Подключение концевиков: схема подключения, установка концевика с роликом для распашных дверей, шкафа-купе, ворот и автомобиля

Содержание

Как подключить концевики дверей к сигнализации

В этой статье автоэлектрик Алексей Молотов отвечает на вопрос «Как подключить концевики дверей к сигнализации?».

Функция концевиков

Действие этой кнопки заключается в том, что при открытых дверях на панели горит специальный символ. В том случае, если при постановке на сигнализацию дверь не закрыта либо закрыта не полностью, то есть кнопка-концевик разомкнута, то «сигналка» обязательно известит вас об этом.

В некоторых моделях автомашин в случае нахождения в замке зажигания ключей при открытой водительской двери невозможно опустить на ней собачку блокировки дверей, а автоматика сразу же поднимет все блокираторы. Это поможет избежать такой распространённой ситуации, как случайное захлопывание ключей в замке. Концевые выключатели работают как на размыкание, так и на смыкание.

Если отключить концевики, то перестанет работать индикация открытой двери. Тогда могут возникнуть проблемы с сигнализацией.

Кроме того, бывают ситуации, когда необходим свет в багажнике или салоне.

Как найти концевики дверей?

Если вы не знаете, где находится концевик двери, то начинать их поиск следует изготовленной контролькой либо «цешкой». С концевиков дверей снимают сигналы – принцип кнопки. Делается это в целях защиты автосигнализации по периметру автомобиля. При открытой двери концевик не зажат, свободен, а на его проводе висит плюс или минус. Но бывает это крайне редко.

Прежде всего, необходимо найти провод, полярность которого меняется и появляется либо плюс, либо минус при закрытии или открытии двери.

Как только лампа контрольки загорится зелёным, нужно нажать на концевик незакрытой двери или вовсе закрыть её. Если лампа погасла либо зажглась красным, то мы нашли нужный провод.

Для того чтобы убедиться в том, что все двери связаны в один провод, необходимо, оставив контрольку на этом проводе, поочерёдно открыть все двери. Если лампа контрольки не реагирует на прозвонку остальных дверей, то это свидетельствует о том, что в данном автомобиле все концевики дверей не связаны, и необходимо таким же методом найти оставшиеся от каждой двери отдельные провода. Как правило, несвязанными между собой являются концевик водительской двери и пассажирской.

Устранение неполадок, которые возникают с дверными концевиками

Вина в этом случае лежит только на владельце автомобиля, который из-за невнимательности вовремя не смог заметить нерабочие концевики дверей. Ведь контроль за их работой в каждой машине весьма нагляден и не заметить нерабочее состояние трудно.

Но решение этой проблемы сегодня довольно простое – герметичный пыльник, который полностью закрывает кнопку и не допускает в этот механизм пыль, грязь и влагу.

Перед тем как начать устанавливать пыльник, нужно на его изнанке проколоть крестообразную насечку в месте крепления концевика. После этого нужно установить саморез в отверстие кнопки, затем надеть пыльник и ввести отвёртку через прокол, на кузове закрепить. Этот способ удивляет своей надёжностью, простотой и доступностью.

Как установить сигнализацию?

Концевики дверей ВАЗ 2110

Первым признаком неработающих концевиков двери является тот факт, что свет не загорается при открытии двери, а также не становится на охрану сигнализация.

Эта проблема наиболее типична для ВАЗа десятого поколения.

Концевики дверей ВАЗ 2110 выходят из строя практически каждые три года. Во избежание таких проблем необходимо ежегодно зачищать данные детали наждачной бумагой. Кроме того, для долговечности (против окисления) можно обработать их ВД-40, а также установить пыльники.

Проблемы с концевиками

Ещё одной проблемой может стать неверно выбранное место для установки этих деталей.

Также концевики дверей могут быстро покрываться коррозией и окисляться. Через нить лампочки салона на контакт концевика подаётся плюс либо сигнализация во избежание ложных срабатываний подтягивает вход к плюсовому потенциалу. В таком случае при попадании конденсата на контакты возникает утечка электрического тока слабой степени, которой не будет достаточно для срабатывания сигнализации или зажигания лампы салона. А вот для такой электрохимической реакции, как окисление-разложение, металла хватит. Некоторое время спустя такой концевик не будет срабатывать.

Дверные концевики: где находятся, подключение, проверка

Изначально концевики на двери ставились для автоматического включения плафона салона. Схема подключения у них была простейшей – все соединялись параллельно, то есть было безразлично, какая дверь открыта. В бюджетных комплектациях автомобилей часто вовсе ставился только концевик водительской двери.

Слабым звеном таких концевиков стала необходимость размещать их в крайне неудобном месте: нажимала на них выступающая часть металлического листа двери в нижнем углу, реже конструкторам удавалось разместить концевик выше. Из-за этого они часто выходили из строя даже несмотря на герметизирующий колпачок снаружи. Для автомобиля с сигнализацией это означало случайные срабатывания тревоги в неподходящее время или, что ничуть не лучше, возможность открытия двери без срабатывания сигнализации.

В дальнейшем схемы подключения концевиков в дверях усложнились – изначально для индикации конкретной открытой двери на примитивных бортовых компьютерах. Здесь уже к каждой двери шел свой сигнальный провод, что усложнило установку сигнализаций: так как подключить концевики нужно к единственному входу центрального блока, попытка соединить его со всеми концевиками сразу приводит к нарушению индикации на экране бортового компьютера (показывает все двери открытыми одновременно). Из-за этого приходится применять диодную развязку, позволяющую объединить логически выходы концевиков, не нарушая работу компьютера.

Решение проблемы с надежностью концевиков оказалось достаточно простым. Давно стало нормой, что концевик двери находится в самом механизме замка, то есть он высоко поднят и хорошо защищен от попадания воды, если, конечно, исправен уплотнитель стекла. Отметим, что сам принцип работы концевика двери при этом изменился. Если концевой выключатель двери установлен в прихлопе, то срабатывает он при определенном положении двери, замыкая контакты, когда она начинает открываться.

Проще всего это сделать, конечно, если концевик стоит в прихлопе: подденьте пластиковый фиксатор и вытащите на себя. Если же концевик стоит в замке, то уже придется разбирать дверь. Для проверки проводки достаточно снять разъем с концевика и замкнуть контакты в колодке. Если при этом индикация открытия отработала как положено, то нужна замена концевика двери, иначе дело явно не в нем. Если сигнализация устанавливается на бюджетную машину в минимальной комплектации, где концевик есть только один или их нет вовсе, их приходится подключать самостоятельно. Здесь грубейшая ошибка – это применение дешевых концевиков от сигнализаций, которые использовать не стоит.

Надежность у них крайне мала, а для крепления требуется использовать саморез – это лишнее отверстие в кузове, да еще и в потенциально опасном в плане коррозии месте. Идеальный вариант – это установка штатных концевиков от более дорогих комплектаций, поскольку с целью унификации установочные отверстия для них есть во всех вариантах автомобиля.

Концевик багажника

Штатно в багажнике концевой выключатель ставится для срабатывания плафона подсветки в нем, на машинах со штатной сигнализацией он также служит для контроля открытия во время активной охраны. Также концевик может использоваться штатным центральным замком, блокируя запирание, если багажник не захлопнут.

Если же речь идет о дешевой машине в минимальной комплектации, то подключить концевик багажника при установке сигнализации придется самостоятельно. Легче всего владельцам тех автомобилей, где более дорогие комплектации предусматривают штатный концевик сигнализации багажника: как и с дверями, здесь достаточно установить в предусмотренное место оригинальную деталь. В противном случае, увы, придется сверлить отверстие и ставить универсальный. Все чаще отдельной деталью выключатель в багажнике не ставится, а встраивается в сам замок, как и в случае с дверями.

Концевик капота

Что такое концевик капота? Это все такой же штоковый выключатель, разве что шток у него длиннее, чем в дверях или багажнике.

Поскольку концевик капота находится на передней рамке, расстояние до капота оказывается достаточно большим, из-за чего и приходится использовать длинный шток.

Но бывает и наоборот: например, на Renault Megane 3 и Fluence для российского рынка он есть штатно во всех комплектациях, кроме минимальной, и даже встроен в замок капота. И к нему даже идут провода… но найти их в салоне невозможно, потому что они остаются под капотом никуда не подключенными. При установке сигнализации, конечно, можно уже не устанавливать свой концевик, но провода под капот все равно придется тянуть.

Этот концевик сигнализации будет самым проблемным: вода и грязь будут попадать под кромку капота, вызывая коррозию, либо отказ концевика, либо ложные срабатывания тревоги. Поэтому нужно внимательно выбирать место, по возможности устанавливая концевик в самом чистом из доступных.

В некоторых современных автомобилях, например: Ford Focus, Ford Fiesta, Ford Fusion, Mazda 3, и др. сигнал с концевых выключателей дверей имеет положительный потенциал порядка одного Вольта при открытой двери.

Данная схема является простым преобразователем потенциалов для подачи сигнала на вход (-) контроля открытых дверей сигнализации. Особенно это актуально в случае, если в сигнализации нет контроля открытых дверей по плюсу.

Если в автомобиле имеется штатный концевик багажника (а он скорее всего тоже будет по плюсу), то необходимо и для этой цепи собрать схему с диодом, резистором и транзистором.

Схема для развязки концевиков диодами

Бывают случаи, когда подключение сигнализации к общему проводу концевиков, где существует задержка гашения света в салоне, невозможна или нежелательна. В таком случае приходится подключаться к каждому концевику отдельно, разделяя их диодами.

В частности такая схема подключения концевиков вполне подходит для Приоры.

Но такая схема не пойдёт на автомобили, где электрооборудование засыпает, и производится опрос штатного электрооборудования. В таких случаях воспользуйтесь следующей схемой.

Схема подключения сигнализации к концевикам дверей через два диода

На многих современных автомобилях есть необходимость подключаться к концевику каждой двери отдельно. Естественно, для этого необходимо собрать несложную схему для развязки цепей концевиков друг от друга, и от штатного электрооборудования.

Как правило есть необходимость в таком подключении, когда через определённое время происходит опрос штатного электрооборудования бортовой системы.

Без такой схемы не обойтись, например при подключении сигнализации на автомобиль VW Polo.

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, имеется Фиеста 2007 года с уже установленной сигнализацией Старлайн а8. Когда всё закрыто, сигналка определяет, что багажник открыт, а когда его откроешь, то пишет, что всё ок и он типа закрыт. Поможет ли мне схема 1 для пятой двери? Спасибо)

здравствуйте! попробуйте. на 100% вам никто не ответит. возможно просто нужно в настройках разобраться.

А если в приоре подключится к общему проводу концевиков? который с задержкой, сигналка будет пищать что двери не закрыты?

Помоги пожалуйста! мучаюсь уже неделю с Ford Expedition 2, 2004г.в. не могу разобраться с концевиками, в первый раз подключил к лампе, но тут же понял что не прокатит:) сегодня разобрал все двери, отцепил от концевиков фишки, прозвонил, там 2 провода один масса второй сигнал… нашел его на блоке ( хз блок комфорта или ЦЗ не знаю что это) короче нашел все 5 нужных мне проводов 4ре двери и багажник, развел это все дело по 2 диода на концевик, короче по 3й схеме из твоей темы. подключаю, двери все закрыты! сига (старлайн А93) показывает что открыт багажник… психанул отрезал его от сигналки, завожу с автозапуска, машина заводится и через 30сек. глохнет и открывается… Блин, программирую задержку на освещение салона на 60сек. завожу, все равно глохнет и открывается! Убираю задержку в обще, все равно заводится и глохнет зараза! Не понимаю в чем проблема!
Помоги если не сложно! Что делаю не так? Почему глохнет и открывает двери то? хотя сига на охране, а брелок показывает что тачка открыта…

с автозапуска заводится и тоже глохнет?

без сигнализации когда авто глохнет, срабатывают ли приводы дверей? т.е. открываются ли автоматически после того как заглушиш?

Прошу помощи!Дело в том что, у меня была подключена сигнализация к каждой двери отдельно через 1 диод.Так вот проблема в том, что при этом не горела подсветка салона с задержкой выкл. и индикация открытой двери(одна лампа на все двери) на панели приборов.Я отключил сигналку от всех концевиков, и все заработало(свет, индикация). В чем ошибка подключения и как сделать что бы все работало?Заранее спасибо!

Концевики двери, капота и багажника: где находятся, принцип работы

Содержание статьи

Термин концевик — не что иное, как обиходное сокращение от «концевой выключатель». В нём контакты замыкаются без фиксации подвижным штоком – это удобно для контроля положения движущихся элементов. Концевики разных видов ставятся в автомобилях на дверях или в багажнике, они контролируют положение педали тормоза, рычага ручного тормоза.

Дверные концевики: где находятся, подключение, проверка

На сайте работает автоэлектрик-диагност, сертифицированный специалист StarLine. Если есть вопросы по автосигнализациям задавайте их в конце статьи в комментариях или Вконтакте. Указывайте при обращение марку машины и модель сигнализации.

Видео: Проблемы с концевиками у Лады Весты, Гранта и Калина

Работает она просто: поскольку диод проводит ток только в одном направлении, при замыкании любого из концевиков выход сигнализации оказывается связанным с «массой» в любом случае, но с остальными проводами концевиков нажатый оказывается связанным через встречно включенную пару диодов, не пропускающую ток.

Если же концевик двери находится в замке, то срабатывает по перемещению запорного механизма: часто (но не обязательно) достаточно поднять ручку, не открывая саму дверь, чтобы замкнуть контакты. Это, кстати, делает установку сигнализаций удобнее: можно оставлять при работе дверь открытой, защелкнув «собачку» замка отверткой, и сигнализация уже не будет «видеть» дверь открытой.

Так хорошо, например, настраивать датчик удара, поставив машину на охрану с открытой дверью, а не повторяя для каждой регулировки цикл «закрыл – поставил на охрану – ударил – снял с охраны – открыл дверь – поменял настройку».

На современных машинах концевик водительской двери получил еще одну функцию – на него обычно завязано «засыпание» и «пробуждение» бортовой электроники. По этой причине на сигнализациях с автозапуском приходится подключать цепь имитации открытия двери водителя: бортовой контроллер в конце цикла автозапуска «увидит», что после выключения зажигания дверь открылась и закрылась, и штатно переведет автомобиль в режим пониженного энергопотребления.

При этом часто на проводе концевика возникает кратковременный импульс «массы», что при обычной схеме диодной развязки приводит к срабатыванию тревоги по открытию двери спустя некоторое время после постановки на охрану. Чтобы избежать этого, схему развязки диодами усложняют.

Разница с предыдущей схемой в том, что диоды врезаются и в штатную проводку, а сигнализация подключается между диодом и концевиком. В этом случае при замыкании концевика «масса» приходит и на штатный блок управления бортовыми цепями автомобиля, и на сигнализацию. Но, когда в штатной проводке контроллер создает импульс «массы», вход сигнализации оказывается заперт встречно включенными диодами, и срабатывания тревоги не происходит.

Важно понимать, что длительность таких импульсов очень мала, и сигнализация может работать корректно и при развязке одним диодом на линию: например, «Шерханы» менее чувствительны, чем StarLine, по опыту автора. Но иногда возможны случайные срабатывания, и часто с этим связаны проблемы владельцев, когда концевики абсолютно исправны, но машина все равно иногда «орет сама по себе».

Чтобы проверить концевики дверей, нажмите на них пальцем (если выключатель стоит в прихлопе) или подходящим предметом (например, отверткой) защелкните «собачку» дверного замка. В качестве индикатора можно использовать хоть плафон салона, переведенный в положение «включение при открытии двери», либо экран бортового компьютера, если на нем предусмотрена индикация открытия. Обнаружив, что в какой-то двери концевик не отрабатывает, дальше исключите неисправность проводки.

Концевик багажника

Иногда это приводит к серьезным проблемам: например, на Renault Koleos «фирменной болезнью» стал отказ механизма замка багажника, причем на практике автора «антирекорд» — это всего неделя после покупки новой машины. Замок, не запираясь, не давал сработать и встроенному концевику, а это, как и на других машинах на схожих платформах, блокировало запирание центрального замка в целом, из-за незапирающегося багажника хозяин не мог запереть и двери. В таких случаях приходилось намертво блокировать замок багажника в запертом состоянии, пока не приезжал новый на гарантийную замену.

Концевик капота

Что такое концевик капота? Это все такой же штоковый выключатель, разве что шток у него длиннее, чем в дверях или багажнике. Поскольку концевик капота находится на передней рамке, расстояние до капота оказывается достаточно большим, из-за чего и приходится использовать длинный шток.

Это – самый редко устанавливаемый штатно концевик. На машинах без штатной сигнализации он может применяться заводом разве что для подкапотного плафона, который навскидку припоминается разве что по ВАЗовскому «восьмому» семейству. Поэтому эти концевики для сигнализации приходится подключать самостоятельно, и поэтому хотя бы один концевик всегда входит в комплектацию охранных систем.

Диод и его использование при подключении концевиков

Ещё один элемент, который так же, как и реле, часто используется в установке автосигнализаций — диод.

Диод (от ди- и -од из слова электрод) — двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть, имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом.

Диоды бывают электровакуумными (кенотроны), газонаполненными (газотроны, игнитроны, стабилитроны), полупроводниковыми и др. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.

У нас при установке автосигнализаций тоже применяются полупроводниковые диоды.

Полупроводниковые диоды

Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом.

Полупроводниковые диоды — очень простые устройства. Кроме оценки силы тока диода, есть три основных вещи, которые вы должны держать в уме:
1. Катод (сторона с полосой)
2. Анод (сторона без полосы)
3. Диод пропускает «-» от катода к аноду (не пропускает «+») и «+» от анода к катоду (не пропускает «-»).

Подключение концевиков дверей с помощью диодов

Немного про использование диодов при подключении автосигнализации к электропроводке автомобиля написано в статье Поиск концевиков.

Встречаются автомобили, у которых нет общей точки концевиков дверей, т.е. все концевики развязаны. Для каждой двери свой концевик. Например, Honda некоторые, Ford, GM и т.д.

При подключении автосигнализации в таких автомобилях можно подцепиться к плафону в салоне и запрограммировать функцию вежливой подсветки, можно тупо все провода концевиков связать вместе.

Первый способ не всегда может пройти. Почему, написано в статье Поиск концевиков.

Второй способ может подойти, если при таком виде подключения не нарушится функциональность некоторых приборов автомобиля. Если у вас на автомобиле на приборной панели показывается открытие каждой двери отдельно — такой способ не подойдёт. Если после установки автосигнализации у вас при открытии любой двери, а не только водительской, начинает пищать зуммер, указывающий об оставленном ключе в замке зажигания, значит, был применён вышеприведенный способ подключения концевиков.

В таких автомобилях при подключении автосигнализации правильнее всего использовать диоды.

Ниже приведены примеры подключения автосигнализации с использованием диодов к отрицательным и положительным концевикам дверей.

Подключение отрицательных концевиков к автосигнализации при помощи диодов

Подключение положительных концевиков к автосигнализации при помощи диодов

Эти же схемы используются при подключении двух датчиков к одному входу (например, удара и наклонного).

Диоды могут использоваться и при установке хитрушек (смотрите в Cхемах хитрушек) и при других обстоятельствах (смотрите Подключение центрального замка в Toyota Harrier).

Как подключить концевик.

Хрусталёв Никита
Загрузка

22.12.2017

4725

Вопросы и ответы Прошу не кидаться овощами и прочим, в электрики я полный ноль.

Собираю второй принтер плата на нём будет mks gen v1.4 Столкнулся с проблемой куда подключать провода на концевике. На моём Анете провода подключены к разъёмам C и NO разъёмам NC не используется. Но на одном из сайтов читал про плату mks gen v1.4 и там сказано что нужно подключать по другому, вот цитата с этого сайта.

1. Соедините контакт помеченный на плате»S» с контактом «NC» микропереключателя.

2. Соедините контакт помеченный на плате «GND» или «-» с контактом «C» микропереключателя.

То есть в этом случаи провода идут к крайним контактам и NO не используется. Как мне сделать правильно?

Ответы на вопросы

Концевые выключатели: устройство и назначение. Схемы подключения | ENARGYS.RU

Электрическое устройство, используемое для управления электрическими цепями при помощи сформированного сигнала при появлении некоторого действия при возникновении механического действия в результате контакта двух подвижных механизмов.

Например, чтобы понять, что такое концевой выключатель, представим себе, как работает концевой выключатель двери на входе в электроустановку, в дверном проеме устанавливается контакт концевого выключателя, например, нормально разомкнутый, на самой двери напротив него находится контакт выключателя – нормально замкнутый. Пока эти контакты соприкасаются друг с другом, то есть, замкнуты, происходит контроль состояния подключения, при размыкании пары контактов концевого выключателя двери на диспетчерский пульт контроля и управления проходит сигнал о размыкании контактов (открытии дверей).

Назначение концевого выключателя

Коммутация электрических цепей переменного тока 220В может осуществляться при помощи концевых выключателей. Действие устройств и их срабатывание обусловлено контактным соприкосновением конечных частей подвижных элементов пневмопривода, состоящие из трубопроводной арматуры двухпозиционного типа. Кроме этого, они могут использоваться в качестве концевых выключателей, выполняющих действие датчика положения в других устройствах, в системах, которые применяются в промышленной автоматике.

Устройство и работа выключателя КВ-1, КВ-2

Принцип работы устройств КВ-1 (однопозиционного, двухканального), КВ-2 (двухпозиционного, одноканального) линейного перемещения – концевых выключателей заключается в использовании постоянным магнитом печатной платы с двумя герконами, они используются в качестве главных, коммутирующих электрическую цепь – элементов. Кроме платы в корпусе «концевика», устройство концевого выключателя содержит клеммную колодку, в главном (первом) корпусе есть два глухих отверстия, в которых ходит шток, для КВ-02 – 2 штока. На штоке крепиться постоянный магнит, магнитопровод и пружина возвратного действия. Действие штока возвратно-поступательное, с его помощью магнит перемещается и осуществляет замыкание – размыкание контактов.

Рис. №1. Фото конечного выключателя КВ-01, КВ-02.

Рис. №2. Принципиальная электрическая схема концевых выключателей КВ-01, КВ-02.

Рис. №3. Чертеж конечного выключателя КВ-1 с указанием габаритных и установочных размеров КВ-01 и с местоположением в конструкции кабельного ввода.

Концевой выключатель КВ-04

Конструкция КВ-04 (двухпозиционного, одноканального, поворотного) в принципе похожа на предыдущие устройства. В отличие от однопозиционного выключателя она усложнена наличием поворотного рычага, с помощью которого можно регулировать угол поворота оси по ходу и против движения часовой стрелки. Таким образом, осуществляется переключение герконов.

Рис. №4. Чертеж с размерами выключателя КВ-04

Регулировка происходит за счет изменения кулачков, расположенных шайбе, они воздействуют на рычаги, при повороте которых перемещается магнит, переключающий геркон.

Рис.№5. Принципиальная электрическая схема подключения концевого выключателя КВ-04.

Рис. №6. Фото концевой выключатель КВ-04.

Бесконтактные концевые выключатели

Концевые или как их еще называют путевые, выключатели бывают бесконтактными, они осуществляют работу, основываясь на применении электромагнитных реле, а также на использовании логических элементов, работа происходит без воздействия со стороны движущейся части устройства.

Бесконтактные путевые выключатели подразделяются на два основных типа по принципу действия и влиянию на чувствительный элемент:

Механического воздействия.
Параметрического воздействия, за счет изменения физических параметров преобразователя.

Параметрические выключатели подразделяются на следующие типы:

Индуктивные.
Емкостные.
Оптические.

Подключение таких устройств происходит на основе использования 2-х и 3-проводной схемы. Питание в случае с 3-проводной схемы приходит по специальному проводу.

Рис. №7. Бесконтактные путевые выключатели (датчики).

К бесконтактным путевым выключателям предъявляются повышенные требования надежности эксплуатации, потому как работать таким устройствам приходится в тяжелых условиях. Расположение этих устройств находится в рабочей зоне машин и агрегатов, где они могут подвергаться влиянию значительных высоких температур, могут попадать под удар и работать под воздействием сильной вибрации. Также могут находиться под влиянием сильного магнитного поля, на них могут действовать различные, в том числе и агрессивные жидкости и загрязнения.

Особенно важным является высокое требование повышенной частоты срабатывания, особенно в условиях использования на сложных технологиях, например, станочные линии, работающие в автоматическом режиме, сложные транспортные системы, металлургия и литейное производство.

ENDSTOP. Конец, остановись!

Добавлено в закладки: 8

Есть куча статей про то, как надо подключать концевики (endstop). И с картинками, и без. Но, к сожалению, во всей этой куче присутствует только практическая часть и нет ни слова о теории. А отсутствие теоретических знаний ломает умы начинающих принтеростроителей, заставляя их проводить над прошивкой и электроникой длинные и бессонные ночи))

В этой статье я расскажу, как ПРАВИЛЬНО подключить и настроить эндстопы (концевики) с первого раза. А так же расскажу, что будет, если при подключении будет допущена ошибка.

Все параметры конфигурации прошивки относятся к Marlin 1.1.0-RC7 (иногда их переименовывают от версии к версии, но смысл остается)

Статья написана в формате изложения, а не пошаговой инструкции и я крайне рекомендую ознакомиться с ней полностью, прежде чем ковыряться в кишочках подопытного девайса.

Часть первая. Начнем с самих концевиков

При постройке принтера используются концевики двух типов
нормально замкнутый – замкнут, когда на него не воздействуют внешние факторы.
нормально разомкнутый – разомкнут, когда на него не воздействуют внешние факторы.

Кроме того, концевики различаются по конструкции на оптические и на механические. Механические – это банальная кнопка. Оптические – это фотодатчик. Как правило, но не всегда! Механические концевини нормально разомкнутые, а оптические нормально замкнутые. Проверить можно мультиметром в режиме прозвонки. В общем то, я навряд ли открыл кому-то глаза на мир концевиков этим мини вступлением, но без него статья была бы не полной.

Параметры, отвечающие за тип концевика, называются:
#define X_MIN_ENDSTOP_INVERTING true // set to true to invert the logic of the endstop.
#define Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING false // set to true to invert the logic of the endstop.
#define Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING false // set to true to invert the logic of the endstop.
#define X_MAX_ENDSTOP_INVERTING false // set to true to invert the logic of the endstop.
#define Y_MAX_ENDSTOP_INVERTING true // set to true to invert the logic of the endstop.
#define Z_MAX_ENDSTOP_INVERTING false // set to true to invert the logic of the endstop.

Часть вторая. Настало время теории

Как всем известно, принтер работает в декартовой системе координат. Мы ее прекрасно знаем еще со школьной скамьи, две пересекающиеся под прямым углом оси Х и У. Точка пересечения этих осей – начало координат. Справа от начала координат, по оси Х – положительные значения, слева – отрицательные. Сверху от начала координат, по оси Y – положительные значения, снизу – отрицательные. Объема в 3д печати добавляет ось Z, стремящаяся в сторону наблюдателя от плоскости ХУ.
Почему было так важно вспомнить школьный курс математики? Потому, что все наши принтеры при построении модели отталкиваются от начала координат (точка с координатами X0,Y0,Z0) и далее только в плюс! И в итоге, у нас остается следующая картина
Так мы привыкли смотреть на координатные оси при изучении математики, но в принтере мы их видим под другим гулом. Таким:
Именно поэтому левый, нижний, ближний к пользователю угол является стандартом де-факто у производителей принтеров для координат X0,Y0,Z0. Мы же всегда смотрим на принтер спереди!))

Что такое MIN_ENDSTOP и MAX_ENDSTOP?
MIN_ENDSTOP – концевик, находящийся ближе к началу координат или совпадающий с точкой 0
MAX_ENDSTOP – концевик, находящийся ближе к максимально возможной координате по оси или совпадающий с ней.
За редким исключением, концевик MIN всегда равен нулю, а концевик MAX всегда равен максимально возможной координате. Когда концевик срабатывает, он останавливает движение по этой оси.
Бывают экзотические варианты, когда сработавший концевик не останавливает движение, позволяя переместить механику дальше чем он установлен. Но в этих, экзотических, вариантах концевики установлены не в крайних точках координат.

Часть третья. Логика работы принтера

Тут работает всего три правила:
Принтер не поведет головку в сторону сработавшего концевика
Принтер не поведет головку в координату меньше “0” (нуля) (если установлен только MAX_ENDSTOP или принтер только включился и еще не парковался)
Принтер не поведет головку дальше максимальной координаты (если установлен только MIN_ENDSTOP)

ВАЖНО! ОТКЛЮЧИТЕ В ПРОШИВКЕ НЕИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ГНЕЗДА КОНЦЕВИКОВ!!! ЭТО МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К НЕПРАВИЛЬНОЙ РАБОТЕ ПРИНТЕРА!!!
Параметры отвечающие за включение/выключение гнезда концевика:
#define USE_XMIN_PLUG
//#define USE_YMIN_PLUG
#define USE_ZMIN_PLUG
//#define USE_XMAX_PLUG
#define USE_YMAX_PLUG
//#define USE_ZMAX_PLUG
Данный алярм связан с тем, что несуществующий в реальности концевик может вызвать ложное срабатывание. Например,
В прошивке указано #define USE_ZMAX_PLUG – т.е. включен MAX_ENDSTOP по оси Z.
При этом параметр #define Z_MAX_ENDSTOP_INVERTING равен false – это значит, что установлен нормально замкнутый концевик.
Т.к. фактически в разъеме ZMAX_PLUG пусто, то цепь получится разомкнутой, что и приведет к ложному срабатыванию.

Часть четвертая. Первые шевеления

Эта часть продублирует кучу материала вываливающего из гугла по запросу «настройка 3д принтера», поэтому я кратко пробегусь по пунктам не вдаваясь в детали.
Воображаемым подопытным другом будет Prusa i3. Концевики XY расставлены в точках MIN_ENDSTOP, а Z в точке MAX_ENDSTOP. Размер печатной области X150,Y150,Z200.
Питание принтера ОТКЛЮЧЕНО
Руками выкатываем все оси +/- на середину. Т.е. каретку Х ставим посередине ширины. Стол аналогично, но по глубине. Вращая винты оси Z, поднимаем всю ось Х на середину высоты.
Перепроверяем прошивку.
Убеждаемся, что направления парковки заданы верно. В данном случае:

#define X_HOME_DIR -1
#define Y_HOME_DIR -1
#define Z_HOME_DIR 1
Заливаем прошивку
Включаем принтер. На экране принтера или в пронтерфейсе/репитере появятся координаты X=0,Y=0,Z=200. Это правильно, т.к. принтер при включении не знает в каком положении находятся его оси и тупо вбивает парковочные значения, а концевик по Z установлен в максимально возможной координате.
Через пронтерфейс/репитер/экран принтера задаем движение по оси Х в плюс на 5-10 мм, каретка сместилась вправо? Да – все ок. Нет – меняем направление вращения мотора через прошивку или перевернув разъем мотора на 180гр. Перепроверяем
Через пронтерфейс/репитер/экран принтера отдаем команду запарковать ось Х. Запарковалась? Да – все ок. Нет – меняем знак у параметра #define X_HOME_DIR
Через пронтерфейс/репитер/экран принтера задаем движение по оси Y в плюс на 5-10 мм, стол поехал на нас (от заднего края принтера к переднему)? Да – все ок. Нет – меняем направление вращения мотора через прошивку или перевернув разъем мотора на 180гр. Перепроверяем
Через пронтерфейс/репитер/экран принтера отдаем команду запарковать ось Y. Запарковалась? Да – все ок. Нет – меняем знак у параметра #define Y_HOME_DIR
Через пронтерфейс/репитер/экран принтера задаем движение по оси Z в плюс на 5-10 мм, ось X поднялась? Да – все ок. Нет – меняем направление вращения мотора через прошивку или перевернув разъем мотора на 180гр. Перепроверяем
Через пронтерфейс/репитер/экран принтера отдаем команду запарковать ось Z. Запарковалась? Да – все ок. Нет – меняем знак у параметра #define Z_HOME_DIR

Примечания редактора:
Лучше ориентироваться на перемещение сопла относительно стола, так как оно наш рабочий инструмент.
пронтерфейс – Pronterface.
репитер – Repetier-Host.

Часть пятая, заключительная. What the hell is going on.

Если после прочтения данного материала просветление так и не наступило, принтер продолжает двигать осями не в ту сторону, а заглавие данной части полностью отражает действительность, то Вы, батенька, знатный рукожоп))) Или просто устали… Поспите/прогуляйтесь/выпейте чаю.
Стоит еще раз проверить правильность подключения концевиков.
В пачках однотипных параметров настройки концевиков можно легко ошибиться, особенно если делаешь это в первый раз. Для удобства, в отдельном текстовом файле, можно сгруппировать блоки настроек по осям, а потом перенести значения в прошивку.

Спасибо за внимание!
&nbsp&nbsp 2016-12-24&nbsp&nbsp &nbsp&nbsp Раздел: Настройка, Новичку, Прошивка, Электроника&nbsp&nbsp
Автор: ROMERO Просмотров: 22 048&nbsp&nbsp 8 комментариев
Ramps 1.4 схема подключения концевиков. Блок питания и платы управления
(адаптер в комплекте).
ЗАКАЗ
Приобретать платы в оригинале мне показалось слишком дорого. Съэкономить на пайке много по подсчетам также не получится. Соответственно заказ сделал на e-bay. При этом прекрасно осознавал, что платы могут оказаться весьма посредственного качества. Рискнул! Три недели ожидания, и платы у меня в руках.
ТЕСТИРОВАНИЕ
Первым делом, по привычке, платы подверглись тщательному визуальному осмотру. Первая попалась в руки Arduino MEGA 2560 R3 ATmega2560. Она оказалась весьма приемлемого качества.
За ней — RAMPS 1.4. И тут огромное разочарование — сильно окислившиеся (даже проржавевшие) контакты силового разъема.
При высоких токах оставлять такое безобразие мне показалось неправильным!!! Пришлось аккуратно выпаять разъем. На фото он синего цвета. И запаять найденный в закромах подобный (на фото зеленый). Совет для тех, кому попадется эта засада — перед тем как выпаивать корпус разъема лучше «раскусить» бокорезами . Контактный площадки платы, да и проводники, выполнены достаточно хорошо. Плата успешно пережила «ремонт». Перед отмывкой еще раз просмотрел пайки. В результате обнаружил, что вокруг штыревых контактов большое количество шариков припоя. Замочил плату в спирте на 20 минут и хорошо промыл…

Затем попытался соединить силовую плату с контроллером. Вышло! Но с большим трудом. Во-первых ответные разъемы плохо совпадают:(. Во-вторых корпус разъема питания контроллера уперся в «ногу» разъема питания силовой платы (на фото справа) — пришлось скусить «ногу» бокорезами !

После установки силовой платы приступил к монтажу плат драйверов шаговых двигателей. Габаритные размеры этих плат оказались слишком большими и платы мешали друг другу!!! Пришлось поработать надфилем. Пока обтачивал контура, отвалились радиаторы:)… Либо мне так не везет, либо не понятно на что эти радиаторы установили! Пришлось приклеить их на место теплопроводящим клеем .

После «приятных мучений» с силовой платой в руках оказалась интерфейсная плата. А вот здесь обнаружился брак, который после включения питания мог привести к краху! Индикатор напаяли без установки стоек и посредством короткого разъема. В результате чего корпус ЖКИ панели замкнул контакты входящего разъема!!!

По хорошему, неплохо бы перепаять индикатор. Но из-за отсутствия времени на поиски высокого разъема PLS решил временно установить сложенный лист бумаги (на фото).
После того как подправил все косяки, подключился к USB порту — вспышки с хлопками не случилось! Значит пришло время заливать прошивку.
Остановился я на проекте Marlin . К моему восторгу исходники прекрасно закомментированы… Настройка индивидуальной прошивки осуществляется через включение/выключение нужных описаний в исходном коде. Настраиваем, компилируем, прошиваем, включаем.

Программа пошла. Но из-за отсутсвия датчика температуры остановилась на ошибке (снизу дисплея). Нашел подходящий термодатчик, установил. Контроллер полностью заработал — «Mendel is ready». Настало время подключить приводы и протестировать соединение с компьтером. Как подобрать шаговые приводы можно посмотреть . В моем проекте использованы, показанные на фото ниже.
Убедившись в рабтоспособности электронных узлов платы концентрируемся на сборке корпуса принтера…
РАЗМЕЩЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ
Корпус собран! Начнем раскидывать электронику… Если с корпусом все было достаточно прозрачно, то с размещением электронных узлов пришлось основательно поразмыслить. Просмотрев большое количество инструкций по сборке подобных принтеров, мне бросилось в глаза отсутствие информации в них о том каким образом размещать электронику и, что не менее важно, как тянуть провода. Бросать на самотек и вешать провода без разбору мне не захотелось. Свободное «болтание» проводов может привести к самым непредсказуемым последствиям.
БЛОК ПИТАНИЯ И ПЛАТЫ УПРАВЛЕНИЯ
Блок питания, как и в основной массе подобных устройст, расположил на правой боковой стойке каркаса. Отверстия для крепления сделал по-месту, обмеряя расположение крепежных отверстий БП. Здесь хочу отметить, что мне попался достаточно удачный БП. Мощность 250Вт в относительно маленьком корпусе.

Сборку из плат разместил на левой боковой стойке. На всех платах крепежные отверстия настолько тесно расположены, что проводники находятся даже под головкой винта. По этой причине пришлось нарезать стойки и шайбы для крепления плат из силиконового шланга. Для ускорения процесса использовал обычный разводной ключ. Зажимал шланг в нем, вытягивал на необходимую длину и резал концелярским ножом.

Для разметки пришлось разобрать сборку. Далее по плате ARDUINO разметил и просверлил крепежные отверстия. Затем установил плату ARDUINO на винты в центре платы (досупа в сборке к ним не будет).
После этого установил плату RAMPS и закрепил оставшиеся винты через силиконовые стойки и шайбы.

Для того, чтобы безопасно протянуть провода питания (12В) от БП, провод от мотора осей Y, Z и концевика оси Y к сборке плат, предварительно разместил на резьбовых шпильках обычные строительные кабельные каналы.
ДАТЧИКИ ПОЛОЖЕНИЯ НУЛЯ
Настало время устанавливать «нулевые» концевики. При выборе варианта крепления платы концевиков я остановился на детале . Конструкция мне показалась весьма удобной и проверять на моделях не стал. А на самом деле вышло, что подходит она исключительно для оси Z. Установил на ось Z. В качестве датчика концевика оси использовал полоску из нержавейки, приклееную клеевым пистолетом как показано на фото.
Далее пришлось долго поломать голову над тем как установить концевики на оси Y и X. C осью Y оказалось проще — удалось приспособить держатель, который установил на ось Z. Закрепил его стяжками к резьбовой шпильке. В качестве датчика также поставил полосу из тонкой нержавейки. В таком варианте регулировать положение срабатывания концевика не представляется возможным (определяется длиной самого датчика).

А вот с установкой концевика X пришлось повозиться! Для начала сделал из текстолита переходник.
Затем сделал крепежные отверстия М3 в ДЕРЖАТЕЛЕ ПРИВОДА, установил концевик и отрегулировал его положение. Датчик снова сделал из полоски нержавейки, которую прикрутил снизу ДЕРЖАТЕЛЯ ЭКСТРУДЕРА (допустимо приклеить клеевым пистолетом).
НАГРЕВАТЕЛЬ СТОЛА
Перед установкой платы нагревателя (далее просто нагреватель) я долго прикидывал как пустить кабельный канал. Изучив конструкцию аналогичных принтеров понял, что «жгут» проводов от стола везде выполнен достаточно неудачно по причине касания деталей каркаса. В своем варианте этот момент я исключил (будет видно на фотографиях ниже).
Первым делом усадил термоусадку на оба конца подготовленного кабельного канала. На мой взгляд термоусадка придает жесткость кабельному каналу. Один конец закрепил на держателе стола с помощью стяжек как показано на фото.

После получения платы нагревателя я не стал детально ее осматривать. А вот перед монтажем решил осмотреть с пристрастием качество монтажа проводов. Итогом осмотра стало решение перепаять провода — провода были с явными разрывами жил и плохо залужены… В ситуации, когда предполагается движение стола и как следствие возможные изгибы у места пайки, необходимо качественное соединение!
Отпаял провода, отрезал поврежденные хвосты и, хорошо прогрев, залудил. Прогреть необходимо для того, чтобы провод залудился не только на зачищенном участке, но и под оплеткой. Подпаял провода на место и хорошо смыл остатки флюса спиртом.
Далее перешел к монтажу датчика температуры стола. На данном этапе важно аккуратно подпаять провода (в моем случае это МГТФ) и отформовать выводы, не повредив корпуса. Датчик устанавливается в отверстии в центре нагревателя и крепится полосками каптонового скотча. На этом этапе необходимо проконтроллировать, чтобы датчик не выступал за уровень платы нагревателя и выводы были надежно закреплены скотчем без замыканий.
Затем пропустил провода от датчика температуры в установленный кабельный канал и установил плату нагревателя на место. Провода нагревателя оказалось удобнее завести в кабельный канал сбоку как показано на фото.

Настало время собирать в «кучу» провода, идущие от экструдера. Этот узел не вызвал особых сложностей. Единственное, что я изначально не протянул провода для вентилятора! Но с моим экструдером понадобятся аж два вентилятора. Об этом я расскажу в статье «РАБОТА НАД ОШИБКАМИ». Закрепить кабельный канал возможно очень удобно как показано на фотографиях. При креплении по предложенной схеме не потребуется сверлить дополнительных отверстий…
Кабельные каналы закрепил на левой стойке. На этом этапе потребуется повозиться с дрелью. Как все закреплено можно увидеть на фотографиях ниже.
На последней фотографии хорошо видно как расположен кабельный канал стола. Как я и говорил раньше, удалось разместить его таким образом, чтобы он не касался деталей принтера при движении стола. То же самое можно сказать и про оставшиеся кабельные каналы.
Все провода на месте — можно начинать их соединять с платой. Потребовалось немного терпения и внимания для того, чтобы все соединялось именно как указано на схеме выше! Единственный момент, который не совпадает со схемой — это использование оптических датчиков положения. Нужно учесть еще одну линию — питание датчика (на плате предусмотрен контакт на том же разъеме).
Все провода на месте — можно переходить к принтера.
НАБОР ДЛЯ СБОРКИ
Полный набор электроники доступен в интернет-магазине по ссылке http://www.zdvstore.ru/prusa-electronic/ .
В набор включена плата контроллера, содержащая прошивку в которой учтены все особенности, описанные в моих статьях. Установив этот набор электроники, Вы сразу запустите принтер…
КАЧЕСТВО ЗАПЧАСТЕЙ С ALIEXPRESS (ДОПОЛНЕНИЕ ОТ 01-04-2016)
После посещения моего интернет-магазина мне часто задают вопрос о «завышенной» стоимости электроники на его прилавке! Я готов ответить на этот вопрос.
При покупке электроники на первый свой принтер мне достались вполне себе неплохие экземпляры (за исключением силовой платы RAMPs:). Вторичная покупка небольшой партии комплектующих привела меня в ужас!!!
И вот уже больше года я пытался найти хорошего поставщика электроники в Китае. За адекватные деньги надлежащий товар мне так и не удалось отыскать.
Скажу честно, что только Arduino MEGA 2560 R3 ATmega2560 и нагреватель стола MK2B DUAL POWER приходят в надлежащем виде за редким исключением. С остальными платами ну просто БЕДА! Особенно это касается плат RAMPs v1.4 и драйверов шаговых двигателей DRV8825. В независимости от продавца поступают приблизительно такие изделия:
Самый распространенный косяк — это неотмытая плата с огромным количеством припоя, размазанного по паяльной маске;(. Следующая беда в том, что в последнее время стали ставить на платы разъемы с контактами стального цвета. Эти контакты не «хотят» даже лудиться! Не говорю о нормальной пайке контактов. Особенно это относится к драйверам шаговых двигателей. Дальше идут всяческие «приколы», начиная с перевернутых разъемов (на фото выше:), заканчивая неправильно запаянными потенциометрами на платах индикатора.
Одним словом, мне приходится достаточно долго вычищать припой, пропаивать разъемы, исправлять косяки и отмывать платы!
Надеюсь, что на вопрос я дал исчерпывающий ответ:)!?
ВЫПУСК ПЛАТ RAMPs (ДОПОЛНЕНИЕ ОТ 01-04-2016)
Поскольку времени на восстановление плат уходит безумно много, я принял решение изготавливать часть электроники в России. На первую пору (пока отыщу поставщиков) сами печатные платы будут из Китая, но с мая 2016 уже отечественные.
Первыми пойдут силовые платы RAMPs v1.4 в двух модификациях. Различие в установленных на входе питания предохранителях. На одной плате предусмотрены самовосстанавливающиеся, на другой — плавкие автомобильные.
Помимо этого уже закупил партию транзисторов с сопротивлением открытого канала в 5 раз меньше, чем у установленных на оригинальных платах, и мощностью рассеивания 300 Вт.
Также для тех, кто любит возиться с паяльником в мае 2016 будут доступны наборы для сборки силовых плат обоих модификаций:).
Следите за анонсами на сайте и интернет-магазине!!!
Очевидно, что чем выше кол-во в изготавливаемой партии, тем ниже себестоимость и, соответственно, конечная стоимость. По этой причине буду рад принять заказы на изготовление силовых плат RAMPs v1.4 от тех, кто реализует запчасти для 3D принтеров — звоните, пишите…
КАК УМИРАЕТ RAMPs С ALIEXPRESS (ДОПОЛНЕНИЕ ОТ 27-04-2016)
В начале статьи описано как я перепаивал бракованные силовые разъемы на плате RAMPs. Напомню, это были разъемы для подключения нагревательных элементов хотэдов и стола. Входной разъем питания мне показался вполне себе приличным:).
Прошло чуть больше года… И… В самый «подходящий» момент, во время печати срочного заказа, срабатывает температурная защита прошивки! Принтер останавливается на середине детали…
Детальный осмотр показал прогоревший разъем входного питания.
Несмотря на то, что на плате стоит 9-ти амперный предохраниель (должен быть 11-ти амперный), выгорел котакт разъема. Пришлось убить время на перепайку. На место выгоревшего разъема установил подобный от DEGSON и снова в «бой».
Неожиданность с изменением микрошага RAMPS 1.4 и решение проблемы под свои задачи.
Совсем недавно очень загорелся идеей обзавестись для себя новой игрушкой в виде 3D-принтера. Впрочем много времени не прошло, как стал собирать нужные запчасти для самостоятельной сборки. Весь процесс описывать не буду, практически все комплектующие покупал через интернет, но вкратце остановлюсь на одном забавном моменте.
В одном из крупных интернет магазинов (местных) была куплена сразу вся электроника с платой RAMPS 1.4 и драйверами DRV8825. Выбор именно данных драйверов ШД, был обусловлен тем что ток может держать больше, чем A4988, а значит с запасом, с разницей по цене соизмеримой с упаковку спичек (10 коробочек). После того, как была собрана механика, приступил к подключению и настройке.
Так как данный драйвер ШД имеет возможность работать в режиме 1/32 микрошага, то на оси X и Y оставил как есть, а вот на оси Z и на экструдер, в связи с большей скоростью и длительностью вращения захотел понизить до 16 микрошагов, дабы не перегружать драйвера лишними токами в ШИМ и Arduino не нужными подсчётами. На плате расширения под драйверами все перемычки были установлены изначально и в следствии описаний подключений на многочисленных ресурсах. Я снял джампера по линиям М0 и М1. После прошивки контроллера и первых проб, обнаружил что попросту расстояние перемещения уменьшилось вдвое. Пробовал ставить на 1/8 и даже 1/4 и никакой реакции не было кроме того что двигатель выходил из адекватного режима работы. Потратил целый вечер на серфинг в сети с поиском подобной проблемы, но к результатам это не привело.
Не будь Я радиолюбителем, скачал схему платы расширения, достал тестер и начал изучать проблему на схематическом уровне.
Сразу первое что было обнаружено — это то, что все контакты для установки джамперов просто накоротко звонились между собой. В следствие такой результат будет означать что независимо от того, как будут стоять и будут ли вообще стоять джампера, драйвер будет работать в режиме только 1/32 шага.
Для первого эксперимента, взяв скальпель попросту обрезал на плате дорожки по линиям М0 и М1, подключение одного двигателя уже дало результат, было видно что драйвер перешел в режим 1/16 шага.
Так как мне нужно было сразу три драйвера запустить в 1/16 шага (два по оси Z подключены на разные драйвера + экструдер), а дорожки оказались со стороны разъемов и добраться к ним не легко, достал паяльную станцию и за 15 секунд вытащил разъем для джамперов. Конечно для меня не сильно удивительно, видел и не такое, но реально китайцы очередной раз жгут — гнёзда просто соединены между собой проводниками.
После того, как скальпелем перерезал ненужные линии и подключения, все двигатели стали работать как мне того нужно. Очень надеюсь, что мне не понадобится в будущем менять драйвера на другие или выставлять другой микрошаг, хотя пару капель припоя положить не составит архипроблемы.
Вот такая небольшая история с заводским браком платы расширения RAMPS 1.4.
Вероятно, если кто когда столкнётся с подобной платой из той же производственной партии, поможет найти ответ на вопрос о невозможности изменить микрошаги для любых драйверов которые на неё можно установить.

В этой статье речь пойдет об электронной части 3D принтера RepRap, а именно: о шаговых двигателях и драйверах для них, концевиках (endstops), управляющей плате, блоке питания и о том как всё это соединить между собой.
Шаговые двигатели
В движение RepRap приводится с помощью шаговых двигателей . Их вращение дискретно, то есть вал двигателя делая полный оборот последовательно проходит некоторое количество фиксированных положений (шагов). Т.к. размер шага известен, то такой двигатель очень легко заставить повернуться на нужный угол — нужно просто подать ему команду повернуться на количество шагов соответствующее требуемому углу. Возможность точного позиционирования избавляет от необходимости в обратной связи и сложных алгоритмах управления, а это делает шаговые двигатели очень удобными для использования в машиностроении. Для RepRap обычно используются двигатели которые совершают 200 шагов на полный оборот (т.е. один шаг равен 360 / 200 = 1.8 градусам).
В RepRap Prusa Mendel используется четыре шаговых двигателя для позиционирования каретки (по одному на оси X и Y, и два на ось Z), и один для подачи прутка в экструдер. В типичном варианте все используемые двигатели имеют форм-фактор NEMA17. Это именно форм-фактор (по сути — размеры двигателя), а не какая-то конкретная модель двигателя.
Шаговые двигатели используются биполярные (они, в основном, имеют 4 вывода). Можно использовать и униполярные, просто не задействовав лишние выводы. Подробнее об этом, и вообще о выборе двигателей для RepRap можно почитать .
При выборе двигателя нужно обратить внимание на его момент удержания (holding torque). Для двигателей приводящих в движение каретку достаточно 1.4 кг*см (если верить RepRap Wiki), а для двигателя экструдера нужно минимум 4 кг*см.
Также нужно обратить внимание на то, какой ток потребляет двигатель, поскольку самый часто используемый драйвер шаговых двигателей — A4988 (да и A4983) имеет ограничение в 2А. Поэтому если двигателю нужен ток выше 2А, то в лучшем случае он просто не будет выдавать нужный момент. Напряжение особого значения не имеет, т.к. его регулирует драйвер шагового двигателя, что бы поддерживать необходимый ток.
Для перемещения каретки я использовал двигатели SY42STh57-1684B. Это биполярный NEMA17 двигатель с моментом удержания в 4.4 кг*см, рассчитанный на ток в 1.68А. Кроме того, это весьма популярная модель, и такие двигатели можно найти в местном магазине.
Для экструдера я взял двигатель еще мощнее, а именно — Kysan 1124090 с моментом удержания в 5.5кг*см и током 1.5А.
Драйверы шаговых двигателей
Для управления шаговыми двигателями обычно используется специальный чип — драйвер шагового двигателя. Можно, конечно, попробовать обойтись и без него, и управлять двигателем напрямую с микроконтроллера, но такой способ потребует большого количества дополнительных деталей, и, в целом, не эффективен. Кроме того, в специализированных чипах-драйверах есть уже готовая поддержка микрошагового режима. В микрошаговом режиме ротор двигателя может не только дискретно переключаться между шагами, но и «зависать» в промежуточных положениях между двумя шагами. Такой режим работы существенно увеличивает точность позиционирования, и, кроме того, уменьшает шум и вибрацию, присущие шаговым двигателям.
Обычно для 3D принтеров используют популярные драйвера шаговых двигателей — Allegro A4988 и A4983. Они поддерживают ток до двух ампер, и микрошаговый режим 1/16 (т.е. между двумя шагами имеется 16 дополнительных микрошагов, а для двигателя с 200 шагами это целых 3200 микрошагов на оборот). Чип A4988 поддерживает некоторые дополнительные возможности, такие как, например, встроенная система отключения при перегреве и «low current microstepping» (см. ниже) так что лучше брать его.
Но сами эти чипы слишком мелкие что бы их припаять руками, и требуют некоторую обвязку из резисторов и конденсаторов. К счастью, есть готовые модули для управления шаговым двигателем, например Pololu или StepStick . Я в своем принтере использовал чипы Pololu. Со StepStick нужно быть осторожным, поскольку, в отличие от Pololu, это не конкретный производитель, а скорее просто открытая инструкция по сборке. Реализация же, как и её качество, может очень сильно варьироваться.
Если у вас модуль на основе A4988 я бы рекомендовал обратить внимание на эту статью. Если вкратце — для некоторых двигателей (в статье идет речь о двигателе с сопротивлением 1,65 Ом, и на моих двигателях описанная проблема также присутствовала) могут пропускаться микрошаги. Проблема и решение описаны в даташите к чипу в разделе «Low Current Microstepping». Собственно решение — пин ROSC должен быть закорочен на землю. В модуле Pololu этот пин подключен к земле через резистор R4, его нужно аккуратно закоротить перемычкой.
При работе чип драйвера ощутимо нагревается, поэтому я бы советовал установить на каждый чип по радиатору, или организовать активное охлаждение. Я на каждый чип приклеил по небольшому радиатору на теплопроводный клей «Радиал».
Вообще нужно по одному драйверу на каждый шаговый двигатель. Но, несмотря на то, что двигателей в RepRap Prusa Mendel используется пять — драйверов нужно четыре, т.к. два двигателя оси Z включены параллельно, и используют один драйвер.
Концевики
В английском языке это устройство называется endstop, а вот точного перевода на русский я так и не нашел, поэтому будем называть его концевиком, хотя правильнее было бы что-то вроде «датчик крайнего положения».
В простейшей реализации концевик представляет собой обычную кнопку, которая нажимается при достижении кареткой крайнего положения. Необходимость в таком устройстве возникла потому что шаговые двигатели лишены обратной связи — двигатель может повернуться ровно на N шагов (или микрошагов) по или против часовой стрелке, но сообщить свое текущее положение он не в силах. Поэтому перед каждой печатью принтер устанавливает каретку в начальное положение (условную точку с координатами (0, 0, 0)), а уже относительно неё рассчитываются остальные координаты. Для установки каретки в начальное положение принтер просто крутит двигатели в сторону уменьшения координат, пока не получит сигнал срабатывания от каждого концевика.
Обычно используются три концевика — по одному на каждую ось, для индикации начального (т.е. с минимальными координатами) положения. Можно поставить шесть (по два на ось, для индикации минимального и максимального положений), но особых преимуществ от этого я не вижу.
Существует два наиболее распространенных варианта концевиков — механические (по сути — просто кнопка), и оптические (срабатывает когда специальный флажок попадает в зазор между светодиодом и фоторезистором). Оптические концевики не содержат движущихся частей и более точны, поэтому предпочтительнее использовать их. Есть еще магнитные концевики, с датчиками Холла, но они не сильно распространены.
Более подробно о концевиках можно почитать . Я для своего принтера сделал оптические концевики по вот этой схеме. Но если не хочется возиться с паяльником, как и все остальное их можно купить.
Блок питания
Обычно для питания принтера используют напряжение 12В. Для питания самого микроконтроллера нужно 5В, но он может питаться и от USB.
Самый простой и практичный вариант — обычный компьютерный блок питания. Его просто найти, он дешево стоит, и выдает нужные нам напряжения (12В и 5В, на самом деле есть еще 3.3В, но они нам не нужны). Что касается мощности — я бы советовал брать блок питания способный отдавать около ток 20А. Один только стол с подогревом требует 10-12 ампер, а еще двигатели, хотэнд, да и вентилятор для обдува модели рано или поздно установить придется. Я себе для RepRap купил блок питания мощность 400W. Заявленный максимальный ток для 12В у него 18А, и пока мне его вполне достаточно.
При использовании компьютерного БП есть небольшой нюанс — у него нет кнопки включения, т.к. предполагается что включать его будет компьютер. Эту проблему легко решить — обычно компьютерные БП включаются путем замыкания двух контактов 20-пинового ATX коннектора, а именно PS_ON и GND.
Но будьте внимательны, т.к. цвета проводов на разных БП могут отличаться. А некоторые блоки питания вообще не включатся без нагрузки (хотя, на самом деле, все БП не рекомендуется включать без нагрузки).
Более подробно о использовании компьютерного блока питания для RepRap можно прочитать .
Контроллер
Вот мы и добрались до самого интересного, «мозга» принтера. Здесь под контроллером я подразумеваю плату (или несколько плат), которая непосредственно управляет работой принтера, а именно — крутит шаговые двигатели, управляет температурой хотэнда и стола, скоростью вращения вентиляторов.
На высоком уровне работа контроллера выглядит следующим образом — в его память загружается (обычно посредством USB-подключения к компьютеру, но можно использовать и SD-карты памяти) программа на языке G-code , описывающая всё что принтеру нужно сделать для печати модели, а контроллер эту программу выполняет, команда за командой.
Условно контроллер можно разделить на две части: «логическую» и «силовую». В качестве логической части обычно выступает микроконтроллер с простейшей обвязкой (чаще всего используют микроконтроллеры AVR, но есть варианты контроллеров и с ARM процессорами). Силовая часть содержит все что необходимо для управления мощной нагрузкой — драйвера шаговых двигателей, и, обычно, полевые транзисторы для стола с подогревом и хотэнда.
Вариантов контроллеров для RepRap очень много, вот можно посмотреть на таблицу сравнения некоторых из них. Кроме наличия/отсутствия некоторых возможностей контроллеры также отличаются простотой сборки, например, тот же Generation 7 Electronics рассчитан на полностью самостоятельное изготовление, а, скажем, Smoothieboard сделать самому вряд ли удастся.
Двигатели оси Z подключаются параллельно, к одному драйверу.
Концевики
На RAMPS предусмотрено шесть разъемов для подключения концевиков, их порядок следующий- X min, X max, Y min, Y max, Z min, Z max. Подключать концевики нужно соблюдая полярность. Если смотреть на разъемы концевиков со стороны разъемов питания RAMPS, то порядок пинов будет следующий — Signal, GND, +5V.
Термисторы
RAMPS поддерживает три датчика температуры, разъемы для них подписаны — T0, T1, T2. В T0 обычно подключают термистор хотэнда. А T2 я подключил термистор стола с подогревом. Полярность отсутствует.
Нагреватели
Разъемы для подключения нагревательных элементов подписаны D8, D9, D10. Резистор хотэнда я подключил в D10, а резисторы подогревающие стол в D8. Обратите внимание, что провода по которым идет ток для подогрева стола должны быть рассчитаны на ток минимум в 10А, в противном случае может оплавиться изоляция и произойти КЗ.
Питание
Для подачи питания в RAMPS предусмотрено два разъема — 12V5A и 12V11A. Вход 12V5A используется для питания шаговых двигателей, и нагревателей D9, D10. Вход 12V11A используется для питания нагревателя D8, к которому подключен стол с подогревом. Подключать, разумеется, нужно оба. Входы 12V5A и 12V11A лучше питать от разных выходов компьютерного блока питания.
Заключение
В подключенном виде контроллер выглядит примерно вот так:
На этом этапе можно попробовать включить БП розетку, правда ничего интересного не произойдет, т.к. на контроллере пока отсутствует прошивка.
В следующей (последней) части я расскажу о прошивке контроллера, калибровке и настройке принтера, программном обеспечении для 3D печати, а также постараюсь дать полезные советы по созданию моделей и улучшению качества печати.
Ramps 1.4 — один из самых распространнеых шилдов для Arduino Mega. Как он обрел такую популярность? Все дело в том, что он является неотъемлемой частью в домашнем 3d принтере. Именно эта плата расширения позволяет подсоединить к универсальной платформе Arduino Mega 2560 все необходимые комплектующие Вашего устройства прототипирования. Это бюджетный вариант для сборки 3d принтера и настоящий момент именно такая категория принтеров наиболее популярная, так как в основном им пользуются для домашних нужд и печати в сфере робототехники. Цена Ramps 1.4 очень мала, что делает его незаменимым. Но у таких вещей есть свои нюансы и об основных этих аспектах мы поговорим в этой статье.
Ramps 1.4 для Arduino Mega
Как же подключать шилд Ramps и какова его распиновка? Сперва стоит соединить его с Вашей ардуинкой. Это очень просто и там нельзя ошибиться, просто втыкаем пины в штекеры разом, чтобы та полностью вошла в пазы. А вот далее начнутся манипуляции посложнее. В первую очередь нужно обратить внимание на то, что написано на плате расширения в ее центре: X, Y и Z. Под каждой из букв можно видеть 2 параллельные дорожки штекеров «мама». Именно туда вставляются драйверы управления шаговыми моторами. О их видах и характеристиках мы расскажем в другой статье, а пока будем вещать на примере самых надежных и дешевых А4988. Вставлять нужно именно так, как показано на картинке. Могут возникать трудности с их установкой, так как место для них весьма мало. Отдельно ставится драйвер (или два, в случае двух экструдеров) для управления шаговиком экструдера, проталкивающего филамент. Также, перед тем, как втыкать А4988, под ними есть 6 пинов, которые надо попарно соединить джамперами, которые идут в комплекте. Не забудьте это сделать, это очень важно!!!
Посадочные гнезда для драйверов шаговиков
Установленные драйвера А4988
Далее, соединяем провода питания обмоток с выходами около соответствующих драйверов на шилде. Стоит отметить, что их порядок весьма важен, нужно смотреть схему шагового мотора, который установлен на Ваш 3d принтер. С другой стороны, установить их весьма нетрудно, так как все равно в прошивке нужно будет указывать их последовательность. Существует много сборок, где все понятно написано, какие провода куда втыкать в зависимости от версии прошивки. Поэтому здесь нужна внимательность и не более.
Подключение обмоток моторов
Далее идет подключение концевых выключателей, они же стоппреы. Концевиков у нас 3, на каждую ость. Как и куда их ставить на Зд принтере мы уже писали и . Они подсоединяются в слоты в верхнем правом углу шилда.
Подключение обмоток моторов
Следующим шагом идет подключение проводом термодатчиков стола и сопла. Они подключаются к контактам Т0, Т1 и Т2, в любые из них — все зависит от настроек прошивки. Если хотя бы с одного не будет идти информация по какой либо причине, и на экране будет не определена температура или стоять 0 — в этом случае принтер не даст зайти в меня и работать не будет. Поэтому проверьте на исправность термопар, правильность установки.
Подключение термисторов
Следующим и завершающим элементом статьи будет рассказ о силовой части ramp 1.4 и о ее нюансах. Начнем с того, что у нас есть 2 входа на плату с блока питания через 4 коннектора в виде зеленого четырех канального терминала. Сразу скажем, что это крайне ненадежный элемент и очень часто он плавится или даже воспламеняется. Это очень опасно, если Вы оставляете печатать принтер на ночь и не следите за ним. Поэтому от блока питания тянем 4 достаточно толстых провода. Выпаиваем зеленый терминал из платы расширения большим паяльником (одновременно все контакты нужно прогреть) или феном и подсоединяем напрямую питание в шилд. Каждый из двух каналов питания подает ток на свою часть синего терминала, имеющего по 3 слота. Одна его часть служит для обдува сопла, другая — для нагрева экструдера, третья — разогревает стол. Опять же, нужно смотреть настройку прошивки. Поэтому в один канал подсоединяем провода от экструдера, в другой — вентилятора обдува (см. рисунок ниже), а в третий — провода от нагревателя стола.
Подключение питания
В качестве совета можно предложить выпаять один из двух желтых плавких предохранителей — самый большой. Его нужно заменить на еще больший, так как тесты показывают, что по своим характеристикам предыдущий сильно проигрывает. На старых моделях стоял правильный предохранитель, но потом по неизвестным причинам его заменили. Ну и последним и весьма важным советом будет предложение поставить вентилятор на ramp и блоки питания. Дело в том, что в процесс длительной печати плата нагревается, а особенно этому эффекту поддаются драйверы шаговых моторов, которые могут выйти из строя из-за этого или начнут сбивать положение экструдера в процессе печати на каком нибудь слое и часть модели съедет. Поэтому не ленитесь и поставьте такое охлаждение напрямую через блок питания.
Установка охлаждения
Как собрать 3D принтер RepRap Prusa Mendel
Предлагаю вам цикл публикаций Alik , в которых автор делится своим опытом по сборке, настройке и калибровке 3D принтера RepRap Prusa Mendel.
Электроника
В этой статье речь пойдет об электронной части 3D принтера RepRap, а именно: о шаговых двигателях и драйверах для них, концевиках (endstops), управляющей плате, блоке питания и о том как всё это соединить между собой.
Шаговые двигатели
В движение RepRap приводится с помощью шаговых двигателей . Их вращение дискретно, то есть вал двигателя делая полный оборот последовательно проходит некоторое количество фиксированных положений (шагов). Т.к. размер шага известен, то такой двигатель очень легко заставить повернуться на нужный угол — нужно просто подать ему команду повернуться на количество шагов соответствующее требуемому углу. Возможность точного позиционирования избавляет от необходимости в обратной связи и сложных алгоритмах управления, а это делает шаговые двигатели очень удобными для использования в машиностроении. Для RepRap обычно используются двигатели которые совершают 200 шагов на полный оборот (т.е. один шаг равен 360 / 200 = 1.8 градусам).
В RepRap Prusa Mendel используется четыре шаговых двигателя для позиционирования каретки (по одному на оси X и Y, и два на ось Z), и один для подачи прутка в экструдер. В типичном варианте все используемые двигатели имеют форм-фактор NEMA17. Это именно форм-фактор (по сути — размеры двигателя), а не какая-то конкретная модель двигателя.
Шаговые двигатели используются биполярные (они, в основном, имеют 4 вывода). Можно использовать и униполярные, просто не задействовав лишние выводы. Подробнее об этом, и вообще о выборе двигателей для RepRap можно почитать .
При выборе двигателя нужно обратить внимание на его момент удержания (holding torque). Для двигателей приводящих в движение каретку достаточно 1.4 кг*см (если верить RepRap Wiki), а для двигателя экструдера нужно минимум 4 кг*см.
Также нужно обратить внимание на то, какой ток потребляет двигатель, поскольку самый часто используемый драйвер шаговых двигателей — A4988 (да и A4983) имеет ограничение в 2А. Поэтому если двигателю нужен ток выше 2А, то в лучшем случае он просто не будет выдавать нужный момент. Напряжение особого значения не имеет, т.к. его регулирует драйвер шагового двигателя, что бы поддерживать необходимый ток.
Для перемещения каретки я использовал двигатели SY42STh57-1684B. Это биполярный NEMA17 двигатель с моментом удержания в 4.4 кг*см, рассчитанный на ток в 1.68А. Кроме того, это весьма популярная модель, и такие двигатели можно найти в местном магазине.
Для экструдера я взял двигатель еще мощнее, а именно — Kysan 1124090 с моментом удержания в 5.5 кг*см и током 1.5А.
Драйверы шаговых двигателей
Для управления шаговыми двигателями обычно используется специальный чип — драйвер шагового двигателя. Можно, конечно, попробовать обойтись и без него, и управлять двигателем напрямую с микроконтроллера, но такой способ потребует большого количества дополнительных деталей, и, в целом, не эффективен. Кроме того, в специализированных чипах-драйверах есть уже готовая поддержка микрошагового режима. В микрошаговом режиме ротор двигателя может не только дискретно переключаться между шагами, но и «зависать» в промежуточных положениях между двумя шагами. Такой режим работы существенно увеличивает точность позиционирования, и, кроме того, уменьшает шум и вибрацию, присущие шаговым двигателям.
Обычно для 3D принтеров используют популярные драйвера шаговых двигателей — Allegro A4988 и A4983. Они поддерживают ток до двух ампер, и микрошаговый режим 1/16 (т.е. между двумя шагами имеется 16 дополнительных микрошагов, а для двигателя с 200 шагами это целых 3200 микрошагов на оборот). Чип A4988 поддерживает некоторые дополнительные возможности, такие как, например, встроенная система отключения при перегреве и «low current microstepping» (см. ниже) так что лучше брать его.
Но сами эти чипы слишком мелкие что бы их припаять руками, и требуют некоторую обвязку из резисторов и конденсаторов. К счастью, есть готовые модули для управления шаговым двигателем, например Pololu или StepStick . Я в своем принтере использовал чипы Pololu. Со StepStick нужно быть осторожным, поскольку, в отличие от Pololu, это не конкретный производитель, а скорее просто открытая инструкция по сборке. Реализация же, как и её качество, может очень сильно варьироваться.
Если у вас модуль на основе A4988 я бы рекомендовал обратить внимание на . Если вкратце — для некоторых двигателей (в статье идет речь о двигателе с сопротивлением 1,65 Ом, и на моих двигателях описанная проблема также присутствовала) могут пропускаться микрошаги. Проблема и решение описаны в даташите к чипу в разделе «Low Current Microstepping». Собственно решение — пин ROSC должен быть закорочен на землю. В модуле Pololu этот пин подключен к земле через резистор R4, его нужно аккуратно закоротить перемычкой.
При работе чип драйвера ощутимо нагревается, поэтому я бы советовал установить на каждый чип по радиатору, или организовать активное охлаждение. Я на каждый чип приклеил по небольшому радиатору на теплопроводный клей «Радиал».
Вообще нужно по одному драйверу на каждый шаговый двигатель. Но, несмотря на то, что двигателей в RepRap Prusa Mendel используется пять — драйверов нужно четыре, т.к. два двигателя оси Z включены параллельно, и используют один драйвер.
Концевики
В английском языке это устройство называется endstop, а вот точного перевода на русский я так и не нашел, поэтому будем называть его концевиком, хотя правильнее было бы что-то вроде «датчик крайнего положения».
В простейшей реализации концевик представляет собой обычную кнопку, которая нажимается при достижении кареткой крайнего положения. Необходимость в таком устройстве возникла потому что шаговые двигатели лишены обратной связи — двигатель может повернуться ровно на N шагов (или микрошагов) по или против часовой стрелке, но сообщить свое текущее положение он не в силах. Поэтому перед каждой печатью принтер устанавливает каретку в начальное положение (условную точку с координатами (0, 0, 0)), а уже относительно неё рассчитываются остальные координаты. Для установки каретки в начальное положение принтер просто крутит двигатели в сторону уменьшения координат, пока не получит сигнал срабатывания от каждого концевика.
Обычно используются три концевика — по одному на каждую ось, для индикации начального (т.е. с минимальными координатами) положения. Можно поставить шесть (по два на ось, для индикации минимального и максимального положений), но особых преимуществ от этого я не вижу.
Существует два наиболее распространенных варианта концевиков — механические (по сути — просто кнопка), и оптические (срабатывает когда специальный флажок попадает в зазор между светодиодом и фоторезистором). Оптические концевики не содержат движущихся частей и более точны, поэтому предпочтительнее использовать их. Есть еще магнитные концевики, с датчиками Холла, но они не сильно распространены.
Более подробно о концевиках можно почитать . Я для своего принтера сделал оптические концевики по вот этой схеме . Но если не хочется возиться с паяльником, как и все остальное их можно купить.
Блок питания
Обычно для питания принтера используют напряжение 12В. Для питания самого микроконтроллера нужно 5В, но он может питаться и от USB.
Самый простой и практичный вариант — обычный компьютерный блок питания. Его просто найти, он дешево стоит, и выдает нужные нам напряжения (12В и 5В, на самом деле есть еще 3.3В, но они нам не нужны). Что касается мощности — я бы советовал брать блок питания способный отдавать около ток 20А. Один только стол с подогревом требует 10-12 ампер, а еще двигатели, хотэнд, да и вентилятор для обдува модели рано или поздно установить придется. Я себе для RepRap купил блок питания мощность 400W. Заявленный максимальный ток для 12В у него 18А, и пока мне его вполне достаточно.
При использовании компьютерного БП есть небольшой нюанс — у него нет кнопки включения, т.к. предполагается что включать его будет компьютер. Эту проблему легко решить — обычно компьютерные БП включаются путем замыкания двух контактов 20-пинового ATX коннектора, а именно PS_ON и GND.
Распиновка коннекторов ATX
Цветовое кодирование универсально для всех блоков питания:
Черный: Земля
Красный: +5V
Желтый: 12V
Оранжевый: +3.3V
Белый: -5V (отсутствует на некоторых новых БП)
Голубой: -12V
Серый: Индикатор питания
Пурпурный: standby power output (не нужен для RepRap)
Зеленый: power on input
Я для этих целей сделал перемычку из куска провода:
Перемычка для включения компьютерного блока питания
Но будьте внимательны, т.к. цвета проводов на разных БП могут отличаться. А некоторые блоки питания вообще не включатся без нагрузки (хотя, на самом деле, все БП не рекомендуется включать без нагрузки).
Более подробно о использовании компьютерного блока питания для RepRap можно прочитать .
Контроллер
Вот мы и добрались до самого интересного, «мозга» принтера. Здесь под контроллером я подразумеваю плату (или несколько плат), которая непосредственно управляет работой принтера, а именно — крутит шаговые двигатели, управляет температурой хотэнда и стола, скоростью вращения вентиляторов.
На высоком уровне работа контроллера выглядит следующим образом — в его память загружается (обычно посредством USB-подключения к компьютеру, но можно использовать и SD-карты памяти) программа на языке G-code , описывающая всё что принтеру нужно сделать для печати модели, а контроллер эту программу выполняет, команда за командой.
Условно контроллер можно разделить на две части: «логическую» и «силовую». В качестве логической части обычно выступает микроконтроллер с простейшей обвязкой (чаще всего используют микроконтроллеры AVR, но есть варианты контроллеров и с ARM процессорами). Силовая часть содержит все что необходимо для управления мощной нагрузкой — драйвера шаговых двигателей, и, обычно, полевые транзисторы для стола с подогревом и хотэнда.
Вариантов контроллеров для RepRap очень много, вот можно посмотреть на таблицу сравнения некоторых из них. Кроме наличия/отсутствия некоторых возможностей контроллеры также отличаются простотой сборки, например, тот же Generation 7 Electronics рассчитан на полностью самостоятельное изготовление, а, скажем, Smoothieboard сделать самому вряд ли удастся.
Двигатели оси Z подключаются параллельно, к одному драйверу.
Концевики
На RAMPS предусмотрено шесть разъемов для подключения концевиков, их порядок следующий- X min, X max, Y min, Y max, Z min, Z max. Подключать концевики нужно соблюдая полярность. Если смотреть на разъемы концевиков со стороны разъемов питания RAMPS, то порядок пинов будет следующий — Signal, GND, +5V.
Термисторы
RAMPS поддерживает три датчика температуры, разъемы для них подписаны — T0, T1, T2. В T0 обычно подключают термистор хотэнда. А T2 я подключил термистор стола с подогревом. Полярность отсутствует.
Нагреватели
Разъемы для подключения нагревательных элементов подписаны D8, D9, D10. Резистор хотэнда я подключил в D10, а резисторы подогревающие стол в D8. Обратите внимание, что провода по которым идет ток для подогрева стола должны быть рассчитаны на ток минимум в 10А, в противном случае может оплавиться изоляция и произойти КЗ.
Для подачи питания в RAMPS предусмотрено два разъема — 12V5A и 12V11A. Вход 12V5A используется для питания шаговых двигателей, и нагревателей D9, D10. Вход 12V11A используется для питания нагревателя D8, к которому подключен стол с подогревом. Подключать, разумеется, нужно оба. Входы 12V5A и 12V11A лучше питать от разных выходов компьютерного блока питания.
Заключение
В подключенном виде контроллер выглядит примерно вот так:
Собранный и подключенный контроллер RepRap
На этом этапе можно попробовать включить БП розетку, правда ничего интересного не произойдет, т.к. на контроллере пока отсутствует прошивка.
В следующей (последней) части я расскажу о прошивке контроллера, калибровке и настройке принтера, программном обеспечении для 3D печати, а также постараюсь дать полезные советы по созданию моделей и улучшению качества печати.
Руководство по концевым выключателям
Что такое концевой выключатель?
Концевые выключатели — это типы автоматических датчиков, которые определяют положение объекта посредством физического контакта . Объект перемещает исполнительный механизм, который размыкает или замыкает набор электрических контактов, размещенных в корпусе переключателя, которые подключены к цепям оборудования с помощью соединительных клемм.
В отличие от этого, датчики приближения и фотоэлектрические датчики обнаруживают присутствие объектов , не касаясь их физически.Датчики приближения обнаруживают объекты, отслеживая изменения индуктивности и емкости (с помощью катушек индуктивности и конденсаторов, размещенных в корпусе переключателя), в то время как в фотоэлектрических датчиках используются светодиоды, соединенные со светочувствительными транзисторами.
Ознакомьтесь с полным ассортиментом концевых выключателей здесь.
Как работает концевой выключатель?
Основными компонентами концевого выключателя являются корпус выключателя, соединительные клеммы и привод.
Корпус переключателя или контактный блок включает корпус и электрические контакты.
Соединительные клеммы служат для подключения входных и выходных проводов. В большинстве случаев концевой выключатель подключен к какой-либо цепи управления (например, реле или программируемые логические контроллеры).
Привод физически касается целевого объекта и размыкает или замыкает контакты переключателя. Большинство приводов концевых выключателей представляют собой плунжеры или рычаги, которые также называются «рычагами», и могут иметь роликовые рабочие головки.
Приводы
делятся на две основные категории: с мгновенным или поддерживаемым контактом. Мгновенный контакт или приводы с пружинным возвратом вернутся в свое нормальное нерабочее положение после снятия рабочей силы (например, толкания плунжера). Напротив, с поддерживаемым контактом, приводы будут оставаться в заданном положении до тех пор, пока они не будут перемещены под действием внешней силы.
Некоторые приводы также поставляются с рабочей головкой , похожей на ролик, которая лучше справляется с движением объекта во время его движения.Например, рычаг или плунжер с роликовой рабочей головкой может лучше подходить для некоторых сборочных линий, чем переключатель с пружинным стержнем (см. Рисунки ниже в разделе «Типы приводов»).
Подробнее о приводах
Выключатели мгновенного действия и механизм опрокидывания
Поскольку определяющей особенностью концевого выключателя является то, что он является датчиком физического контакта, он помогает лучше понять, что такое механизм опрокидывания, поскольку большинство концевых выключателей имеют мгновенное действие.
Изображение поршня мгновенного действия
Приложения
Главное помнить, что концевой выключатель предназначен для использования в приложениях для обнаружения / обнаружения объектов физического контакта.Таким образом, вы можете использовать концевые выключатели везде, где вам нужно удаленно обнаруживать присутствие, отсутствие или положение объекта, где разрешен физический контакт с целевым объектом и механизмом обнаружения (то есть исполнительным механизмом переключателя).
Некоторые распространенные применения концевых выключателей включают включение света при открытии дверей холодильника или автомобиля, подсчет предметов на конвейерной ленте или управление широким спектром автоматизированных процессов на производственных предприятиях.
Выбор продукции
Информация, которую мы предоставляем, предназначена для информирования вас и помощи в правильном выборе и использовании продаваемых нами переключателей.Как всегда, мы рекомендуем вам проконсультироваться с лицензированным и компетентным электриком, который поможет вам с определением размеров и выбором деталей для вашего конкретного применения.
Пожалуйста, обратитесь к нашему руководству «Как выбрать электрические переключатели» для получения дополнительной информации.
Типы приводов
Типы переключателей различаются в зависимости от того, как срабатывают контакты.
— Какие объекты вы хотите обнаружить? Учитывайте такие факторы, как размер, форма и материал.
— Как объект (ы) будет двигаться? Учитывайте такие факторы, как скорость и направление.
— Мгновенный или постоянный контакт?
— Плунжер или рычаг? Будет ли работать роликовая операционная головка лучше?
— Фиксированная или регулируемая длина?
— Как далеко должен переместиться привод, чтобы контакты изменили состояние? Другими словами, где точки срабатывания и сброса, и каково дифференциальное расстояние?
Плунжер
Плунжерные переключатели приводятся в действие нажатием на привод.Плунжерные переключатели могут приводиться в действие кнопками, штифтами или роликами. Поскольку нет необходимости вращать рычаг, такие переключатели полезны для операций на сборочной линии, где расстояние между продуктами мало.
Гибкий пружинный рычаг
Концевые выключатели этих типов имеют длинный гибкий «ус», который возвращается в нормальное нерабочее положение после снятия управляющего усилия. Преимущество использования приводов с гибким рычагом заключается в том, что рычаги могут сгибаться и двигаться в любом направлении.
Пластиковый пружинный стержень
Аналогичен гибкому пружинному рычагу, но с неэлектропроводным гибким пластиковым стержнем вместо металлического уса.
Роликовый поршень
Роликовая рабочая головка на конце плунжера преобразует горизонтальное движение в вертикальное, что может привести в действие переключатель.
Роликовые переключатели часто используются с кулачками (т. Е. Вращающимися колесами с неровностями). Когда удар кулачка ударяет по ролику, он приводит в действие контакты переключателя.
Плунжер с перекрестными роликами
Плунжер «поперечного» ролика ориентирован перпендикулярно стандартному толкателю ролика.
Роликовый рычаг фиксированной длины
Привод для этих переключателей представляет собой ролик на конце рычага, длина которого фиксирована.
Регулируемая штанга
Простой рычаг (без ролика на конце) приводит в действие контакты. Вы можете отрегулировать длину рычага.
Регулируемый роликовый рычаг
Ролик на конце рычага, длина которого регулируется.
Требования к монтажу
Сколько места доступно для установки коммутатора?
Будет ли коммутатор установлен сбоку, на поверхности или свисать сверху?
Где должен быть расположен привод? Например, для данного места установки потребуется ли коммутатору обнаруживать объекты сверху, снизу или сбоку?
Частота переключения
Сколько раз в минуту вам нужно открывать или закрывать контакты? Поскольку концевые выключатели часто используются в производственных приложениях, где каждую минуту могут проходить сотни продуктов, проходящих через выключатель по конвейерной ленте, высокая частота переключения (например,грамм. 120 операций в минуту) может потребоваться.
Электрические характеристики коммутируемой цепи
Сюда входит проверка номинальных значений напряжения и тока контактов переключателя, а также того, переключаете ли вы переменный или постоянный ток.
Количество шестов и бросков
Количество полюсов — это количество цепей, которые вы будете переключать одновременно. Броски относятся к числу цепей, между которыми будет переключаться данный полюс.
Количество нормально-открытых (N.О.) и нормально замкнутые (Н.З.) контакты
Это относится только к переключателям мгновенного действия. Примером может служить микровыключатель мгновенного действия с 1 Н. и 1 Н.З. контакт.
Степень защиты
Обязательно проверьте степень защиты корпуса коммутатора IP или NEMA, чтобы убедиться, что он подходит для вашей рабочей среды.
Обратная связь по концевому выключателю в приводах
Линейный привод — это обычный электромеханический компонент, используемый во многих приложениях.Устройство легко настраивается и может быть изменено для соответствия различным условиям и функциональным требованиям. Существует множество датчиков, использующих функцию обратной связи по положению линейных приводов. В этой статье мы обсудим, как работает линейный привод с концевым выключателем, и проводку концевого выключателя линейного привода, чтобы полностью понять управление с обратной связью.
Концевые выключатели в приводе
Как работает концевой выключатель и какова функция концевого выключателя внутри линейного привода? Механический концевой выключатель — это компонент, который отвечает за то, чтобы устройство не выдвигалось и не убиралось за пределы своих механических размеров.Электрический линейный привод движется во время вращения своего двигателя, который приводит в движение трапециевидный винт, выталкивая или втягивая стержень вала. Направление вращения двигателя определяет направление движения стержня вала. Однако без механического концевого выключателя нет точек остановки ни на одном конце хода. Двигатель остановится только тогда, когда пользователь вручную отключит питание устройства. Это может вызвать проблемы с безопасностью, если привод движется до своего механического ограничения, но двигатель все еще работает.Двигатель заглохнет, когда он больше не сможет вращаться, что приведет к высокому потреблению тока и, в конечном итоге, к сгоранию двигателя.
Чтобы предотвратить это, на всех приводах Progressive Automations установлен набор механических концевых выключателей (или датчиков Холла). Линейный привод с концевым выключателем реализует механический триггер на обоих концах хода, и триггер заставляет двигатель отключаться в конце его хода. В приведенной ниже схеме показано, как наши линейные приводы подключаются к концевым выключателям.
Обратная связь по концевому выключателю в линейных приводах
Некоторым приложениям пользователей необходимы сигналы обратной связи концевого выключателя для управления их системой. Вместо использования механического триггера для отключения двигателя приложение предпочитает иметь аналоговый сигнал как часть интегрированной системы управления. В настоящее время Progressive Automations предлагает две разные конфигурации, когда дело доходит до обратной связи по концевому выключателю.
Вариант 1:
«Общие» для обоих сигналов разделены.Расширенный концевой выключатель и убранный концевой выключатель подадут пользователям индивидуальный сигнал о нормально открытом и закрытом состоянии. Затем система управления может принимать этот сигнал для отслеживания положений и приводить двигатель в действие для остановки в полностью выдвинутом и втянутом положении.
Вариант 2:
Очень похож на вариант 1, за исключением того, что теперь выдвинутый и втянутый механический концевой выключатель имеет общий сигнал. Это по-прежнему будет обеспечивать такое же открытое и закрытое состояние, но с задействованием на один провод меньше.
Обе конфигурации могут подавать сигнал, необходимый для включения или выключения светового индикатора, и уведомлять пользователя о том, что устройство достигло своего конечного положения. Это обычное приложение для оборудования сборочной линии, когда оператор обычно находится вдали от привода, и они полагаются на индикаторы панели управления, чтобы предупредить их о состоянии операции. Это также можно использовать в качестве резервирования в контуре управления, чтобы обеспечить дополнительную безопасность для пользователя.
Заключительное слово
Обратная связь от концевого выключателя в приводе может помочь пользователю быть более информированным о состоянии своего приложения.Это лишь один из многих способов, с помощью которых линейный привод может предоставить дополнительную информацию, необходимую для улучшения функциональности системы. Для получения дополнительной информации и других вариантов обратной связи посетите наш веб-сайт или свяжитесь с нами по адресу [email protected].
Концевой выключатель
— что это такое, как он работает и как используется в производстве
Какова функция концевого выключателя?
Концевой выключатель — это электромеханическое устройство , используемое для отправки электрического сигнала на основе физического взаимодействия .Концевые выключатели используются для обнаружения присутствия объектов, что позволяет системе предпринять желаемое действие.
Концевые выключатели можно найти в ряде бытовых устройств:
Они используются в микроволновых печах, чтобы проверить, закрыта ли дверь, прежде чем разрешить работу.
Они используются в лифтах для уведомления системы о том, что кабина достигла желаемого этажа.
Концевые выключатели используются в крышках стиральных машин как разрешающие для запуска цикла стирки.
Концевые выключатели в производстве
На производстве можно найти бесчисленное множество концевых выключателей. Они используются в качестве устройств управления и безопасности для машин и персонала . Во всех случаях концевые выключатели отправляют цифровой сигнал в систему управления. На основе аппаратного и программного обеспечения, привязанного к указанным коммутаторам, система способна предпринимать соответствующие действия.
Почему важен концевой выключатель?
Концевые выключатели — недорогой способ установить связь между физическим и электрическим доменами.Они были разработаны несколько десятилетий назад, и массовое использование их значительно снизило их стоимость для конечного пользователя. Таким образом, они играют важную роль в производстве благодаря своей простоте и низкой стоимости .
Сценарии использования концевых выключателей
Обнаружение и подсчет продукта — Когда продукт нажимает на концевой выключатель, в систему управления отправляется сигнал. С помощью простой релейной логики ПЛК пользователь может подсчитать, сколько раз продукт проходит мимо концевого выключателя, и отобразить счетчик для оператора.
Концевой выключатель — Обнаружение коробки на конвейере
Безопасность персонала — Концевой выключатель может использоваться для обнаружения открытия защитного ограждения, которое останавливает и обесточивает машину. Если ограждение открывается во время работы, машина останавливается. Если ограждение открывается во время остановки машины, концевой выключатель предотвращает запуск машины. В обоих случаях концевой выключатель используется для защиты оператора от потенциального вреда.
Безопасность оборудования — Концевой выключатель может использоваться для защиты оборудования от непреднамеренного повреждения.Сюда входят компоненты, которые являются частью переналадки (инструменты на конце рычага), компоненты, которые могут со временем изнашиваться (муфта двигателя), и компоненты, которые могут повредить другие в случае отказа (шестерни, валы и т. Д.).
Работа концевого выключателя
Как обсуждалось выше, концевой выключатель используется для преобразования изменения механического состояния в электрический сигнал. Как на самом деле это достигается устройством?
Концевой выключатель — это простое устройство. Рычаг используется для замыкания контакта внутри переключателя .Когда контакт замкнут, он пропускает электрический сигнал. Механическое действие аналогично переключателю света. Однако добавлена пружина, чтобы вернуть концевой выключатель в исходное положение.
Критическим параметром концевого выключателя является момент, когда он замыкает контакт внутри. Этот параметр будет варьироваться в зависимости от типа переключателя, а также от бренда . Важно свериться с таблицей данных, чтобы подтвердить эту позицию. Это повлияет на конструкцию системы, в которой будет использоваться концевой выключатель.
Концевой выключатель — конфигурация электрических сигналов
Как обсуждалось ранее, как только привод перемещается на определенное расстояние, включается переключатель. На этом этапе ему необходимо передать сигнал на электрическое устройство, которое может быть программируемым логическим контроллером (ПЛК), реле, схемой управления или дополнительным концевым выключателем. Концевой выключатель похож на реле в том смысле, что его можно приобрести в одной из следующих конфигураций:
Нормально разомкнутый | Переключатель позволит току проходить через него после того, как он будет приведен в действие.В состоянии покоя ток не будет проходить через переключатель.
Нормально закрытый | Переключатель прекратит подачу тока, как только он будет приведен в действие. В состоянии покоя ток будет течь свободно.
Комбинация двух | Переключатель имеет набор контактов, которые можно использовать в нормально разомкнутых (NO) и нормально замкнутых (NC) цепях.
Есть аргумент в пользу любой конфигурации. Однако, когда дело доходит до использования концевых выключателей в целях безопасности, всегда рекомендуется, чтобы ток циркулировал в «состоянии покоя».Это важно, так как при возникновении проблемы в цепи должна сработать защита. Если он будет отключен в «состоянии покоя», цепь может не предотвратить травму или повреждение.
Концевой выключатель
— реальные приложения и техническое описание
В этом разделе мы рассмотрим конфигурации универсального концевого выключателя Allen Bradley 801. Ниже вы найдете «Договоренность о контактах», предоставленную производителем. Давайте подробно рассмотрим каждый раздел.
Раздел 1
A — Нормально открытый (NO) символ концевого выключателя.
B — Обозначение концевого выключателя «Нормально замкнутый» (NC).
AC — Номинальные значения переменного тока для концевых выключателей малой мощности на разных уровнях напряжения. Важно помнить, что, хотя вашему приложению может потребоваться переключатель для работы в цепи 24 В постоянного тока, его можно использовать в нескольких отраслях, в которых стандарты уровня напряжения различны.
DC — номинальный постоянный ток для концевых выключателей для легких режимов работы.
Раздел 2
C — Набор нормально разомкнутых (NO) и нормально замкнутых (NC) контактов на одном концевом выключателе.
H — Набор двойных нормально разомкнутых (NO) и нормально замкнутых (NC) контактов на одном концевом выключателе.
N — Двойной набор нормально разомкнутых (NO) контактов на одном концевом выключателе.
O — Двойной набор нормально замкнутых (NC) контактов на одном концевом выключателе.
Раздел 3 — Двухпозиционный концевой выключатель
В первом примере концевого выключателя, который мы рассмотрели, было единственное положение, в котором выключатель запускал сигнал. В этом случае есть две точки, в которых сигналы будут разными.Эти сигналы могут обрабатываться дискретной логикой, но чаще всего это делается с помощью ПЛК. Программист ПЛК может использовать такой концевой выключатель для обнаружения разницы между частичным и полным замыканием концевого выключателя.
Положение рычага = ВЫКЛ
Контакт 1 = Закрыт
Контакт 2 = Открытый
Положение рычага = Частично закрыто
Контакт 1 = Открыт
Контакт 2 = Открыт
Положение рычага = Полностью закрыто
Контакт 1 = Открытый
Контакт 2 = Закрыт
Раздел 3 — Нормально открытый (НО) концевой выключатель дифференциального положения
так или иначе.Это относится к большинству концевых выключателей общего назначения. Тем не менее, можно определить, был ли переключатель нажат тем или иным образом через блокировку, присутствующую в концевом выключателе дифференциального положения. Операция будет следующей.
Положение рычага = ВЫКЛ
Контакт 1 = Открытый
Контакт 2 = Открытый
Положение рычага = Закрыто влево
Контакт 1 = Открыт
Контакт 2 = Закрыт
Положение рычага = Закрыто вправо
Контакт 1 = Закрыто
Контакт 2 = Открыто
Раздел 4 — Нормально закрытый (NC) концевой выключатель дифференциального положения
Нормально закрытый (NC) вариант предыдущий переключатель будет работать следующим образом.Единственное отличие — состояние контактов в положении «Выкл.».
Положение рычага = ВЫКЛ
Контакт 1 = Закрыт
Контакт 2 = Закрыт
Положение рычага = Закрыт влево
Контакт 1 = Открыт
Контакт 2 = Закрыт
Положение рычага = Закрыто вправо
Контакт 1 = Закрыто
Контакт 2 = Открыто
Раздел 5 — Двойной нормально закрытый (NC) и нормально открытый (NO) концевой выключатель дифференциального положения
Этот вариант Концевой выключатель имеет четыре контакта.Два из этих контактов могут использоваться как нормально разомкнутые (NO) соединения, а два других — как нормально замкнутые (NC).
Раздел 6
Номинальные значения тока для концевых выключателей в обычном режиме. Обратите внимание, что эти характеристики выше, чем указанные в разделе 1.
Концевые выключатели — другие типы и применения
Концевой выключатель, используемый в производстве, рассчитан на сотни тысяч циклов. Однако есть различные варианты этого устройства, которые не так надежны для других повседневных приложений.
Концевые выключатели в лифтовых системах
Лифтовые системы обычно требуют концевых выключателей для различных целей согласно строительным нормам. Они используются для определения положения, безопасности и рабочего состояния лифта. Типы, используемые в этом приложении, рассчитаны на еще большее количество циклов, поскольку они постоянно испытывают движение привода в течение всего срока службы системы.
Концевые выключатели в бытовых системах
Концевые выключатели используются в бытовой технике: холодильниках, чайниках, миксерах, стиральных машинах, сушилках и многом другом.Концевые выключатели в этих приборах принципиально одинаковые, но различаются по надежности. Другими словами, они работают одинаково, но могут выйти из строя намного быстрее, чем их производственные аналоги.
Как узнать, неисправен ли мой концевой выключатель?
Используя простой омметр или цифровой мультиметр (DMM) , можно определить, неисправен ли концевой выключатель. Отсоедините концевой выключатель от системы и подключите провода омметра к каждой клемме. Если концевой выключатель нормально разомкнут (НЕТ), сопротивление должно быть очень высоким.Если он нормально замкнут (NC), сопротивление должно быть близко к нулю. Переведите концевой выключатель в активное положение и измерьте сопротивление. В этой настройке должно быть наоборот. Если перехода не происходит, значит, концевой выключатель неисправен.
Заключение по концевым выключателям
Концевые выключатели
используются в широком спектре приложений на производстве, а также в нашей повседневной жизни. Концевой выключатель — это один из самых основных механических / электронных компонентов в производственном цехе.Они используются для обнаружения объектов и безопасности оборудования / персонала. Концевой выключатель отправит сигнал в схему управления, как только он окажется в определенном положении. Хотя функция проста, существует широкий спектр разновидностей таких переключателей, обеспечивающих гибкость для конечного пользователя. На реальном примере мы рассмотрели таблицу, в которой указаны несколько функций для концевых выключателей общего назначения Allen Bradley.
Руководство по выбору концевых выключателей | Инженерное дело360
Концевые выключатели обнаруживают движение или присутствие объекта и управляются им.Выключатели — это электрические устройства, используемые для разрыва электрических цепей. Концевые выключатели — это, по сути, выключатели, которые могут приводиться в действие не человеком-оператором, а другим объектом. Механические концевые выключатели используют физический контакт для обнаружения объекта, в то время как твердотельные устройства используют датчики приближения, световые датчики или электрические переключатели. Их можно использовать как устройства управления для нормальной работы машины или как аварийные выключатели.
Концевые выключатели — чрезвычайно распространенные устройства, используемые для решения множества проблем в упаковке, производстве, управлении двигателями, безопасности и потребительских приложениях.В этих приложениях они могут использоваться для обнаружения присутствия / отсутствия, скорости, положения, диапазона движения и ограничения перемещения, а также для подсчета дискретных объектов или событий и разрыва цепи. Типичное использование:
Остановка отрезка стержня или перемычки в правильной точке резки
Замедление быстро закрывающейся двери камеры содержания до того, как она упадет на пол
Переключение системы загрузки, когда загруженный поддон достигает установленного уровня
Остановка стиральной машины при несбалансированной загрузке
Типы
Концевые выключатели в первую очередь классифицируются по типу движения, которое они ограничивают или контролируют.
Поворотные концевые выключатели работают с помощью вращающегося вала. После того, как вал достигнет заданного числа оборотов или заданного угла, переключатель активируется. На изображении ниже можно увидеть вал, проходящий через переднюю и заднюю часть устройства, а шестерни наверху отвечают за управление подключенным оборудованием при переключении.
Изображение предоставлено: Industrial Power & Control
Линейные концевые выключатели обнаруживают и срабатывают при поступательном движении.Их часто используют вместе с линейными приводами.
Линейный концевой выключатель. Изображение предоставлено: Baumer Ltd.
Тип переключателя
В то время как большинство концевых выключателей используют электромеханические средства для обнаружения объекта, некоторые могут использовать для этого твердотельные компоненты.
Переключатели электромеханические
В электромеханических переключателях используются рычаги, рычаги, ручки, плунжеры или другие приводы, которые физически контактируют с другим объектом.Когда объект соприкасается с исполнительным механизмом, контакты переключателя замыкают или разрывают соединение в зависимости от ориентации контактов переключателя.
Механический переключатель со штифтовым приводом. Изображение предоставлено: Haydon Switch and Instrument, Inc.
Из-за физической природы работы механические концевые выключатели подвержены износу, но часто изготавливаются как чрезвычайно надежные устройства для компенсации. Другие преимущества включают возможность переключения с высоким током (обычно до 10 А), отличную устойчивость к окружающей среде и низкую стоимость.Однако механические концевые выключатели могут быть ограничены необходимостью физического контакта с объектом.
Твердотельные переключатели
Твердотельные концевые выключатели не содержат движущихся частей. Они обнаруживают объекты с помощью оптического датчика или другого электронного устройства и переключаются с помощью твердотельных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и транзисторы. Хотя твердотельные устройства обычно имеют более длительный срок службы, чем электромеханические, они также более дороги.
Модуль твердотельного концевого выключателя. Изображение предоставлено: Hellotrade
Технические характеристики
База данных IEEE Engineering360 SpecSearch содержит информацию о важных спецификациях концевых выключателей, включая контакты, переключатели, разрешения и характеристики. В видеоуроке ниже представлен обзор наиболее важных технических характеристик механических переключателей, таких как нормальное состояние, полюса, ходы и приложения переключения.

Видео предоставлено: Ongytenes / CC BY-SA 4.0
Контакты
При обсуждении механических переключателей термин «контакты» относится к проводящим металлическим частям, которые соприкасаются, замыкая цепь, или разделяются, чтобы разорвать ее.Характеристики контактов включают тип и состояние контакта.
Нормальное состояние
Концевой выключатель может быть нормально разомкнутым (NO) или нормально замкнутым (NC) в нормальном состоянии покоя. НО устройство при срабатывании переключается, чтобы замкнуть (или «замкнуть») цепь, тогда как нормально замкнутый переключатель размыкает и разрывает цепь при срабатывании.
Тип контакта
Концевой выключатель может иметь контакт одного из трех различных типов.
Мгновенный контакт переключатели остаются разомкнутыми или замкнутыми только во время срабатывания.Например, выключатель NO замкнется при первом возникновении условия срабатывания; когда это условие исчезнет, коммутатор снова откроется. Кратковременный контакт иногда называют пружинным возвратом.
Поддерживаемый контакт устройств сохраняет свое сработавшее положение даже после прекращения срабатывания. Контакты должны быть сброшены механическим воздействием.
Положительное размыкание (или положительное размыкание) контактов остаются разомкнутыми в активированном положении даже в случае механического отказа.Выключатели с принудительным открытием часто используются в критических системах безопасности из-за их надежности.
Конфигурация коммутатора
При выборе концевого выключателя важно понимать характеристики переключателя и его характеристики.
поляков
Термин «полюс» описывает количество отдельных цепей, управляемых переключателем. Количество цепей, управляемых концевым выключателем, определяет количество контактов переключателя, которое, в свою очередь, определяет полюса, необходимые для замыкания или размыкания контактов.Выключатели обычно имеют от одного до четырех полюсов.
На приведенных ниже изображениях слева направо показаны однополюсный (SP) и двухполюсный (DP) переключатель.
Изображение предоставлено: Enasco | Скайкрафт излишек
Броски
Также важно учитывать ходы концевого выключателя или количество различных положений, в которых он может находиться.
Переключатели одиночного хода (ST) разомкнуты в одном положении и замкнуты в другом.Например, однополюсный однопозиционный переключатель (SPST) представляет собой простой двухпозиционный переключатель, такой как выключатель света. Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST) — это двухполюсный переключатель, который размыкает и замыкает два контакта одним движением.
Двухпозиционные переключатели (DT) — это устройства двустороннего действия. Реле двойного действия имеют три контакта и два положения: в первом положении контакты 1 и 2 находятся в контакте, а третье остается разомкнутым. Во втором положении это соединение обратное к контактам 2 и 3.
Сертификаты / разрешения
Концевой выключатель может быть сертифицирован или одобрен органом по стандартизации или другой организацией.
CE
Знак Conformité Européenne (CE) гарантирует, что продукт соответствует законодательству Европейского Союза (ЕС) и может быть размещен на европейском рынке. Знак CE не требуется по закону для сертификации качества продукта, но часто обеспечивает качество в специальных областях применения, например, в медицине.
UL / CSA
Underwriters Laboratory (UL) — это лаборатория U.S. Организация по сертификации безопасности продукции, которая разрабатывает стандарты и процедуры испытаний для продуктов, материалов, компонентов и инструментов.
Канадская ассоциация стандартов (CSA) — сопоставимая организация по стандартизации продуктов, производимых в Канаде.
Зарегистрированный знак UL или CSA указывает, что продукт был протестирован и сертифицирован на соответствие признанным стандартам организации.
Список литературы
ABB — Концевые выключатели 101
Стивен Л.Герман, Industrial Motor Control (США: Thomson Delmar Learning, 2005), 153-155.
Изображение предоставлено
Leach International

Приложения и функции концевого выключателя
Приложения и функции концевого выключателя
Если вы работаете с электрическим оборудованием, то наверняка слышали термин «концевой выключатель». Но что именно? А какова функция концевого выключателя? Ниже мы даем вам общий обзор того, что такое концевые выключатели, их применение и способы их использования.
Что такое концевой выключатель?
Концевой выключатель — это часть электромеханического оборудования, состоящая из привода, подключенного к серии контактов. Эти контакты позволяют концевому выключателю обнаруживать присутствие и близость или отсутствие материала или объекта, обычно в промышленных условиях. В зависимости от того, что обнаруживает контакт, датчик перемещает исполнительный механизм, который, в свою очередь, изменяет состояние электрической цепи. Это движение сигнализирует о том, что достигнут некоторый заранее установленный «предел».
Поскольку концевые выключатели автоматически определяют заданные пределы, они устраняют необходимость для людей контролировать эти уровни. Это изменение делает эксплуатацию всего, от тяжелого оборудования до промышленных конвейерных лент, не только намного проще и точнее, но и намного надежнее. В результате производство становится более эффективным, а рабочая среда — более безопасной.
Приложения и функции концевого выключателя
Использование концевого выключателя
Концевые выключатели часто используются для подсчета предметов или материалов, так что при достижении предела выключатель замыкается или размыкается.Это условие часто встречается в промышленных приложениях, таких как сборочные конвейеры. Например, когда концевой выключатель в определенном элементе оборудования обнаруживает, что он добавил заранее определенное количество компонентов к продукту, переключатель перемещает исполнительный механизм, который, в свою очередь, перемещает часть оборудования, и продукт переходит к Следующая станция.
Концевые выключатели также могут использоваться в качестве защитных блокировок, чтобы предотвратить дальнейшее перемещение деталей машины при достижении определенной точки.Хороший пример — автоматические гаражные ворота. Без концевого выключателя, который останавливает дверь, когда она достигает нижней направляющей, дверь продолжала бы двигаться вниз и в конечном итоге врезалась бы в землю, что привело бы к серьезным повреждениям.
Концевые выключатели также могут использоваться как часть более крупной системы управления. При достижении определенного предела привод может деактивировать или активировать устройство, чтобы предотвратить сбои в работе или аварийные ситуации.
Как использовать концевой выключатель — принцип работы
Принцип работы концевого выключателя довольно прост, но, как вы можете видеть из приведенных выше примеров, он является неотъемлемой частью множества промышленных и коммерческих механических операций.Его основное использование — замедление, остановка, запуск или ускорение операций. Вы можете интегрировать концевой выключатель в широкий спектр электромеханических приложений, начиная от гаражных ворот для жилых домов и заканчивая погрузочно-разгрузочными работами на складе и в сфере распределения.
Питание концевого выключателя
Существуют различные типы концевых выключателей, в том числе:
Переключатели мгновенного действия
Маслонепроницаемые выключатели для тяжелых условий эксплуатации
Выключатели гравитационного возврата
Защитные выключатели блокировки и разблокировки
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о нашем ассортименте концевых выключателей для работы с клапанами!
Концевые выключатели
101: типы, применение и многое другое
Главная »О нас» Новости »Концевые выключатели 101: типы, применения и многое другое
Опубликовано: 26 июня, 2019 автором springercontrols
Что такое концевой выключатель? Концевые выключатели бывают разных форм и функций, но в основном они представляют собой электромеханический выключатель, который работает в зависимости от движения или присутствия объекта.Хотя это не электрический выключатель, поплавковый клапан унитаза очень похож на концевой выключатель. Вода в баке наполняет и поднимает поплавок, и в определенный момент поплавок поднимается достаточно высоко, чтобы остановить поток воды. Концевой выключатель — это электрическая версия поплавка для унитаза.
Это больше всего похоже на то, что мы называем «концевым выключателем положения», как показано ниже:
Концевой выключатель положения
Для чего используется концевой выключатель?
Концевой выключатель ветряной мельницы
Допустим, у вас есть рулонная дверь с электроприводом, и вы хотите, чтобы она автоматически останавливалась, когда дверь полностью открывается.Вы можете установить концевой выключатель положения, аналогичный приведенному выше. Регулируемый рычаг с роликом крепится к точке поворота, которая соединена с переключателем. Когда дверь поднимается до самой высокой точки, язычок на двери нажимает на ролик и заставляет его вращаться. Вращение рычага приводит в действие переключатель и выключает двигатель.
Есть много способов задействовать переключатель. Вы можете использовать кнопку или поршень вместо вращающегося рычага. Например, если у вас есть самосвал, и вы хотите убедиться, что платформа находится в нижнем положении, прежде чем грузовик уедет, вы можете использовать концевой выключатель положения с кнопочным приводом, поэтому, когда платформа полностью опущена, кнопка вдавил.Когда эта кнопка нажата, выключатель замыкается, указывая водителю (с помощью света или сигнала тревоги), что кровать опущена и можно безопасно вести машину.
Устройство открывания ворот гаража также оснащено концевым выключателем, который отключает его при достижении открытого и закрытого положений. Ваш холодильник также использует концевой выключатель для включения / выключения внутреннего освещения.
Концевые выключатели различных типов
Выключатели для ветряных мельниц
Другим немного более сложным примером может быть концевой выключатель ветряной мельницы, который позволяет ему работать в двух разных направлениях и иметь несколько положений и переключателей.
Эти переключатели могут вращаться в нескольких направлениях, и внутри них есть ряд переключателей, которые открываются или закрываются при вращении:
Схема рабочего хода
Концевой выключатель положения ветряной мельницы обычно используется в мостовых и портальных кранах (показаны ниже), где сам кран может перемещаться вперед и назад по потолочной балке. Концевые выключатели положения могут использоваться для индикации относительного положения самого крана поперек балки.
Кран козловой
концевой выключатель поворотной передачи
Концевой выключатель поворотной шестерни Oscar
Если вы хотите, чтобы двигатель останавливался после заданного количества оборотов вала, можно использовать концевой выключатель поворотной шестерни.Вал переключателя прикреплен к двигателю (обычно косвенно через звездочки или шестерни), поэтому вал концевого выключателя вращается по мере вращения двигателя. Внутри переключателя находятся шестерни и ряд кулачков. Передаточные числа внутри переключателя выбираются в зависимости от желаемого количества оборотов двигателя. По мере того как вал двигателя (и переключателя) поворачивает кулачки внутри корпуса переключателя, также поворачиваются, и когда желаемое количество оборотов достигается, кулачок нажимает на рычаг электромеханического переключателя. Концевые выключатели поворотного механизма очень часто используются для подъемных дверей, подъемников для лодок и ветряных турбин.В ветряных мельницах они используются для предотвращения свободного вращения гондолы. Вы хотите, чтобы гондола могла поворачиваться, чтобы турбина всегда была обращена по направлению ветра для выработки максимальной мощности. Однако вы хотите ограничить вращение до 360 градусов, чтобы избежать перекручивания кабелей. Для использования концевого выключателя даже не требуется прямой контакт с движущейся частью.
Герконы
Герконовые переключатели обнаруживают наличие магнитных полей и могут использоваться для обозначения близости к магниту.Таким образом, вы можете прикрепить магнит к устройству и использовать герконовый переключатель, чтобы определить, когда магнит достигает заданного положения.
Бесконтактные переключатели
Бесконтактные переключатели используют магнитное поле и обнаруживают нарушения в этом поле, обычно вызванные присутствием металла, чтобы указать, когда кусок металла находится в желаемом положении.
Концевые выключатели
бывают разных форм и форм, что было бы трудно охватить их все здесь, но я надеюсь, что мы дали вам немного лучшее понимание о них и о том, как их можно использовать во многих типах приложений.Они все вокруг нас, и мы редко о них думаем.
Ограничение движения с помощью внешних концевых выключателей
Иногда вам может не понадобиться использовать всю длину хода линейного привода, чтобы ограничить расстояние перемещения, вам понадобится наш комплект внешнего концевого выключателя. В этом руководстве будет рассказано, как это подключить.

Как работают концевые выключатели
Концевые выключатели представляют собой подпружиненные кнопки, которые при нажатии размыкают цепь, останавливая дальнейшее вращение двигателя.Эти переключатели имеют диод, подключенный к клеммам. Диоды — это электрический компонент, который эквивалентен одностороннему клапану. Если подключить диод к клеммам переключателя, даже при отключении питания двигателя электричество может течь в обратном направлении. Это важно, потому что это позволяет приводу двигаться в обратном направлении после достижения своего предела. Если бы к клеммам концевых выключателей не подключили диоды, привод зависал бы сразу после нажатия концевого выключателя: не мог бы двигаться вперед или назад.
Встроенные концевые выключатели
Все наши линейные приводы (кроме Bullet Mini и Bullet 23 Cal.) Имеют внутренние концевые выключатели в полностью выдвинутом и втянутом положениях. Эти концевые выключатели гарантируют, что при полном выдвижении (или втягивании) привода он автоматически отключится, предотвращая перегорание двигателя и / или повреждение корпуса привода. Однако эти пределы не регулируются.
Если хотите:
Расширение предела
Предел отвода
Ограничение выдвижения и втягивания
, тогда вам нужно будет установить внешние концевые выключатели.
Внешние концевые выключатели
Сначала вам понадобится наш комплект внешнего концевого выключателя, инструмент для обжима или паяльник, а также термоусадочная трубка / изолента для изоляции. Сначала установите привод в своем приложении и определите, где должны быть ваши верхние и / или нижние пределы. Используя маленькие винты или болты, прикрепите один (или два) концевых выключателя так, чтобы привод столкнулся с ними, когда он достигнет вашего максимального / минимального желаемого положения.
No related posts.

Подключен