Złącza hybrydowe, czyli wiele połączeń w jednym

Złącza hybrydowe, czyli wiele połączeń w jednym Harting

W pomieszczeniach z ograniczoną ilością miejsca wszelkie rozwiązania, które pozwolą ograniczyć zajmowaną powierzchnię, często są bezcenne. Bez nich funkcjonalność danej aplikacji czy danego miejsca mogłaby być mocno ograniczona. Bardzo dobrym przykładem takiego podejścia są złącza hybrydowe, a także multizłącza, które świetnie uzupełniają tzw. technologię jednego kabla.

Złącza przemysłowe są nieodłącznym elementem wielu aplikacji przemysłowych, w których niezbędny jest przesył energii elektrycznej, sygnału analogowego lub cyfrowego, danych, a także innych rodzajów mediów (sprężonego powietrza, cieczy, a nawet materiałów sypkich). Stosuje się je praktycznie we wszystkich branżach, choć tradycyjnie najbardziej są kojarzone z takimi sektorami, jak: energetyczny, telekomunikacyjny, maszynowy, automatyki przemysłowej, robotyki, a także elektryczny i elektroniki. Wiele branż (np. górnictwo, zbrojeniówka czy medycyna) wymaga stosowania specyficznych złączy, dostosowanych do konkretnych wymagań.

Ta różnorodność zastosowań sprawia, że na rynku dostępna jest szeroka gama złączy, które różnią się budową, kształtem, wielkością, materiałami konstrukcyjnymi i rodzajem połączeń (zacisków). Cały czas zresztą ta branża się rozwija, co wynika z nowych potrzeb ze strony rynku. Warto tu wspomnieć m.in. o Internecie Rzeczy czy coraz większej popularności systemów automatyki przemysłowej.

Jednym z trendów, który napędza rozwój branży złączy przemysłowych, jest miniaturyzacja. Wraz ze zmniejszaniem się urządzeń, obudów czy napędów rośnie zapotrzebowanie na bardziej kompaktowe rozwiązania, które będą zajmować mniej miejsca. Czy mowa jest o szafach sterowniczych, czy o serwonapędach, niezbędne okablowanie wymaga znacznej przestrzeni. Ponadto instalacja z wieloma kablami bywa problematyczna i generuje spore koszty. Dlatego też przedsiębiorcy coraz chętniej sięgają po tzw. rozwiązania hybrydowe, które w jednym produkcie łączą cechy kilku urządzeń.

Czym są złącza hybrydowe?

Złącza hybrydowe są takim rodzajem złączy przemysłowych, które umożliwiają przy użyciu jednej obudowy wykonanie dwóch, a nawet większej liczby połączeń przy zachowaniu tych samych właściwości i parametrów połączenia, gdybyśmy użyli oddzielnego złącza dla każdego z nich. Po tego typu złącza chętnie sięgają przedsiębiorcy, którzy stosują w swoich zakładach systemy automatyki lub robotyki, a także wszyscy, którzy muszą się mierzyć z ograniczoną ilością miejsca w aplikacjach, które wymagają użycia kilku przewodów.

Co istotne, w oferowanych przez różnych producentów złączach hybrydowych istnieje spora różnorodność, jeśli chodzi o łączenie w jednym złączu przesyłanych sygnałów czy mediów. Najczęściej chyba spotykane są złącza hybrydowe, które umożliwiają przesyłanie w jednej obudowie energii, sygnałów analogowych i cyfrowych (danych). Tym samym stanowią uzupełnienie rozwiązań jednokablowych, które umożliwiają transmisję różnych sygnałów i mediów za pomocą jednego przewodu.

Złącza hybrydowe mogą być także wykorzystywane do łączenia w jednej obudowie sygnałów elektrycznych z torami pneumatycznymi lub hydraulicznymi, łączenia zasilania z torami światłowodowymi czy też łączenia obwodów bardzo niskiego i niskiego napięcia.

Multizłącza

Szczególną odmianą złączy do różnych zastosowań są także multizłącza. W jednej obudowie mają one kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt złączy. Mogą mieć różne rozmiary, a nawet transportować różne media o odmiennej temperaturze i ciśnieniu. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość podłączania i odłączania wielu połączeń jednocześnie za pomocą jednego zamka, co pozwala skrócić czas montażu. To korzystne rozwiązanie w sytuacjach, w których ma miejsce stosunkowo częsta zmiana wykorzystywanego medium.

Oferowane multizłącza umożliwiają standardowo realizację połączeń prądowych, sygnałów elektrycznych i elektronicznych, a także sprężonego powietrza, innych gazów i cieczy (w różnych konfiguracjach). Przeznaczone są albo do połączeń manualnych, albo w pełni automatycznych. Ponadto mogą być wykonane do montażu panelowego albo do zastosowań w obudowie.

Jak wyjaśnia Michał Browarczyk, inżynier sprzedaży szybkozłączy w firmie Stäubli, złącza z serii Combitac, jako złącze modułowe w pełni konfigurowalne, pozwala na zastosowanie jednego połączenia zamiast kilku. Skraca to czas ewentualnego serwisu. Ponadto zmniejsza ryzyko pomyłek oraz pozwala zastosować w jednym konektorze przesył różnych mediów – takich jak prądy zasilające, sygnały, pneumatykę, hydraulikę, a także połączenia ethernetowe.

Źródło: Stäubli

Ograniczenia w stosowaniu Combitaców występują jedynie w postaci parametrów np. prądowych. Tutaj maksymalny prąd znamionowy wynosi do 350 A (Combitac Direqt) lub 300 A (Combitac Uniq). Gdy potrzebujemy mocniejszych złączy, np. na 800 A, musimy zastosować inny rodzaj złącza typu 21BV (złącze silnoprądowe jednopolowe). Podobnie rzecz się ma, kiedy potrzebujemy przesłać np. sprężone powietrze – występują tutaj podobne ograniczenia w postaci średnicy przepływu – wyjaśnia Michał Browarczyk.

Przede wszystkim oszczędność miejsca Zastąpienie dwóch złączy jednym oznacza wymierną korzyść w postaci oszczędności miejsca. Jeśli takich złączy w danej aplikacji miałoby być jeszcze więcej, uzyskane korzyści się multiplikują. Mniejsza liczba złączy, wraz z mniejszą liczbą przewodów, oznacza ponadto mniejszą masę urządzenia oraz krótszy i łatwiejszy czas montażu. Bardziej zwarta konstrukcja takiego połączenia i jego niższa waga są odpowiedzią na wspomniany już wcześniej trend miniaturyzacji. Argumentem przemawiającym za rozwiązaniem hybrydowym lub multizłączem jest również mniejszy koszt takiej instalacji.

Jednoczesne podłączenie różnych sygnałów i/lub mediów w jednym złączu umożliwia nie tylko szybsze podłączenie całości, ale usprawnia także proces serwisowania i diagnostyki danego urządzenia. Takie rozwiązanie przyczynia się również do optymalizacji wielu procesów przemysłowych i daje dużo większą elastyczność podczas projektowania danej aplikacji. Hybrydowe złącza są także wielkim ułatwieniem we wszelkiego rodzaju przenośnych aplikacjach. Instalacja całego okablowania w różnych warunkach może nastręczać bowiem pewne trudności i wydłużać czas takiego montażu.

Rosnące zainteresowanie złączami hybrydowymi

Liczne korzyści, jakie zapewnia wykorzystanie złączy hybrydowych, są na tyle istotne, że coraz więcej przedsiębiorców sięga po tego typu rozwiązanie. Rosnące zainteresowanie złączami hybrydowymi potwierdza Grzegorz Piotrowski, przedstawiciel firmy Hummel na Polskę. Według niego elementy automatyki stają się coraz bardziej inteligentne i bardziej zintegrowane z siecią. Oznacza to, że producenci dostrzegają sens w nowych produktach lub przeprojektowaniach i zaczynają coraz częściej stosować tę technologię.

Źródło: Hummel

Tam, gdzie przestrzeń jest na wagę złota, „technologia jednego kabla”, czyli zmiana np. z 3 na 1 kabel i analogiczne zmniejszenie liczby złączy, wnosi bardzo wiele. Również tam, gdzie pojawiają się wymagania co do inteligencji/komunikacji, np. w topologii sieci z połączeniami łańcuchowymi (Daisy-Chain), zainteresowanie tego typu rozwiązaniami jest szczególnie duże. Oszczędność miejsca jest więc zaletą przede wszystkim tam, gdzie możliwości przestrzenne są niewielkie – tłumaczy Grzegorz Piotrowski.

Podczas wyboru rodzaju złącza nasza uwaga powinna przede wszystkim skupić się na aplikacji, a także miejscu, gdzie dane złącze przemysłowe ma być stosowane – wyjaśnia Michał Browarczyk. – Jeżeli bierzemy pod uwagę szybkość połączenia, prostotę obsługi i uproszczenie serwisu, a dodatkowo zróżnicowanie przesyłanych mediów i liczbę cykli łączeniowych, to złącze Combitac naszej firmy jest doskonałym rozwiązaniem.

Rozwiązania jednoprzewodowe i będące ich uzupełnieniem złącza hybrydowe są z całą pewnością rozwiązaniem, które będzie się rozwijać i cieszyć rosnącym zainteresowaniem. Cechy tego typu złączy zapewniają bowiem przedsiębiorcom liczne korzyści i coraz częściej łączą wysoką wydajność z kompaktową konstrukcją.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę