Контактный блок или интегрированный кнопочный переключатель: руководство по выбору для OEM

Две 22-миллиметровые кнопки могут выглядеть одинаково с лицевой стороны панели, но вести себя совершенно по-разному с обратной стороны. Наиболее существенная разница заключается в конструкции: используется ли в кнопке отдельный контактный блок, прикрепленный к задней части корпуса, или контакты встроены в корпус кнопки ?

В большинстве статей на этот вопрос отвечают: «Зависит от обстоятельств». Технически это верно, но на практике бесполезно, поэтому сначала приведем краткую версию:

  • Если конфигурация вашей схемы не окончательная, выбирайте модульную схему. Предварительно сконфигурированный интегральный переключатель нельзя преобразовать из 1НО в 1НО + 1НЗ. Изменение схемы означает утилизацию компонента.
  • Если кнопка находится в цепи безопасности, структура контактов не является предпочтительной — это требование сертификации. См. раздел о надежном размыкании ниже.
  • Если схема фиксированная, объем производства большой, а корпус неглубокий, выбирайте интегральные схемы. Модульность, которая вам никогда не понадобится, — это просто лишние номера компонентов и дополнительная глубина.

Всё, что следует далее, — это обоснование, цифры и технические характеристики, которые необходимо подтвердить перед отправкой заказа на покупку.

Сравнение контактного блока и интегрированного кнопочного переключателя
Сравнительный анализ контактных блоков и кнопочных переключателей со встроенными контактами: гибкость конфигурации, техническое обслуживание, глубина панели и общая стоимость.

Две конструкции

Отдельный контактный блок (модульный)

Оператор крепится через панель; один или несколько контактных блоков прикрепляются с ее задней стороны с помощью монтажного кольца или защелки. Типичная конструкция выглядит следующим образом:

  • Кнопочный переключатель (мгновенного действия, с фиксацией, грибовидный, ключевой, селекторный)
  • Крепежный держатель или фиксирующая муфта
  • Один или несколько нормально разомкнутых (НО) или нормально замкнутых (НЗ) контактных блоков
  • Дополнительный модуль светодиодной подсветки

Контактные схемы формируются по принципу “собранный комплект”, а не упорядочиваются целиком: 1НО, 1НЗ , 1НО + 1НЗ, 2НО, 2НЗ, и другие комбинации вплоть до механического предела возможностей оператора.

Разнесенный вид контактного блока кнопочного переключателя
Модульная конструкция: глубина задней части — это сумма всех компонентов, расположенных за панелью, а не свойство, зависящее только от оператора.

Интегрированный кнопочный переключатель

Механизм переключения и клеммы являются частью корпуса выключателя. Монтажник устанавливает один компонент и подключает его. Конфигурации, такие как 1НО, 1НЗ или 1НО + 1НЗ, определяются при заказе.

Поперечное сечение интегрированного кнопочного переключателя
Встроенный переключатель: контактный механизм расположен внутри корпуса, что и обеспечивает укороченную заднюю часть автомобиля.

Начните с вопроса: находится ли эта кнопка в цепи безопасности?

Этот вопрос важнее всех остальных, рассматриваемых в данной статье, и именно его чаще всего опускают в руководствах по отбору.

Устройство аварийной остановки должно использовать прямое размыкание , также называемое положительным размыканием, определенное в Приложении K стандарта IEC 60947-5-1 и требуемое стандартами ISO 13850 и IEC 60204-1. В контакте с положительным размыканием нормально замкнутые контакты раздвигаются жесткой механической связью от привода, а не пружиной. Если контакты привариваются или пружина выходит из строя, дальнейшее срабатывание все равно физически размыкает их.

Практические последствия:

  1. На контактном блоке должна быть нанесена маркировка в виде символа положительного замыкания — стрелки внутри круга. Если маркировка отсутствует, блок не сертифицирован для выполнения своих функций, независимо от того, как он ведет себя при стендовых испытаниях.
  2. Контактный блок должен быть надежно и прочно прикреплен к приводу. Блоки, удерживаемые только защелкой, без винта или фиксирующего монтажного кольца, как правило, не подходят для использования в качестве аварийной остановки, поскольку стандарт требует, чтобы блок не мог отделиться от привода без использования инструмента.
  3. Не каждый контактный блок в модульной серии является блоком с фиксированным открытием. Стандартные блоки с ЧПУ и сертифицированные блоки с фиксированным открытием обычно имеют разные артикулы в рамках одной серии.
  4. Вся сборка должна быть сертифицирована вместе. Сертифицированный оператор в сочетании с несертифицированным блоком не создает устройство, соответствующее требованиям.
  5. Высокий номинальный ток не является заменой. Аварийный выключатель на 10 А с герметичной головкой может по-прежнему не иметь сертификата для прямого срабатывания. Эти две характеристики не связаны между собой.

Если вы указываете кнопку аварийной остановки , двухручное управление, блокировку или цепь контроля охраны, четко укажите это поставщику и запросите сертификационные документы по названию. Не следует делать вывод о соответствии требованиям на основании указанных в техническом описании характеристик контактных контактов или степени защиты IP — это разные вещи.

Для функций, не связанных с безопасностью — запуск, остановка, толчок, выбор режима, индикация — данный раздел не применяется, и решение принимается на основании остальной части статьи.

В чем именно заключаются различия между двумя конструкциями?

1. Гибкость настройки контактов

Это главный аргумент в пользу модульного строительства, и он вполне обоснован — но только при наличии вариантов.

Если одна операторская платформа обслуживает несколько моделей машин, и этим моделям требуется 1 нормально разомкнутый контакт (NO), 1 нормально разомкнутый контакт (NO + 1 NC) и 2 нормально разомкнутых контакта (NO) соответственно, модульная система позволяет стандартизировать переднюю панель, изменяя при этом электрическую конфигурацию. Приобретение комплектующих позволяет получить один оператор и три недорогих блока вместо трех полных переключателей.

Если во всех ваших устройствах используется одна и та же схема с одним нормально разомкнутым контактом (1NO), то такая гибкость теряет свою ценность и приводит к появлению двух дополнительных позиций в спецификации материалов.

Вопрос не в том, «сколько контактов нам нужно», а в том , «сколько различных конфигураций контактов будут использовать один и тот же оператор на протяжении всего срока службы продукта?». Если ответ — один, то модульность — это излишние затраты.

2. Глубина панели

Диаметр монтажного отверстия ничего не говорит о занимаемом выключателем пространстве. Модульная сборка диаметром 22 мм с контактным блоком и светодиодным модулем может быть значительно глубже, чем встроенный выключатель диаметром 22 мм, и оба варианта подходят для одного и того же монтажного отверстия.

Конфигурация (22 мм) Модель измерена Задняя глубина за панелью
Интегрированные контакты в теле HBDS1-AGQ22F 39,8 мм
Модульная конструкция, оператор + блок 1NO HBDY5-KA-10 50,5 мм
Модульный, блок оператора + 1НО + 1НЗ. HBDS0-KB-11 51,0 мм
Модульная конструкция, оператор + блок 1НО + 1НЗ + светодиод HBDY5-KB-11D 66,4 мм
Указаны ориентировочные размеры для названных моделей. Перед окончательным выбором корпуса сверьте точные размеры с текущим чертежом.

Одной лишь глубины недостаточно для полной картины. Добавить:

  • Клеммный выступ с установленным проводом и наконечником.
  • Минимальный радиус изгиба провода, выходящего из клеммы.
  • Если используются винтовые клеммы, то инструмент должен обеспечивать достаточное пространство для отвертки.
  • Длина корпуса разъема, если используется штекерный разъем.
  • Толщина панели, которая расходует часть длины нити, используемой оператором.

Ещё чаще упускается из виду один параметр, даже больше, чем глубина: заднее поперечное сечение. Модульная сборка толщиной 22 мм может иметь заднюю часть более 40 мм, включая рычаги защёлки, поэтому на панели с плотной компоновкой минимальное расстояние между центрами контактов определяется контактным блоком, а не монтажным отверстием. Переключатель, подходящий к вырезу, всё равно может сделать дверцу корпуса невозможной для закрытия или не оставить места для кнопки рядом с ней.

3. Электрические характеристики: переменный и постоянный ток нельзя сравнивать напрямую

Именно здесь чаще всего встречаются ошибки при выборе OEM-производителя, чем где-либо еще в спецификации.

Дуги переменного тока самозатухают при каждом пересечении нулевой отметки тока, сто или сто двадцать раз в секунду. В постоянном токе пересечения нулевой отметки не существует, поэтому дуга должна быть разорвана только за счет зазора между контактами и скорости их контакта. Следовательно, тот же комплект контактов имеет гораздо меньший номинальный ток постоянного тока, а зазор резко увеличивается с индуктивной нагрузкой.

Указанное значение, например, 10 А / 600 В, представляет собой тепловой ток и напряжение изоляции. Оно не говорит о том, что именно будет коммутировать контакт. Вместо этого запросите данные о номинальных значениях по категориям использования в соответствии со стандартом IEC 60947-5-1:

Категория Тип нагрузки Что это представляет собой
AC-12 Резистивный, неиндуктивный Оптические изоляторы, резистивные нагрузки
АС-14 Малый электромагнитный источник питания, < 72 ВА Катушки малых контакторов
АС-15 Электромагнитный, > 72 ВА Катушки контакторов и реле — типичный пример из реальной жизни.
DC-12 Резистивный Входы ПЛК, резистивные нагрузки постоянного тока
DC-13 Электромагнитный постоянный ток Катушки контактора постоянного тока и соленоида

В качестве отправной точки для распространенных источников питания цепей управления обычно указываются следующие серии CDOE:

Загрузка или поставка Конфигурация контактов серия CDOE
DC-12, низкоуровневый DC 1NO HBDGQ12SF-10WE/J/S
24 В постоянного тока 1NO + 1NC серия HBD-KS
110 В переменного тока 1NO + 1NC серия HBDS0-KA
230 В переменного тока 1NO серия HBDY5
Это лишь ориентировочный выбор серии. Перед окончательным решением уточните у нас номинальный рабочий ток в категории использования, соответствующей вашей нагрузке.

В данном случае ни один из вариантов конструкции не является принципиально лучше другого. Суть в том, что конструкция и характеристики являются независимыми параметрами, и модульный блок не является автоматически более функциональным.

4. Минимальный коммутационный ток и покрытие контактов.

Эта характеристика обычно скрывается в большинстве технических описаний и является распространенной причиной периодических сбоев, которые списывают на программное обеспечение.

Стандартные контакты из серебра или серебряного сплава требуют определенного минимального тока и напряжения для пробоя оксидной и сульфидной пленки, образующейся на поверхности контакта. При токе ниже примерно 50 мА эта пленка может не разрываться надежно, и контакт может периодически показывать обрыв — часто только после нескольких месяцев эксплуатации и часто только во влажной или загрязненной среде.

Современные цифровые входы ПЛК потребляют очень мало тока, часто всего несколько миллиампер при напряжении 24 В постоянного тока. Это находится в пределах допустимого диапазона риска.

Если кнопка переключает вход ПЛК, низкоуровневый логический сигнал или любую необработанную цепь, перед заказом следует уточнить вопрос о покрытии. Позолоченные или покрытые золотом контакты предназначены именно для таких случаев; уточните у нас минимальную коммутационную способность варианта с золотым покрытием для рассматриваемой вами серии. Разница в стоимости за единицу невелика. А вот стоимость кнопки периодического запуска на уже отгруженном оборудовании – нет.

Компромисс: золотое покрытие тонкое и изнашивается при переключении с высокими токами. Не используйте золотые контакты на нагрузке, которая сгорит в течение первой тысячи циклов работы. Выбирайте покрытие в зависимости от фактической нагрузки, а не от максимальной нагрузки, которую теоретически может выдержать переключатель.

5. Тип клеммы

Конструкция клемм и конструкция контактов взаимосвязаны, но описываются отдельно. Модульный блок не подразумевает винтовых клемм; встроенный переключатель не подразумевает клемм для пайки.

Наиболее распространенные варианты: винтовой, винтовой зажим с фиксирующей пластиной, пружинный зажим (нажимной), быстроразъемный, клемма для пайки, контактный разъем для печатной платы, предварительно смонтированные выводы и клеммы на основе разъемов .

Выбирайте вопреки своему производственному процессу, а не вопреки привычкам:

  • Ручная проводка, оборудование, обслуживаемое в полевых условиях — винтовые или пружинные зажимы (см. наше руководство по проводке и установке ).
  • Массовая сборка, жгут проводов с фиксированной конфигурацией — на основе разъемов или с предварительной проводкой.
  • Оборудование, монтируемое на печатную плату — контакты печатной платы, с учетом расположения и шага отверстий.
  • При сильной вибрации используйте винты с несъемной шайбой или разъемы с защелкой; избегайте ненадежных паяных соединений.

Во многих случаях тип клемм влияет на трудозатраты при сборке больше, чем структура контактов. Штекерный разъем может значительно снизить затраты на проводку на линии с большим объемом производства.

6. Стратегия технического обслуживания

Модульная конструкция позволяет заменять изношенный или приваренный контактный блок, не затрагивая при этом контактную пластину оператора, табличку с обозначениями и вырез в панели. Для машины, рассчитанной на пятнадцать лет эксплуатации, это является реальным преимуществом с точки зрения жизненного цикла — при условии, что блок будет доступен и на двенадцатом году эксплуатации.

Встроенные переключатели заменяются целиком. Для недорогой кнопки на доступном оборудовании это часто является более быстрым и дешевым вариантом обслуживания, а не компромиссом; и для герметичной кнопки IP67 это единственно правильное решение, поскольку вскрытие корпуса на месте эксплуатации нарушает герметичность.

Сопоставьте стратегию с оборудованием и честно укажите, кто именно выполняет обслуживание. Техник по техническому обслуживанию, имеющий собственный шкаф с запчастями, получает выгоду от модульного подхода. Конечный клиент, возвращающий устройство на склад, такой выгоды не получит.

7. Спецификация материалов и стоимость

Модульная кнопка может включать четыре или пять артикулов: оператор, держатель, нормально разомкнутый блок, нормально замкнутый блок, светодиодный модуль. Встроенный переключатель может включать один артикул. При крупносерийном производстве это различие снижает накладные расходы на закупку, количество товарных позиций на складе, риск неправильной сборки и ошибки при комплектации.

Однако арифметика может быть обратной. Производитель, выпускающий восемь вариантов машин, может иметь на складе один тип оператора плюс три типа блоков — всего четыре артикула — вместо восьми полных интегрированных переключателей. Учитывайте артикулы по всему семейству продукции, а не по отдельным единицам.

При сравнении стоимости учитывайте затраты на установку и обслуживание, а не себестоимость производственной линии: стоимость компонентов, стоимость монтажных работ, стоимость электромонтажных работ, складские запасы, запасы запасных частей, среднее время ремонта и стоимость простоя конечного оборудования в час. Самый дешевый переключатель и самое экономичное решение часто представляют собой разные компоненты.

Быстрое сравнение

Фактор Отдельный контактный блок Интегрированный кнопочный переключатель
Конфигурация контактов Построен из блоков Установлено по заказу
Добавление контактов позже. Возможно в пределах ограничений серии. Невозможно
Задняя глубина Больше, масштабируется с помощью блоков Как правило, более компактный
Номера деталей на каждый переключатель 3–5 1
Этапы сборки Более Меньше
Замена контактов Только блок Весь переключатель
использование защитных цепей Требуется сертифицированный блок с положительным открытием. Проверьте для каждой модели.
Лучший вариант Промышленные панели, многофункциональное оборудование Компактное, герметичное и высокопроизводительное OEM-оборудование
Это лишь общее сравнение; фактические возможности зависят от конкретной серии.

Три сценария выбора

Производитель оборудования, несколько моделей, общая операторская платформа. Одной модели требуется 1 нормально разомкнутый контакт (НО), другой — 1 НО + 1 нормально замкнутый контакт (НЗ), третьей — два независимых контакта, питающих отдельные ПЛК. Расположение элементов на панели и маркировка на табличках общие для всех трех моделей. → Модульная конструкция. Операторская платформа остается неизменной, в то время как электрическая конфигурация меняется, а закупки управляют одним семейством операторских устройств.

Компактное оборудование, фиксированная цепь, неглубокий корпус. Функция запуска с одним нормально разомкнутым контактом (1NO), зазор примерно 40 мм за панелью, изменений в цепи не ожидается, устройство возвращено в ремонтную мастерскую. → Интегрированное. Модульная конструкция увеличивает глубину и количество артикулов в обмен на гибкость, которая никогда не будет использована.

Промышленное оборудование с длительным сроком службы по сервисному контракту. Ожидаемый срок службы — пятнадцать лет, специалисты заменяют компоненты управления на месте, контактные блоки являются стандартным расходным материалом для кнопок с высокой частотой использования. → Модульная конструкция — и необходимо письменно подтвердить, что сменные блоки будут доступны в течение всего срока службы, или договориться о возможности покупки в последний раз.

Распространенные ошибки

Выбор по монтажному диаметру. Две кнопки диаметром 22 мм могут отличаться глубиной, поперечным сечением задней панели, расположением контактов, конструкцией клемм, покрытием, классом защиты и степенью защиты IP. Размер выреза — это лишь один из многих параметров.

Исходя из предположения, что модульность всегда лучше, гибкость имеет ценность только там, где она используется. В случае стабильного продукта, выпускаемого в больших объемах, неиспользованная модульность — это просто дополнительные затраты на подсчет деталей.

Предположение об интегрированности означает более низкое качество. Надежность обеспечивается материалом контактов, покрытием, механической конструкцией, согласованием нагрузки, частотой переключения и контролем качества производства, а не тем, находятся ли контакты в отдельном корпусе.

Считывание одного значения номинального тока и остановка. Значение теплового тока не является значением тока переключения. Проверьте номинальное значение в соответствующей категории использования при фактическом напряжении, типе нагрузки и режиме работы. Значение тока переменного тока не предсказывает значение тока постоянного тока.

Не принимая во внимание минимальный коммутируемый ток. Контакт, рассчитанный на 10 А, может быть ненадежным при 3 мА. Указывайте тип покрытия для наименьшей нагрузки, а не для наибольшей.

Предполагается, что контактные блоки взаимозаменяемы. Блоки, внешне похожие друг на друга, могут отличаться по способу крепления, ходу и перегрузке привода, расположению клемм, номинальным характеристикам и геометрии защелки. Блок другого производителя, который физически крепится с помощью защелок, может не обеспечивать полный ход контакта и не будет иметь сертификации в составе вашей сборки. Не смешивайте блоки, если совместимость не подтверждена в письменном виде.

Игнорирование долгосрочной доступности. Выбор модульной конструкции для удобства обслуживания оправдан только в том случае, если блоки прослужат дольше, чем сама машина. Поднимите этот вопрос на этапе выбора поставщика, а не при первом обращении по гарантии.

Контрольный список для предварительного заказа

Перед оформлением заказа подтвердите все детали. Более подробную информацию о всей сборке см. в нашем контрольном списке технических характеристик кнопки, состоящем из 10 шагов .

  • Размер монтажного отверстия — 12, 16, 19, 22, 25 мм или в зависимости от серии.
  • Диапазон толщины панелей, поддерживаемый системой крепления.
  • Задняя глубина и заднее поперечное сечение, включая клеммы, зазор для проводов и инструментов.
  • Конфигурация контактов — NO, NC, 1NO + 1NC, 2NO, 2NC, другие
  • Требуется ли надежное размыкание цепи? Если цепь связана с безопасностью, то да — запросите сертификационные документы по имени.
  • Номинальные электрические характеристики при фактическом напряжении и в соответствующей категории использования.
  • Минимальный коммутационный ток и покрытие контактов для низкоуровневых сигналов или сигналов ПЛК.
  • Тип клеммы соответствует вашей схеме подключения.
  • Механический и электрический ресурс — оба показателя, при этом электрический ресурс указан для вашей нагрузки.
  • Освещение — напряжение светодиода, цвет, встроенный или отдельный модуль, способ подключения.
  • Степень защиты IP — и относится ли она только к передней панели или ко всему установленному коммутатору.
  • Условия эксплуатации — диапазон температур, вибрация, загрязнение, химические вещества для промывки.
  • Необходимые сертификаты для ваших целевых рынков
  • Доступность запасных частей в течение ожидаемого срока службы

Часто задаваемые вопросы

Можно ли добавить дополнительные контакты к существующей модульной кнопке?

Часто да, в пределах возможностей данной серии. Существует максимальный размер стека, который может перемещать оператор, и блоки могут быть разрешены только в определенных положениях. Перед тем как считать стек допустимым, проверьте техническую документацию — блок, который защелкнулся, не обязательно получает полный ход привода.

Интегрированные кнопочные переключатели менее надежны?

Нет. Надежность зависит от материала контактирующих элементов и покрытия, механической конструкции, правильного согласования нагрузок и качества изготовления. Одна только конструкция не определяет ее.

Какой вариант лучше подходит для кнопочного переключателя диаметром 22 мм?

Размеры монтажа не являются определяющим фактором. Сравните конфигурацию контактов, номинальные характеристики в соответствии с соответствующей категорией использования, глубину задней панели, тип клемм, покрытие, степень защиты IP и удобство обслуживания. В промышленных панелях обычно предпочтительнее модульные решения; в компактном и герметичном оборудовании OEM-производителей обычно предпочтительнее интегрированные решения.

Можно ли использовать контактные блоки от разных производителей одновременно?

Рассматривайте их как невзаимозаменяемые. Геометрия крепления, ход привода, номинальные характеристики и конструкция защелки различаются между семействами, даже если блоки выглядят идентично, — а их смешивание делает недействительной сертификацию узла.

Можно ли использовать любой нормально замкнутый контактный блок для аварийной остановки?

Нет. Для цепей аварийной остановки требуется контактный блок, сертифицированный для прямого размыкания в соответствии с приложением K стандарта IEC 60947-5-1, с маркировкой, обозначающей положительное размыкание, и надежно закрепленный на совместимом устройстве управления. Стандартные блоки с ЧПУ той же серии обычно имеют другой артикул и не являются заменой.

Какая конструкция лучше подходит для крупносерийного OEM-производства?

Интегрированный вариант, если схема фиксирована и вы выпускаете один вариант. Модульный вариант, если вы выпускаете несколько вариантов, имеющих общий оператор — подсчитывайте номера деталей по всему семейству, а не по отдельным единицам.

Получение подтверждения конфигурации

Выбор начинается с оборудования, а не с выключателя.

Выбирайте отдельный контактный блоков, если вам требуется несколько комбинаций нормально разомкнутых/нормально замкнутых контактов в рамках одного семейства продуктов, сменные контактные компоненты или модульная архитектура управления — и всегда, если цепь связана с безопасностью и требует сертифицированных контактов с фиксированным размыканием.

В случаях, когда схема фиксирована, глубина задней панели ограничена, количество этапов сборки имеет значение, а реалистичным вариантом обслуживания является замена всего устройства, следует выбирать интегрированную конструкцию контактов .

Отправьте нам ваши технические характеристики, и мы в течение одного рабочего дня предоставим вам номера деталей и чертежи с размерами. Необходимая нам информация:

  1. Размер монтажного отверстия и толщина панели.
  2. Требуется настройка контактов.
  3. Напряжение, тип нагрузки и является ли нагрузка входом ПЛК.
  4. Предпочтения терминала
  5. Требования к освещению, если таковые имеются.
  6. Степень защиты IP и условия эксплуатации
  7. Является ли кнопка частью цепи безопасности.
  8. Годовой объем

Неполный пакет документов — это нормально. Пришлите то, что у вас есть, и мы скажем, что еще необходимо.

Свяжитесь с нами — наша инженерная команда ответит в течение 24 часов. Вы также можете ознакомиться с нашим ассортиментом кнопочных выключателей или загрузить полный каталог продукции .

СООБЩЕНИЕ

Связаться с нами
Нас нет рядом, но мы все еще хотим услышать ваше мнение:

* указывает обязательное поле