäntöjen täytyy olla luotettavia, turvallisia ja helppoja huoltaa, mutta kaapin johdotus voi olla kompleksista ja aikaa vievää. ISW (Institute for Control Engineering of Machine Tools and Manufacturing Units) -instituutin tutkimuksessa arvioitiin, että keskiverrossa ohjauskaapissa on 500 johdinta, joiden johdotus vaatii keskimäärin 54 tuntia ja josta 56 prosenttia kuluu katkaisuun, liittimien lisäämiseen ja puristamiseen.

Riviliittimet yksinkertaistavat johdotusprosessia ja helpottavat moduulien sijoittelua ja uudelleensijoittelua kaapissa. Monet valmistajat ja asiakkaat luottavat kuitenkin yhä pääasiassa fyysiseen työhön riviliitinasennusten viimeistelyssä ja käyttävät johtimien kiinnittämiseen jotain seuraavista kolmesta liitäntätavasta:

• Ruuviliitännät joko puristuskiinnike- tai pulttiliitännöillä. Ne soveltuvat erityisen hyvin liitäntöihin, joissa johtimien poikkipinta-ala on suuri.Ne ovat hyväksi havaittuja ja luotettavia, mutta ne saattavat vaatia ajoittaista kiristystä. Liiallinen kiristys on mahdollinen riski ja se voi vahingoittaa johdotusta.
• Jousiliitännät, joissa kuoritut yksilankaiset johtimet yksinkertaisesti työnnetään itselukittuvaan, jousitoimiseen kiristyspidikekohtaan. Ne vaativat kuitenkin työkalun käyttöä kiinnityskohdan avaamiseksi.
• Push-in-liitännät, jotka ovat parannus jousitoimisiin kiristyspidikeliitäntöihin, tarjoavat lisää mukavuutta ja luotettavamman kosketuksen. Kokoonpanoa suorittavat henkilöt ja asentajat voivat ottaa kuoritun, hienosäikeisen johtimen, jonka päähän on puristettu holkki, tai yksilankaisen johtimen, ja yksinkertaisesti työntää sen kiinnityskohtaan vasteeseen asti tarvitsematta työkaluja. Pääteholkkien toistuvan käytön lisäksi kiinnityksen avaaminen vaatii yhä työkalua, jotta johtimet voidaan irrottaa.

SNAP IN -liitäntävaihtoehto

Weidmüller tarjoaa tälle vaihtoehdon, joka helpottaa käyttöä vieläkin enemmän kuin push-in-liitännät. Yrityksen Klippon Connect SNAP IN -riviliittimet lupaavat helpomman, nopeamman, turvallisemman ja tehokkaamman sähköliitännän. Tämä tekniikka voi lyhentää riviliittimien asennusaikoja jopa 50 % ja se pystyy tukemaan myös täysin automatisoituja johdotusprosesseja.

Jopa taipuisat johtimet voidaan liittää ilman pääteholkkeja tai työkaluja. SNAP IN S -sarjan läpivienti- ja suojamaadoitetut (PE) / maadoitetut riviliittimet käyttävät esijännitettyä jousta, jolloin kuoritut johdot voidaan asentaa kiinnityskohtaan nopeasti ja turvallisesti ilman lisävalmisteluja. Selkeä klikkausääni ilmoittaa kosketuksesta kiinnityskohdan kanssa, ja vihreä työnnin nousee ylös tarjoten visuaalisen vahvistuksen. Luotettava kosketus johtimen kanssa varmistaa, että johdinliitäntä on suojattu tärinää vastaan ja että se on kaasutiivis ja stabiili.

SNAP IN -riviliittimillä johdinsäikeet voidaan irrottaa nopeasti painamalla työnnintä, joka myös esijännittää kiinnityskohdan myöhempää asennusta varten. Tuottajat voivat nopeuttaa johdotusaikoja vähentämällä johtojen valmistelua ja luomalla tehokkaamman asennusprosessin.

Johtimien liitäntävipu on SNAP IN -riviliittimissä jo valmiiksi auki, jolloin kuorittu liitin voidaan asettaa paikalleen, minkä jälkeen patentoitu puristusmekanismi sulkeutuu automaattisesti. Tämä takaa turvallisen, itselukittuvan ja pysyvän liitoksen korkealla kosketinvoimalla johtimen ja vaihekiskon välillä.

Jos kuoritun johtimen pää täytyy suojata, valmistajat ja asentajat voivat käyttää joko ultraäänihitsausta tai puristettavia pääteholkkeja. Standardoidut testipisteet mahdollistavat automatisoidun testauksen ja tarkastusprosessit.

SNAP IN -liitännät ovat oikein asennettuina pitkäaikaisesti stabiileja ja soveltuvat IEC 61373/10.2011 -standardin mukaan tärinälle ja iskuille alttiisiin tiloihin. Myöhempi tarkastus tai uudelleensäätö on tarpeetonta. Lisäksi SNAP IN -liitännät ovat ongelmattomia myös äärilämpötiloissa alueella −40 °C ... +120 °C.

SNAP IN -riviliittimet ovat ”robottivalmiita”, ja niiden terminointi voidaan optimoidun rakenteen ansiosta suorittaa suoraan robotiikkajärjestelmällä. Riviliittimien automatisoidulla liitännällä voidaan estää tuotantovirheitä, nopeuttaa työnkulkuja ja vähentää kustannuksia.

SNAP IN S -sarjan riviliittimet on optimoitu automatisoitua lasermerkintää varten tuotantoajan lyhentämiseksi entisestään.

SNAP IN S -sarjan vaihtoehdot

Läpivientiliittimet soveltuvat yhden tai useamman johtimen yhdistämiseen ja/tai liittämiseen. Niissä voi olla yksi tai useampi liitäntäkerros, jotka ovat samassa potentiaalissa tai eristettyinä toisiltaan.

Weidmüllerin SNAP IN S -sarjan läpivientiliittimiä on saatavana yksikerroksisina versioina 2, 3 tai 4 liitännällä. Kuva 1 näyttää mallin 2674530000 2 liitännällä ja mallin 2753960000 4 liitännällä. Saatavilla on myös malli 2753950000 3-liitännällä. Kuhunkin liittimeen voidaan asentaa johtimia, joiden poikkipinta-ala on enintään 2,5 mm² ja standardialue 14–20 AWG (American Wire Gauge).

Kuva 1: Vasemmalla on 2 liitännän yksikerroksinen läpivientiliitin 2674530000 ja oikealla 4 liitännän yksikerroksinen 2753960000. (Lähde: Weidmüller)

Weidmüller tarjoaa myös monikerroksisia pinottavia liittimiä, joihin mahtuu enemmän johtimia kompaktiin tilaan, kuten 4 liitännän malli 2902380000 (kuva 2).

Kuva 2: 4 liitännän kaksikerroksinen läpivientiliitin 2902380000. (Lähde: Weidmüller)

Suojamaadoitus (PE)-/maadoitusriviliittimet ovat eräänlaisia läpivientiliittimiä, jotka luovat luotettavan maadoitusliitännän kiinnityskohtiin. Niissä on yksi tai useampi kosketinkohta suojamaadoitusjohtimien liittämistä ja/tai haaroittamista varten.

Weidmüllerin SNAP IN S -sarjan PE-versioita ovat yksikerroksinen 2 liitännän 2674560000 ja monikerroksinen 4 liitännän 2902460000 (kuva 3).

Kuva 3: 4 liitännän kaksikerroksinen PE-liitin 2902460000. (Lähde: Weidmüller)

Riviliitinten johdotus vaatii myös päätylevyn, kuten Weidmüllerin 2751080000. Se asennetaan viimeisen modulaarisen riviliittimen avoimelle puolelle ennen päätekannatinta, ja se takaa modulaarisen liittimen toiminnan ja määritellyn nimellisjännitteen sekä suojaa jännitteisten osien koskettamiselta.

Yhteenveto

Sähköistämis- ja automaatiovauhdin lisääntyessä tehokas ja helppo johdotus on avainasemassa sähköisten ohjauskaappien kysyntään vastaamisessa. Weidmüllerin SNAP IN -tekniikan itseaktivoituva liitäntämekanismi tarjoaa mahdollisuuksia parantaa tuottavuutta tekemällä riviliittimistä helpommin asennettavia ja huollettavia, helpommin uudelleenkonfiguroitavia ja robottiavusteiseen kokoonpanoon optimoituja.