Wyłączniki krańcowe Limitless z transmisją bezprzewodową dla przemysłu

Wyłączniki krańcowe używane są w wielu aplikacjach automatyki przemysłowej, w których zapewniają wysoką jakość i funkcjonalność, nawet w najbardziej wymagających warunkach. Dostarczają one informacji, że dany obiekt znalazł się w żądanym położeniu lub też zabezpieczają przed możliwością osiągnięcia przez układ mechaniczny niekontrolowanego stanu. Chronią również przed niebezpiecznymi zdarzeniami. Ich praca w tak odpowiedzialnych aplikacjach jest możliwa dzięki dużej trwałości i niezawodności.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

W praktyce, takich aplikacji, gdzie wykorzystywane są dzisiaj wyłączniki krańcowe, jest znacznie więcej. Dlatego w ostatnich latach producenci znacząco poszerzyli swoje oferty wprowadzając wiele różnych wariantów obejmujących budowę wewnętrzną, kształt dźwigni i jej działanie, sposób montażu oraz obciążalność styków. Wraz z pojawieniem się na rynku wyłączników bezprzewodowych, takich jak seria produktów Limitless firmy Honeywell, możliwości aplikacyjne jeszcze bardziej wzrosły, eliminując dotychczasowe ograniczenia narzucane przez okablowanie.

Rozwiązania bezprzewodowe w przemyśle

Fot. 1. Wyłączniki krańcowe z interfejsem bezprzewodowym z serii Limitless firmy Honeywell

Na rynku obserwuje się pewną niechęć projektantów do rozwiązań bezprzewodowych. Kojarzone są one z dużym skomplikowaniem, znacznym poborem mocy i wysoką ceną. W przeszłości w przypadku wyłączników krańcowych większość z wymienionych wad spowodowana była konstrukcją interfejsu bezprzewodowego, która bazowała na komponentach o małej skali integracji, co skutkowało wieloma ograniczenia. Dla większości twórców współczesnych rozwiązań określenia takie jak niezawodność, stabilność i wydajność, stały się podstawą wszystkich działań.

Przykładem zmian technologicznych może być zasilanie tych elementów. Większość bezprzewodowych wyłączników krańcowych jest obecnie zasilana z wymiennej baterii litowo-chlorkowo-sulfinylowej (Li-SOCl2) o napięciu 3,6 V. Starcza ona na minimum rok nieprzerwanej pracy z pełną mocą transmisji dla łącza bezprzewodowego, a w typowych warunkach, gdy pełna moc nie jest wykorzystywana czas pracy wynosi około 2 lat.

Zasilanie z baterii eliminuje większość problemów i niedogodności, jakie występują przy zasilaniu energią wolnodostępną. Ponadto, specjalny protokół transmisji z wymaganym parowaniem odbiornika i nadajnika likwiduje wiele niedogodności, jakie pojawiają się, gdy na przykład korzysta się z Wi-Fi w połączeniu z klasyczną infrastrukturą komunikacyjną IT.

Cechy konstrukcyjne wyłączników krańcowych

Standardowe typy przełączników krańcowych dostępne są w obudowach metalowych odlewanych ze stopu cynku z odłączalną głowicą. Pozwala to na dopasowanie położenia głowicy poprzez obracanie jej co 90° do uzyskania wymaganego rozwiązania mechanicznego. Dodatkowo, do wyłącznika zamontować można różne dźwignie, wykonane z różnych materiałów (metal, tworzywo), mających różny kształt (proste, zagięte z rolką lub bez niej).

Wyłączniki krańcowe podłączane kablem różnią się sposobem jego montażu oraz miejscem podłączenia. Dostępne są wersje ze złączem do lutowania, a także takie, w których przewód jest zamontowany od razu przez producenta. W takich przypadkach miejsce połączenia jest dodatkowo uszczelnione, co umożliwia jego użycie w aplikacjach narażonych na wilgoć.

Kolejnym kryterium wyboru jest działanie wyłącznika krańcowego, który może przełączać w skrajnym lub centralnym punkcie ruchu dźwigni lub w przypadku aplikacji związanych z bezpieczeństwem, jest także dostępny ze zwłocznym mechanizmem zatrzaskowym.

W przypadku wersji bezprzewodowej dochodzą do tego dwie dodatkowe cechy. Pierwsza to trwała cynkowa obudowa, która znacznie lepiej zabezpiecza wnętrze, a druga to wymienna antena, za pomocą której komponent ten komunikuje się ze sterownikiem. Łączność odbywa się w paśmie 2,5 GHz w standardzie WPAN 802.15.4, a więc tym samym co znany i popularny protokół ZigBee.

Z tą różnicą, że w tym przypadku działanie nie bazuje na sieci mesh, ale na komunikacji typu "punkt-punkt" z parowaniem nadajników i odbiorników ustalającym trwałe adresy sieciowe oraz kanały komunikacji radiowej. Parowanie jest automatyczne. Wymiana sygnału kontrolnego dokonuje się 30 razy na sekundę, co gwarantuje niezawodną komunikację, a w sytuacji jej przerwania generuje ostrzeżenie w systemie. Brak komunikacji pomiędzy poszczególnymi czujnikami zapewnia pełną izolację od innych urządzeń. Pozwala to na efektywne wykorzystanie wielu zestawów nadajników i odbiornika, w otoczeniu innych sygnałów radiowych.

Każdemu bezprzewodowemu wyłącznikowi krańcowemu przypisywany jest indywidualny 16-bitowy numer identyfikacyjny. Za pomocą tego 16-bitowego adresu oraz 128-bitowego klucza szyfrującego kodowana jest transmisja sygnału. Taki zestaw gwarantuje pewność adresowania i bezpieczeństwo komunikacji, bez możliwości podstawienia nieautoryzowanego przełącznika lub też niepoprawnej identyfikacji sygnałów sterujących, na skutek interferencji lub sabotażu. Poza danymi na temat stanu mikroprzełącznika, interfejs radiowy przenosi dane o stanie łącza radiowego pomiędzy nadajnikiem, a odbiornikiem oraz o stanie baterii. Pozwala to serwisować sieć z dużym wyprzedzeniem.

Aplikacje sugerują typ wyłącznika

Fot. 2. Mikroprzełączniki stanowią bazę dla wszystkich wyłączników krańcowych w aplikacjach przemysłowych

Wyłączniki krańcowe bazujące na mikroprzełącznikach wykorzystywane są w aplikacjach, gdzie wymagana jest bardzo duża niezawodność działania w długim okresie użytkowania. Przykładem może być automatyczny robot spawający, w którym istnieje konieczność sprawdzenia obecności drutu spawalniczego. W takiej aplikacji sprawdza się świetnie wyłącznik z rolką na dźwigni, która dotyka drutu i wyłącza zasilanie w sytuacji jego braku.

Inne przykłady to np. wykrywanie masy przedmiotu, nawijanej rolki z papierem, która zwiększa swoją średnicę lub system eliminacji pustych opakowań, w którym wykorzystywane są wyłączniki krańcowe połączone z prostym systemem dźwigni i sprężyn. Kolejnym przykładem jest zgniatarka, w której dzięki krańcówce kontroluje się maksymalną wielkość wypraski.

Czy w takich aplikacjach mogą pojawić się wyłączniki bezprzewodowe? Komponenty te najlepiej sprawdzają się w zastosowaniach, gdzie prowadzenie kabla od przełącznika do sterownika jest trudne, kosztowne lub niepraktyczne. Przykładem może być problem np. związany z bezpieczeństwem instalacji wodnej na basenie. Innym doskonałym zastosowaniem może być kontrola położenia zaworu w rozległej instalacji lub kontrola położenia transportera paczek w automatycznej sortowni, gdzie odległości pomiędzy czujnikiem, a kontrolerem przekracza 100 metrów.

Kolejnym przykładem może być kontrola momentu zbicia szybki zabezpieczającej na hydrancie po to, aby zawiadomić straż. W takim przypadku koszt kabla jest znaczący, a jego ułożenie problematyczne. Zdecydowaną przewagę rozwiązań bezprzewodowych widać też w aplikacjach, w których wyłącznik krańcowy umieszczony jest na części ruchomej względem podstawy, np. ramieniu dźwigu, manipulatorze lub wysięgniku.

Wówczas przewód połączeniowy narażony jest na częste zginanie, co prowadzić może do problemów z niezawodnością. Przykładową aplikacją mogą być również systemy parkingowe ze scentralizowanym sterowaniem, w których otwieranie bramek sterowane jest komputerowo. W wielu przypadkach parkingi takie są na tyle duże, że koszt okablowania wjazdów i wyjazdów stanowi znaczącą część kosztów inwestycji.

Wyłączniki bezprzewodowe w prysznicach bezpieczeństwa

Ważnym zagadnieniem w przemyśle chemicznym są tzw. prysznice bezpieczeństwa, które pozwalają pracownikom kontrolującym rozległe instalacje chemiczne szybko zmyć z ciała niebezpieczne chemikalia. Zawsze istnieje prawdopodobieństwo, że podczas ich pracy niebezpieczne substancje przedostaną się do oczu lub rozleją się na skórze. W takiej sytuacji zagrażającej zdrowiu, pracownik ma możliwość szybkiego zmycia chemikaliów z ciała za pomocą jednego z wielu pryszniców bezpieczeństwa.

Dlatego urządzenie to stanowi ważną pierwszą pomoc przed nadejściem specjalistycznej pomocy medycznej.

Wyposażenie zaworu prysznica w bezprzewodowy wyłącznik krańcowego Limitless firmy Honeywell, pozwala powiadomić natychmiast o zdarzeniu służby medyczne, a w połączeniu z kamerami telewizji przemysłowej CCTV udokumentować wydarzenie dla potrzeb ubezpieczenia.

Podsumowanie

Fot. 3. Bezprzewodowe elementy można montować w dowolnym miejscu, a koszt ich serwisu i utrzymania w ruchu jest pomijalnie mały w porównaniu do rozwiązań tradycyjnych z uwagi na wysoką jakość i trwałość. Klasyczne przełączniki są kłopotliwe szczególnie w aplikacjach takich jak chociażby kontrola wciągarki dźwigu, gdzie panują trudne warunki środowiskowe i wykonanie niezawodnego okablowania byłoby wielkim problemem

W ostatniej dekadzie technologie bezprzewodowe przeżywają niesłychany rozkwit, który obejmuje także wymagające i odpowiedzialne dziedziny techniki m.in. przemysł. Dlatego firma Honeywell opracowała bezprzewodowy system przełączników Limitless. Przeznaczony jest on dla zastosowań w przemyśle w roli wyłączników krańcowych oraz czujników pozycji systemów mechanicznych, zapewniając wysoką jakość i niezawodność łączeniową.

Wyłączniki krańcowe Limitless nie wymagają okablowania, w porównaniu z tradycyjnymi produktami. Są one używane w bramkach wejściowych, windach, drzwiach, systemach kontroli obecności obiektów i dziesiątkach podobnych aplikacji. Dzięki dużej łatwości aplikacyjnej umożliwiają obniżenie całkowitego kosztu instalacji w rozległych w systemach przemysłowych.

Bezprzewodowe przełączniki obniżają koszty instalacji systemów, które nie wymagają ogromnej liczby przewodów, ich układania oraz złączy i akcesoriów. Bezprzewodowe elementy można montować w dowolnym miejscu, a koszt ich serwisu i utrzymania z uwagi na ich wysoką jakość i trwałość jest znacznie mniejszy w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami.

James MacDonald
inżynier aplikacyjny Honeywell
Sensing and Control
Honeywell

sensing.honeywell.com

Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ElektronikaB2B do ulubionych źródeł
Powiązane treści
Automaticon 2015. Przewodnik targowy
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Pomiary
WAVE-TEST: od mierników pól elektromagnetycznych po analizatory RF
Zasilanie
Zasilacze AC dużej mocy GENESYS - znakomite parametry i szerokie spektrum zastosowań
Projektowanie i badania
GoldenLion - nowy komputer przemysłowy firmy Amtek
Zasilanie
Elastyczne i niezawodne zasilanie awaryjne: moduł DC-UPS serii DUSH firmy TDK-Lambda w ofercie Amtek
Projektowanie i badania
White Electronics – moduły HMI DWIN i projektowanie elektroniki na zamówienie
Produkcja elektroniki
Nowa, piąta generacja systemu Raith PIONEER - przełomowa hybryda EBL-SEM w ofercie firmy PROKON
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Wrzesień 2026
Magazyn
Sierpień 2026
Targi zagraniczne
Electronica 2026 - targi i konferencja producentów elektroniki

Zobaczyć obiekt oczami radaru, czyli dlaczego potrzebujemy laboratorium do pomiarów RCS?

Radar postrzega świat inaczej niż człowiek. Zamiast obrazu tworzonego przez światło widzialne rejestruje echo wysłanej fali elektromagnetycznej. Na odpowiedź radarową obiektu wpływają nie tylko jego rozmiary, lecz także kształt, zastosowane materiały, częstotliwość oraz kierunek obserwacji. Dlatego dwa przedmioty o podobnych wymiarach mogą być dla radaru widoczne zupełnie inaczej. Jak zatem sprawdzić, co radar rzeczywiście "widzi"? Służą temu pomiary RCS, prowadzone między innymi w specjalistycznych laboratoriach, które zapewniają kontrolowane i powtarzalne warunki oraz umożliwiają uzyskanie dokładności wymaganej w danym zastosowaniu.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów