Fin de course : qu'est-ce que c'est, marquage + règles de connexion
Presque tous les systèmes automatisés contiennent un dispositif tel qu'un interrupteur de fin de course, chargé de les éteindre lorsque la partie mobile atteint un certain point. Dans les systèmes de contrôle d'éclairage, les interrupteurs de fin de course sont utilisés comme capteurs. Lorsque des circonstances programmées se produisent, elles génèrent un signal.
Nous vous dirons tout sur l'objectif fonctionnel et les types d'appareils de fin de course. L'article que nous avons présenté décrit des schémas de câblage testés en pratique et répertorie les règles de connexion. Les caractéristiques du marquage sont données et des conseils sur la sélection sont donnés.
Le contenu de l'article :
Que sont les fins de course ?
Les interrupteurs de fin de course sont des appareils électriques conçus pour ouvrir et fermer un circuit de travail. Ils sont montés sur des mécanismes mobiles pour limiter leur mouvement dans des limites spécifiées. Les fonctions remplies par ces appareils sont identiques à celles d'un interrupteur standard.
Le remplissage des fins de course est enfermé dans un boîtier durable, le plus souvent en métal. Tous ses éléments sont optimisés pour une fixation aisée et une orientation aisée dans l’espace.
Des LED lumineuses de différentes couleurs vous permettent de contrôler l'alimentation électrique et la réponse du capteur. Deux paires de contacts, que l'on retrouve le plus souvent dans le fin de course, permettent de surveiller l'état de sa connexion.
Si le signal n'est pas suivi d'un retour de signal lorsque la paire est fermée, cela indique un défaut dans le câble menant à l'interrupteur. Une fois le capteur déclenché, il est possible d'utiliser une paire de contacts ouverts pour transmettre le signal.
Les capteurs sensibles constituent la base de systèmes de protection contre les fuites. Lorsque l'eau qu'ils sont conçus pour détecter est détectée, les appareils signalent non seulement une urgence imminente par le son et la couleur, mais bloquent également le fonctionnement des systèmes par lesquels l'eau est transportée.
Classification par principe d'action
Il existe trois groupes principaux de fins de course : mécaniques, sans contact, magnétiques. La fonction principale de tous ces dispositifs est de déconnecter automatiquement le mécanisme de travail au moment où sa partie mobile atteint la position réglée. Ces interrupteurs servent non seulement à ouvrir un circuit, mais aussi à le connecter.
Le fonctionnement du circuit dans les capteurs d'extrémité est coordonné de deux manières : par action directe sur les contacts mobiles et par contrôle de position de ceux-ci. Dans le premier cas, ils sont appelés contact, dans le second, sans contact. Un exemple d'interrupteurs de fin de course à contact sont les capteurs responsables de la fermeture des portes de la voiture.
Les capteurs de ce type peuvent non seulement activer et désactiver des mécanismes, mais également établir la position de l'objet surveillé. Ceux-ci inclus interrupteurs à flotteur, ainsi que des capteurs qui déterminent le niveau de carburant.Le signal de leur fonctionnement est un changement de résistance correspondant à un certain niveau de liquide.
L'inconvénient des capteurs de contact en présence de pièces mécaniques mobiles est une durée de vie relativement courte en raison d'une protection inefficace contre l'humidité et la poussière. L'avantage est une conception, une installation et un fonctionnement simples. Les commutateurs sans contact sont protégés de manière beaucoup plus fiable contre les influences extérieures. Leur ressource est également plus longue.
Fins de course de type mécanique
La commande des fins de course de ce type peut être à rouleau ou à levier. Ils se déclenchent dès que le mécanisme de commande sous forme de molette, de bouton ou de levier subit un impact mécanique.
Dans ce cas, la position des contacts change - ils peuvent se fermer ou s'ouvrir. Le processus est accompagné d'un signal - contrôle ou avertissement.
Le plus souvent, les interrupteurs de fin de course ont deux contacts : ouvert et fermé. Il existe des appareils simples, mais ils sont rares. Dans tous les cas, il y a des contacts dans chaque cas et un schéma de travail avec leurs numéros est affiché sur le panneau.
La conception des rouleaux VC prévoit l'arrêt en appuyant sur l'actionneur sur un bouton en forme de petite tige. Puisqu'il est connecté à des contacts dynamiques, au moment du contact le circuit d'alimentation s'ouvre.
La différence entre les interrupteurs à levier est que leurs contacts mobiles sont reliés à un petit levier au moyen d'une tige ou d'une tige. L'action se produit lorsque l'actionneur appuie sur ce levier.
En plus des appareils terminaux standards, il existe des micro-interrupteurs. Ils fonctionnent sur le même principe, mais leur réglage lors de l'installation nécessite une plus grande précision en raison de la faible course. Pour augmenter la course de travail, ils ont recours à une technique telle que l'inclusion d'un élément intermédiaire dans le circuit - un levier avec un rouleau.
Ce type de commutateurs est utilisé aussi bien en production qu'à la maison. Un grand nombre d’unités de contrôle sont utilisées dans la conception de l’ascenseur.
Parmi eux se trouve un interrupteur sous la forme d'un capteur qui limite la hauteur minimale et maximale de l'ascenseur, signale une rupture de câble, donne le signal d'ouvrir la porte et effectue de nombreuses autres actions. Il y a des micro-interrupteurs sur les portes de nombreux appartements qui allument la lumière dans la pièce lorsqu'elle est ouverte.
Dans les automobiles, de tels capteurs d'extrémité mécaniques sont inclus dans les circuits d'alarme et d'éclairage. Leur particularité est la présence d'une entrée à laquelle est connecté un potentiel positif. Le boîtier est la borne négative, pressée contre un élément métallique de la carrosserie sans peinture.
Cet élément est relié à la masse du véhicule par un câble. La condition principale est que l'interrupteur n'entre pas en contact avec une surface humide. Connectez les capteurs d'extrémité lors de l'installation d'une alarme de voiture à l'aide d'un schéma. Leurs sorties peuvent être installées aussi bien sur les portes qu'à l'intérieur sur des luminaires.
Pour l'allumer à l'ouverture de la porte et l'éteindre à la fermeture, un court-circuit au plus est effectué. S'il y a un éclairage du plafond intérieur et des portes, un bloc de fins de course est utilisé, qui remplit diverses fonctions. En raison du déclenchement du blocage, des capteurs importants sont bloqués lors de la tentative d'ouverture des serrures.
Caractéristiques des fins de course sans contact
L'un des types d'interrupteurs de fin de course est leur modification sans contact (BVK). La communication des appareils est configurée pour se déclencher lorsqu'un objet spécifique entre dans la zone de sensibilité.
Il n'y a pas de pièces mobiles dans l'appareil lui-même et il n'y a pas de contact mécanique entre l'objet d'influence et l'élément de commutation configuré pour celui-ci.
Le BVK se compose des parties suivantes :
- élément sensible;
- touche d'alimentation ;
- composant qui analyse le signal.
La distance à laquelle l'appareil commence à fonctionner est définie en fonction de la modification du capteur et des exigences du processus. L'exclusion des éléments mobiles et frottants augmente considérablement la fiabilité de ces dispositifs.
Les capteurs sans contact, ou capteurs de proximité comme on les appelle également, disposent de fonctionnalités étendues. Il existe deux catégories : les interrupteurs et les capteurs de position.
La première tâche du BVK est de détecter la position d'un objet. De plus, le capteur effectue le comptage, le positionnement, la séparation et le tri des objets. Il peut contrôler la vitesse, le mouvement, calculer l’angle de rotation, corriger l’inclinaison et effectuer de nombreuses autres actions.
À la maison interrupteurs de proximité jusqu'à présent, ils sont principalement utilisés dans les organisations de contrôle de l'éclairage. Cependant, dans le domaine de la conception de systèmes "Maison intelligente" sa portée et ses perspectives sont bien plus vastes.
Les appareils sensibles sont utilisés dans l'industrie, dans l'industrie des transports, comme élément d'automatisation et dans le raffinage du pétrole. Basés sur le principe de détection des objets en approche, les BKV se distinguent entre inductifs, capacitifs, optiques et ultrasoniques.
Capteurs de proximité inductifs
Ils sont adaptés aux matériaux à la fois métalliques et amorphes. Parmi ceux qui réagissent au métal, il existe des options magnétiques et ferromagnétiques. À l'intérieur du capteur se trouve un noyau - métallique ou magnétisé.
Si l'on décrit plus en détail la conception d'un tel capteur, il s'agit d'un convertisseur qui comprend une bobine de cuivre située dans une coupelle en ferrite. Ses fonctions incluent la redirection du vecteur de lignes électromagnétiques vers la partie avant de l'interrupteur.
L'oscillateur du circuit peut être doté d'une résistance négative fixe ou de tout autre type. Les lignes de champ magnétique sont orientées perpendiculairement à la direction du courant circulant dans les spires du noyau magnétisé.
Le champ de force alternatif est provoqué par la tension alternative aux entrées du noyau. Le prochain composant important est le conditionneur de signal, qui crée l'hystérésis et la plage d'action du signal de commande. Il comprend un détecteur commandé par déclencheur.
La clé du fonctionnement d'un interrupteur de fin de course inductif réside dans les changements qui se produisent lorsqu'un objet s'approche ou s'éloigne. Dès que le seuil de tension dépasse la valeur admissible, le capteur est activé en connectant une gâchette qui ouvre la clé.
Fins de course de proximité capacitifs
Après l'apparition de l'objet, le circuit vibrateur du dispositif capacitif est démarré et les paramètres de temps sont définis. Au fur et à mesure que l'objet s'approche du capteur, la capacité de ce dernier augmente, et la fréquence générée par le multivibrateur diminue.
Dès que le seuil de fréquence est dépassé, l'appareil s'éteint. De nombreux modèles fonctionnent sur ce principe. capteurs de mouvement, éteindre et allumer les ampoules lorsqu'un objet est détecté dans la zone de sensibilité.
Le schéma fonctionnel d'un capteur capacitif est similaire à celui d'un dispositif inductif : les deux modèles contiennent un générateur et un détecteur.
En plus du générateur qui génère le champ électrique, leur conception comprend des éléments de base tels qu'un démodulateur. Il agit comme un convertisseur de l'amplitude des oscillations haute fréquence avec un changement de tension simultané. Le prochain composant important est le déclencheur, qui est responsable d'un certain niveau de signal, de la commutation et de la dépendance à l'hystérésis.
Pour augmenter le signal d'entrée à une valeur définie, un amplificateur est inclus dans le circuit de commutation capacitif. L'indicateur LED surveille les paramètres et le fonctionnement de l'appareil.
Un élément tel qu'un composé protège l'interrupteur de l'humidité et des particules solides. Un corps en plastique ou en laiton protège tout ce qu'il contient des dommages mécaniques. Le kit comprend également le matériel de montage.
L'élément de commutation de cet appareil est situé sur un condensateur et est une plaque qui interagit avec un vibrateur. Le rôle d'élément de seuil est assuré par un comparateur relié au vibrateur. Ce dernier, à son tour, est connecté à un convertisseur de fréquence et de tension.
La différence entre les modèles capacitifs et inductifs est que les premiers réagissent à l'humidité de l'air et aux changements de densité. Ces derniers sont insensibles à de telles influences.
Conception de commutateur à ultrasons
La conception des interrupteurs de fin de course à ultrasons prévoit la présence d'émetteurs sonores à quartz qui forment des ondes pulsées d'une longueur de 100 à 500 kHz et d'un récepteur dont les réglages correspondent à une certaine fréquence.
Lorsque l'amplitude des ondes sonores change à la suite des manœuvres d'un objet en mouvement, le micro-interrupteur BVK enregistre les nouvelles valeurs et, sur cette base, contrôle les signaux de sortie.
Le principe de fonctionnement des capteurs à ultrasons repose sur le changement de temps pendant lequel une onde sonore se propage du capteur à l'objet contrôlé. La distance de détection de ces appareils est assez grande - jusqu'à 10 M. Leur gros avantage est qu'ils peuvent détecter un objet de n'importe quelle forme et couleur qui reflète le son.
De tels capteurs sont utilisés pour détecter des objets dont la surface plane occupe une position perpendiculaire par rapport à la ligne centrale de détection.
Des inexactitudes dans leur travail peuvent provoquer :
- Courants d’air soudains et puissants qui renforcent ou affaiblissent la vague.
- Changement soudain de température. Avec une grande quantité de chaleur émise par un objet, la vitesse des ondes propagées change.
- Déviation par rapport à la verticale de l'angle entre le plan horizontal de l'objet et l'axe du capteur. Si cette erreur dépasse 10⁰, le capteur ne fonctionne pas.
- Contours angulaires de l'objet. Dans ce cas, son identification est très difficile.
Les vibrations se propagent dans les milieux solides, gazeux, liquides, et la vitesse dépend des paramètres concernés. Les capteurs à ultrasons n'ont pas de pièces mobiles, il n'y a donc aucune relation entre le nombre de cycles et la durée de vie de l'appareil. Ils se caractérisent par une résistance accrue à toutes sortes d’influences extérieures.
Appareils optiques sans contact
Les BKV de ce type contrôlent les objets qui bloquent et réfléchissent le rayonnement. Lorsqu'un objet pénètre dans l'espace entre l'interrupteur et la source lumineuse, le capteur interrompt la sortie lumineuse. L'élément responsable de cette action peut être un relais ou un semi-conducteur. Le rayon de réponse s'étend jusqu'à 150 m.
Les capteurs de proximité fonctionnent dans une large plage de températures - de -60 à +150⁰С. Ils peuvent résister à des pressions d'environ 500 atm et peuvent être utilisés dans des environnements agressifs et même dans des conditions de risque d'explosion accru.
Variétés à extrémités magnétiques
Ce type d'interrupteurs, également appelés interrupteurs à flotteur ou interrupteurs à lames, remplace progressivement les modèles mécaniques. Leurs contacts changent de position lorsqu'ils se trouvent à une certaine distance de l'aimant. Dans ce cas, un signal est envoyé au circuit de commande.
L'interrupteur à lames contient un ou deux contacts constitués d'un matériau spécial - un ferromagnétique. Le fin de course magnétique est de petite taille. Il est placé dans un boîtier en plastique ou en verre et monté dans un circuit électrique lors de sa rupture.
Les contacts d'un tel interrupteur peuvent être ouverts, fermés ou commutables. Dans les appareils du premier type, le contact se ferme lorsqu'il est déclenché. Les contacts normalement fermés s'ouvrent dans des circonstances similaires et les contacts commutés se comportent en fonction de la situation.
Le choix du modèle dépend de circonstances spécifiques. Les interrupteurs à lames sont utilisés dans la conception de portails coulissants. Avec leur aide, la structure est arrêtée lorsqu'elle atteint la position extrême d'ouverture ou de fermeture.
Certains modèles de flotteurs sont utilisés dans le cadre d'une alarme de sécurité à l'entrée d'une maison. Lorsque la porte est fermée, le circuit est fermé en raison de l'influence du champ magnétique sur le fin de course. L'ouverture de la porte provoque le mouvement de l'aimant et l'ouverture du contact, provoquant l'allumage de l'alarme.
Le fait qu’il n’y ait pas de contact mécanique dans cette conception constitue son avantage, ce qui augmente la longévité. Ils se distinguent par la structure la plus simple, basée sur l'interaction de contacts à commande magnétique avec un aimant conventionnel.
Règles et spécificités de connexion
Bien que les interrupteurs de fin de course eux-mêmes soient conçus de manière assez simple, ils sont utilisés dans des équipements dotés de circuits électriques complexes. Par conséquent, leur raccordement doit être effectué par des spécialistes et strictement selon les schémas de principe, en fonction des caractéristiques techniques.
Regardons un exemple de connexion d'un simple interrupteur mécanique dans une imprimante 3D. Ceci est nécessaire pour définir les coordonnées extrêmes de son transport. Le fin de course enfichable dispose de 3 contacts - COM, NO, NC. Lorsque le capteur est ouvert, le premier et le dernier contact sont à +5V. Le deuxième contact (NO) est mis à la terre.
Le capteur est connecté à l'aide de deux fils - rouge et noir. Lorsque l'appareil se déclenche, vous devriez entendre un clic typique. L'interrupteur indicateur est connecté de la même manière, mais il possède également un troisième fil - vert.
Son activation est signalée par une LED allumée et un clic. Ses connecteurs sur la carte ont des désignations : pour le fil rouge V (+5 V), pour le noir - G (masse), pour le vert - S (signal).
Les mêmes lettres indiquent les connecteurs sur le commutateur optique. Il contrôlera plus précisément le fonctionnement du chariot, mais peut mal fonctionner dans des conditions poussiéreuses et au soleil.L'activation de la paire optique s'accompagne de l'inclusion d'une diode électroluminescente et se produit de manière totalement silencieuse.
Les interrupteurs de fin de course sont largement utilisés par les fabricants de meubles, qui les installent dans les armoires. Le raccordement s'effectue selon les instructions fournies avec chaque modèle. Le schéma montre l'emplacement de la fixation de la structure plastique avec la clé. Pour la porte du milieu, elle doit être installée de manière à ne pas gêner le mouvement correct de l'autre porte sectionnelle le long des guides.
Si un fin de course est installé pour une porte battante, il est fixé à l'aide de vis autotaraudeuses à l'intérieur du meuble. Lorsque la porte est fermée, le bouton appuie, ouvre le circuit et l'éclairage ne fonctionne pas. Lorsqu'elle est ouverte, la porte relâche le bouton et l'éclairage s'allume.
Marquages des fins de course
Chacun de ces appareils de commutation est marqué en conséquence. En le déchiffrant, vous pourrez obtenir toutes les informations sur un modèle spécifique de fin de course. S'il y a une entrée VU222M dessus, cela signifie qu'il s'agit d'un fin de course de la série VU222. L'élément mobile est un levier modernisé.
Décryptons en détail, par exemple, le marquage du switch VP 15M4221-54U2. Il est équipé d'un élément actif mobile de la série 15. Il possède un contact à fermeture et un contact à ouverture, équipé d'un poussoir à galet.
Le niveau de protection est IP54 côté variateur, « U » indique la version climatique et le chiffre 2 indique la catégorie d'emplacement. Le produit est conforme à la norme TU U 31.2-25019584-005-2004.
Fabricants leaders du segment
De nombreuses entreprises produisent de tels capteurs. Parmi eux se trouvent des leaders reconnus. Parmi eux se trouve la société allemande Sick, principal fabricant de produits de cette qualité. Autonics fournit au marché des interrupteurs de fin de course sans contact de types inductifs et capacitifs.
Des capteurs sans contact de haute qualité sont produits par la société russe TEKO. Ils se caractérisent par une très haute étanchéité (IP 68). Ces interrupteurs de fin de course fonctionnent dans les environnements les plus dangereux, y compris les environnements explosifs, et diverses méthodes d'installation sont disponibles.
Les interrupteurs de fin de course du fabricant ukrainien Promfactor sont populaires. Des interrupteurs et fins de course VP, PP, VU sont produits ici. La garantie, sous réserve de toutes les règles de fonctionnement, est de 3 ans.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Vidéo n°1. Populaire à propos des interrupteurs de fin de course :
Vidéo n°2. Installation de HF sur une machine CNC maison :
Le but des interrupteurs de fin de course peut être très différent. Ils sont utilisés aussi bien dans des systèmes industriels complexes que dans la vie quotidienne pour augmenter notre confort. L'essentiel est qu'ils ne soient connectés au circuit électrique qu'après avoir complètement coupé la tension.
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Besoin d'aide pour résoudre le problème.J'ai assemblé une morve hydraulique pour les plantations vivaces, mais je n'arrive pas à installer la sonde pour allumer les aimants sur le distributeur bulgare. Il y en a 2, ils déplacent le cylindre pour fermer et ouvrir. Jusqu'à présent, seuls 2 boutons Microsha sont contrôlés manuellement. Très lent.
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