Công tắc hành trình

THÔNG TIN VỀ CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH

Hiện nay, công tắc hành trình được dùng để thực hiện việc đo khoảng thời gian cụ thể. Nếu xét theo thuật ngữ của ngành điện thì nó còn được gọi là bộ đếm hay bộ hẹn giờ. Trong nhiều hệ thống nhúng, thiết bị này được xem như một thành phần quan trọng không thể thiếu.

Khác với công tắc thông thường đó là không duy trì được trạng thái cố định tức là nếu không có tác động nữa thì công tắc sẽ trở về trạng thái ban đầu. Có thể lấy ví dụ đơn giản cho các bạn có thể hình dung đó là công tắc hành trình trong các tủ lạnh, khi mở cửa ra đèn sáng, khi đóng cánh tủ lại thì đèn tắt.

Công tắc hành trình là gì?
 

Công tắc hành trình có vai trò ghi lại thời gian các sự kiện xảy ra ở trong hệ thống nhúng. Nó có cấu tạo đơn giản như một bộ đếm nhị phân thông thường. Giá trị mà nó được cài đặt là 0 khi nằm ở mức lớn nhất. Khi đạt đến mức lớn thì bộ ngắt sẽ được kết nối với cờ tràn.

Thực tế thì công tắc hành trình sẽ được dùng để đo thời gian đã qua của những sự kiện bên ngoài đã xat3 ra trong cùng 1 khoảng thời gian nhất định nào nó. Thiết bị được xem là cách để duy trì hoạt động của hệ thống với đồng hồ. Theo đó, đồng hồ này có thể là ở bên ngoài hay ở trong hệ thống. Cho đến nay, công tắc hành trình đang được dùng cho nhiều ứng dụng khác nhau như: đo thời gian đã tạo ra độ trễ; tạo tốc độ truyền...

Có thể sử dụng nhiều phương pháp lập trình khác nhau để sử dụng công tắc hành trình.Nó có thể đếm chu kỳ của đồng hồ ngoại vi hay chu kỳ của đồng hồ bên ngoài.

Có thể nói, công tắc hành trình được xem là thiết bị chuyển đổi, chuyển động cơ thành tín hiệu điện. Tín hiệu của công tắc hành trình phục vụ cho quá trình điều khiển và giám sát.Thiết bị này còn được gọi là công tắc điểm cuối trước hết là một loại công tắc. Tức là có chức năng đóng mở, được đặt tại một vị trí nhất định nào đó trên đường hoạt động của một dòng điện hay một động cơ nào đó mà đến vị trí của công tắc sẽ có sự thay đổi xảy ra.  Có thể tắt, có thể chuyển hướng, có thể quay và có thể chuyển hóa được từ động cơ thành tín hiệu. Như vậy khái quát lại công tắc hành trình là thiết bị dùng để giới hạn hành trình của các bộ phận chuyển động khác.

Các loại công tắc hành trình
 

Hiện nay, công tắc hành trình trên thị trường được biết đến với 2 loại chính. Đó là:

Công tắc hành trình tương tự
 

Thiết bị này được thiết lập với những nút bấm. Đầu ra của công tắc hành trình tương tự sẽ được quan sát cùng với thang đo tương tự. Chúng có khả năng điều chỉnh dễ dàng yếu tố thời gian nhờ sự hỗ trợ của công tắc trên thiết bị.

Công tắc hành trình kỹ thuật số
 

Các đầu vào kỹ thuật số và đầu ra sẽ được tích hợp trong loại công tắc hành trình này. Trên thiết bị sẽ có nhiều nút khác nhau. Nó được dùng để thiết lập thời gian cũng như điểm đặt của công tắc. Ngoài ra, trên thiết bị này sẽ có thêm màn hình LCD để tiện lợi cho việc theo dõi các thông tin.

Chế độ hoạt động của công tắc hành trình
 

Trong cấu tạo của một công tắc hành trình cơ bản sẽ có 4 chế độ hoạt động sau:

• Hoạt động TẮT-Trì hoãn.
• Hoạt động ON-Delay.
• Hoạt động khoảng thời gian
• Hoạt động nhấp nháy.
   

Mỗi loại hoạt động sẽ có những đặc điểm khác nhau như:

Hoạt dộng On – Delay

Trong hoạt động này, công tắc hành trình sẽ thực hiện thực hiện đếm đầu ra của hệ thống khi có một khoảng thời gian trễ nhất định. Chế độ hoạt động On – Delay này thường được dùng ở những máy tự động.

Hoat động Tắt – Delay

Ngay khi bắt đầu, công tắc hành trình sẽ hoạt động. Nhưng khi hết thời gian cài đặt thì đầu ra sẽ ngừng lại. Thời gian cài đặt của công tắc sẽ tính khi đầu ra TẮT. Đây là hoạt động ứng dụng phổ biến trong đèn báo ở cổng ô tô.

Đặc tính kỹ thuật của công tắc hành trình
 

Công tắc hành trình được có cấu tạo gồm 2 phần chính: cơ cấu tác động và tiếp điểm.

Cơ cấu tác động được chế tạo theo các hình dạng và kích thước khác nhau để phù hợp với các vị trí ứng dụng khác nhau.

Tín hiệu ra của công tắc hành trình là tiếp điểm. Tiếp điểm có ba loại: thường đóng (Nomarly Close - NC), thường mở (Nomarly Open - NO), cặp tiếp điểm (NO+NC có chung 1 chân COM). Trong công tắc hành trình có thể có 1 tiếp điểm, 2 tiếp điểm hoặc 1 cặp tiếp điểm.

Công tắc hành trình được chế tạo theo nhiều nguyên tắc và 3 nguyên tắc chính thường dùng là: cơ khí, từ tính, quang điện.

Ứng dụng công tắc hành trình
 

Công tắc hành trình được ứng dụng trong mạch của những hệ thống khác nhau. Điển hình như:

• Trong mạch đếm thì phần chính của mạch chính là bộ định giờ. Khi đó, tốc độ mạch sẽ có sự thay đổi khi khoảng thời gian thay đổi.
• Công tắc hành trình cũng được dùng để tạo ra độ trễ theo mong muốn
• Thiết bị này cũng được dùng như một bộ tạo tín hiệu tham chiếu. Thiết bị sẽ hỗ trợ để tạo nên các xung tham chiếu khác nhau.
• Có một số trường hợp mạch Flip flop sẽ được kích hoạt bởi các công tắc hành trình khác nhau. Nó sẽ giúp kiểm soát sự kiện được dễ dàng hơn.
   

Hiện nay, công tắc hành trình đang được dùng rộng rãi từ nhà ở đến các khu công nghiệp lớn. Tất nhiên, mỗi loại được dùng sẽ có những đặc điểm khác nhau và tính năng hoạt động cũng không giống nhau.

Trong quá trình hoạt động của các hệ thống công nghiệp có rất nhiều cơ cấu phải thực hiện các chuyển động. Để xác định quá trình và vị trí của các chuyển động đó, cần có các thiết bị để giám sát điều khiển. Các công tắc hành trình có thể đặt vị trí đầu, cuối hoặc tất cả các vị trí giữa hành trình để có thể nhận biết và điều khiển cơ cấu theo yêu cầu công nghệ. Hành trình có thể là tịnh tiến hoặc quay.

Khi công tắc hành trình được tác động thì nó sẽ làm đóng hoặc ngắt một mạch điện do đó có thể ngắt hoặc khởi động cho một thiết bị khác.

Người ta có thể dùng công tắc hành trình vào các mục đích như:

• Giới hạn hành trình ( khi cơ cấu đến vị trí dới hạn tác động vào công tắc sẽ làm ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu -> nó không thể vượt qua vị trí giới hạn)
• Hành trình tự động: Kết hợp với các role, PLC hay VDK để khi cơ cấu đến vị trí định trước sẽ tác động cho các cơ cấu khác hoạt động (hoặc chính cơ cấu đó).
   

Công tắc hành trình được ứng dụng rất rộng rãi trong mọi ngành nghề sản xuất như ngành xây dựng, khai thác khoáng sản, khai thác than đá, các ngành công nghiệp nặng, thiết bị nâng, thiết bị bán tải để có thể kiểm soát được tốc độ, hành trình, an toàn.

Ngoài ra, người ta sẽ sử dụng thiết bị để giới hạn hành trình tức là khi cơ cấu đến tác động vào vị trí công tắc hành trình thì sẽ làm ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu, như vậy cơ cấu sẽ bị dừng lại. Điểm đến chính là ngưỡng giới hạn, công tắc hành trình giúp cho cơ cấu không thể vượt qua được vị trí giới hạn.

Cụ thể hơn, công tắc hành trình còn được ứng dụng vào công tắc giới hạn hành trình trong cửa cuốn, trong thang máy…

Trong các nhà máy, công tắc này được sử dụng rất nhiều như: trên dây chuyền sản xuất, băng chuyền, băng tải… Đa số là sử dụng để giới hạn hành trình nói chung. Có nghĩa là khi cơ cấu tác động vào vị trí công tắc thì sẽ làm ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu.

Các kiểu công tắc hành trình
 

Ngày nay, việc tăng cường áp dụng các loại thiết bị dây chuyền tự động ngày càng tăng lên. Thế nhưng chính điều đó dẫn đến công tắc hành trình cũng phải liên tục ra đời nhiều dạng khác nhau sao cho phù hợp nhất.

Về kiểu hình dáng của công tắc: Nếu phân loại dựa trên hình dáng của công tắc thì có thể chia công tắc hành trình thành các dạng như dạng gạt, dạng nhấn, dạng kéo và treo, thường đóng thường mở, công tắc quang.

Nếu phân loại công tắc hành trình theo cách tác động thì chia thành công tắc hành trình cần tăng đưa, công tắc hành trình cần phải kéo, công tắc hành trình cần lò xo.

Công tắc hành trình có thể dùng để đóng cắt mạch dùng ở lưới điện hạ áp. Nó có tác dụng giống như nút ấn động tác ấn bằng tay được thay thế bằng động tác va chạm của các bộ phận cơ khí, làm cho quá trình chuyển động cơ khí thành tín hiệu điện.

Cấu tạo của công tắc hành trình như thế nào ?

Một công tắc hành trình sẽ được cấu tạo từ các bộ phận như sau:

• Bộ phận nhận truyền động: đây là một bộ phận khá quan trọng của một công tắc hành trình, thứ làm nên sự khác biệt giữa chúng và các loại công tắc khác. Chúng được gắn trên đầu của công tắc có nhiệm vụ nhận tác động từ các bộ phận chuyển động để tác động kích hoạt công tắc.
• Thân công tắc: phần thân của công tắc sẽ bao gồm các linh kiện bên trong với lớp vỏ bằng nhựa giúp chúng va dâp, bảo vệ các mạch điện bên trong khỏi các tác nhân tác động vật lý.
• Chân kết nối: đây được xem là phần tín hiệu ngõ ra cho công tắc vì nó có nhiệm vụ truyền tín hiệu đến các thiết bị khác khi bị tác động bởi bộ phận truyền động.

Nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình là gì ?

Về nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình thì cũng khá đơn giản nhé, cụ thể như sau: thông thường một công tắc sẽ có các bộ phận hoạt động như sau: cần tác động, chân COM, chân thường đóng (NC) và chân thường hở (NO). Ở trạng thái bình thường không có sự tác động đến bộ phận truyền động của công tắc thì tiếp điểm giữa chân COM và chân NC sẽ được đấu với nhau. Nhưng khi có sự tác động vào bộ phận truyền động sẽ làm cho chân COM chân NC tách ra sau đó và chân COM sẽ tác động vào chân NO. Tiếp theo đó sẽ kích hoạt trạng thái hoạt động và điều khiển tín hiệu ngõ ra của công tắc.

Có các loại công tắc hành trình nào ?

Trên thị trường hiện nay sẽ có rất nhiều loại công tắc hành trình khác nhau, chủ yếu sẽ khác nhau về cách thức tác động. Và chính vì thế mà phạm vi ứng dụng của chúng cũng khác nhau. Tuy nhiên thì theo mình tìm hiểu, chúng ta sẽ có một số loại công tắc hành trình phổ biến như sau:

Công tắc hành trình dạng thân kim loại:

Loại công tắc này sẽ giống với công tắc trên ở bộ phận bánh gạt. Tuy nhiên về điểm khác biệt thì khá nhiều, công tắc dạng thân kim loại thường có cấu tạo bộ phận nhận truyền động dạng kim loại có bộ phận tăng giảm kích thước. Điều này rất phù hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau với các cơ cấu tác động lực khác nhau. Công tắc sẽ hoạt động với điện áp lên đến 500VAC, 10A với điện áp 24VDC, nhiệt độ hoạt động -25÷70°C. Tiếp điểm 1NO + 1NC kiểu tác động nha (snap action), sử dụng cable gland PG13.5.

Công tắc hành trình dạng bánh gạt:

Dạng công tắc này thường được cấu tạo bao gồm bộ phận nhận truyền động bằng bánh xe, thân bằng nhựa. Công tắc có tiêu chuẩn chống bụi chống nước IP67, nhiệt độ làm việc trong khoảng dưới 70°C, có điện áp tối đa là 500VAC, dòng điện định mức là 1A. Kiểu tác động của công tắc loại này là cặp tiếp điểm NO và NC tác động nhanh với cần tác động 2 chiều. Công tắc thường được tích hợp một cầu chì giúp bảo vệ ngắn mạch an toàn 10A, khối lượng sẽ là 75g.

Công tắc hành trình dạng lò xo:

Công tắc thiết kế với hai phiên bản thân nhựa và thân kim loại, đối với thân nhựa thì đạt IP65, thân kim loại đạt IP66. Nhìn chung thì cả hai loại này đều có thể sử dụng ngoài trời rất tốt. Thân có hai loại kích thước 22 x 53 x 30mm và 30 x 60 x 41mm. Tiếp điểm 1NO + 1NC kiểu tác động nhanh, lỗ nối dây kiểu PG13.5. Điểm khác biệt giữa công tắc loại này với các loại khác là có một lò xo gắn trên đầu có nhiệm vụ nhận tác động từ bộ phận truyền động.

Công tắc hành trình dạng tác động kéo:

Đây là loại công tắc tác động bằng cách kéo lên thông qua vòng kim loại trên đỉnh, được sử dụng trong hệ thống khẩn cấp hoặc trong các ứng dụng cửa kéo. Thiết kế thân kim loại, tiêu chuẩn kín nước IP65, tiếp điểm tác động nhanh NO, NC 10A, điện áp 500VAC. Chu kỳ hoạt động 3600 lần một giờ. Loại công tắc hành trình kéo đầu kim loại này sẽ có loại có nút reset và không có nút reset.

Phạm vi ứng dụng của công tắc hành trình:

Công tắc hành trình sẽ biến chuyển động thành dạng điện năng để kích hoạt một quá trình khác trong một dây chuyền sản xuất hoặc chế tạo. Chúng ta có thể thấy công tắc hành trình được ứng dụng trong rất nhiều dây chuyền sản xuất khác nhau và thường dùng nhiều nhất là các dây chuyền dùng khí nén. Trong các nhà máy, công tắc này được sử dụng rất nhiều như: trên dây chuyền sản xuất, băng chuyền, băng tải… Đa số là sử dụng để giới hạn hành trình nói chung, có nghĩa là khi cơ cấu tác động vào vị trí công tắc thì sẽ làm ngắt nguồn cung cấp cho cơ cấu. Và cụ thể thì mình có liệt kê ở đây một số công dụng của công tắc hành trình mà nhiều nhà máy đang ứng dụng như:

• Phát hiện sự tiếp xúc của đối tượng
• Đếm tác động hoặc điểm sản phẩm
• Phát hiện phạm vi di chuyển
• Phát hiện vị trí và giới hạn chuyển động của vật thể
• Ngắt mạch khi gặp sự cố hay trục trặc nào đó
• Phát hiện tốc độ của vật thể

Các ưu nhược điểm của công tắc hành trình:

Mỗi một loại cảm biến sẽ có các ưu nhược điểm khác nhau, tuy nhiên xét về tổng thể thì một công tắc hành trình sẽ có các điểm mạnh và các điểm yếu mà chúng ta cần phải quan tâm. Điều này rất có ích trong công tác trang bị và đầu tư cho dây chuyền sản xuất hay các thiết bị hỗ trợ sản xuất, cụ thể thì chúng có các ưu và nhược điểm như sau:

Ưu điểm:

• Tiêu thụ ít năng lượng điện
• Có thể sử dụng hầu hết trong các ứng dụng công nghiệp
• Có thể điều khiển nhiều tải
• Đáp ứng tốt các điều kiện cần đến độ chính xác và có tính lặp lại

Nhược điểm:

• Hạn chế đối với những thiết bị có tốc độ chuyển động tương đối thấp
• Phải tiếp xúc trực tiếp với thiết bị
• Do phải tiếp xúc nên làm các bộ phận cơ khí bị mòn

Các hãng sản xuất công tắc hành trình hàng đầu hiện nay:

Sẽ có nhiều chủng loại công tắc hành trình tùy theo ứng dụng riêng biệt có thể phù hợp với từng ứng dụng về kích thước, chức năng, và môi trường hoạt động. Và hiện nay thì trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất công tắc hành trình khác nhau. Tuy nhiên tại thị trường Việt Nam thì sẽ phổ biến với 2 loại đó là công tắc hành trình Omron và công tắc hành trình Hanyoung.

Công tắc hành trình Hanyoung:

Đây là hãng du nhập vào Việt Nam sau Omron có nguồn gốc từ Hàn Quốc. Hãng này đã có thâm niên khá lâu đời nhưng chỉ mới cập bến Việt Nam khoảng 5 năm trở lại đây. Lợi thế duy nhất mà hãng này có thể cạnh tranh được với Omron đó là mức giá khá rẻ. Về khả năng sử dụng thì có thể nói là có thể chấp nhận được. Khả năng đáp ứng cũng việc của các loại công tắc đến từ hãng này cũng khá tốt, độ bền tương đối cao. Tuy nhiên không có sự đa dạng về các chủng loại cũng như thị trường tiêu thụ sản phẩm của hãng này cũng không gọi là quá lớn. Các sản phẩm cảm biến hay đồng hồ hiển thị có độ chính xác không mấy cao.

Công tắc hành trình Omron:

Các loại công tắc hành trình từ hãng Omron xuất xứ từ Châu Á đã sớm có mặt trên thị trường Việt Nam và thường được ứng dụng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp. Với nhiều mẫu mã để chúng ta có thể lựa chọn và có độ bền khá cao, thích hợp với nhiều ứng dụng trong các hệ thống và thiết bị sản xuất. Bên cạnh đó thì hãng Omron còn sản xuất và cung cấp nhiều loại thiết bị hỗ trợ trong công nghiệp khác nhau nữa mà đặc biệt có thể kể đến là PLC.

Hỗ trợ tư vấn kỹ thuật,khắc phục sự cố & Báo giá thiết bị vui lòng gọi:

·         Hotline : 0902.148.509 

·         Email: tancuongphatautomation@gmail.com