模組化按鈕系統可輕鬆扣入,達到靈活的控制面板設計
父親在我小時候常帶我去他工作的製藥廠,至今我仍然記得用來維持一切運作的控制面板上,滿滿的燈光和按鈕。
幾十年後,這些按鈕式控制面板仍然隨處可見,但如今的控制站融合許多創新技術,讓按鈕更加精密複雜,也更容易部署。
Siemens 的 SIRIUS ACT 3SU1 系列採用模組化、扣入式架構,就是良好一例。此系列大致上無需工具即可完成組裝,可讓設計人員輕鬆混合搭配按鈕、選擇開關、指示燈、外殼。
其設計不僅方便且堅固耐用,能夠因應嚴峻的環境。3SU1 模組提供金屬和高等級塑膠兩種材質,防護等級達到 IP69K,並具備 NEMA 4 等強大的 NEMA 等級。經過全球認證,包括獲得 ATEX 和 SIL 安全認證的零件,即使在危險區域也能進行緊急停止等操作。
此外,3SU1 系列除了支援傳統的硬線連接外,還支援 AS-Interface、IO-Link、PROFINET 等網路。這些網路還能夠與 Siemens Totally Integrated Automation (TIA) 入口網站整合,取得硬體配置、故障診斷、資料管理。
3SU1 指揮點的構造
由前置式發光按鈕所需的元件 (圖 1),說明此系統的工作原理。此系統的核心是一個底座,其正面有一個安裝孔,用於安裝按鈕;背面有一個模組插槽,用於安裝觸點、LED 和其他配件。
圖 1:前置式發光按鈕的基本組成包括:控制面板 (B) 前方的按鈕 (A)、控制面板後方用於固定按鈕的底座 (C)、觸點模組 (D)、LED 模組 (E)。(圖片來源:Siemens)
這種模組化概念延伸到更廣泛的 3SU1 系列。例如,此系統包括一個外殼,可在一個耐天候單元中納入多達六個控制器、用於自訂識別的標籤系統,以及防止意外啟動關鍵控制器的保護環。
範例建置:一個發光啟動按鈕
讓我們來看看一個常用的控制元件:啟動按鈕。以適合此控制的 3SU10510AB400AA0 為例(圖 2)。這款發光按鈕採用金屬結構,其綠色塑膠按鈕周圍有高光澤外環。
圖 2:3SU10510AB400AA0 發光啟動按鈕專為惡劣環境所設計。(圖片來源:Siemens)
此致動器適應環境的能力令人印象深刻。具有 IP69K 防護等級,代表能夠耐受灰塵、水柱噴射,甚至高壓、高溫清洗。此外,還符合 NEMA 等級 1、2、3、3R、4、4X、12、13。此組件的工作溫度範圍介於 -25 至 70°C,機械壽命為 300 萬次操作,明顯是為了嚴峻的工業應用所設計。
將按鈕安裝於金屬底座上
我們的精選按鈕可與各種底座整合,包括 3SU15500AA100AA0 (圖 3)。此型號採用金屬製造,並具有防扭轉設計,可確保方向正確。底座背面設有三個插槽,可輕鬆容納此應用所需的觸點和 LED 模組。
圖 3:3SU15500AA100AA0 是一款金屬底座,具有三個模組插槽和防扭轉設計。(圖片來源:Siemens)
Siemens 也提供塑膠底座,以及一至四個插槽的底座,以搭配不同的控制功能。這些模組甚至可以堆疊至兩層,在緊湊的覆蓋區內提供複雜的多功能控制點。
使用扣入式模組,達到高可靠控制和發光
3SU14001AA101BA0 (圖 4) 提供實際的電氣切換功能。此常開 (NO) 觸點模組可處理高達 10 A 和 500 VAC 的電流。其銀合金接點可確保產品在 1000 萬次循環的電氣壽命內可靠切換。將觸點塊安裝到底座上很容易,只需將其卡入到位即可。
圖 4:3SU14001AA101BA0 是一款螺絲端子的常開觸點。(圖片來源:Siemens)
3SU14011BB401AA0 (圖 5) 提供發光功能,讓啟動按鈕產品組合更完善。這款綠色 LED 模組可在 24 VAC 或 VDC 下運作,即使在明亮的環境下也能提供高達 1,400 mcd 的亮度,以增強可見度。如同觸點模組,LED 模組同樣可以扣入底座中。
圖 5:3SU14011BB401AA0 模組配備一個 1400 mcd 的綠色 LED 指示燈和 24 V 電源的螺絲端子。(圖片來源:Siemens)
3SU1 系列除了標準按鈕外,還包括緊急停止蘑菇頭按鈕、鑰匙操作開關,以及其他專用零件。亦提供齊全的各式觸點、照明,以及其他配件。
結論
控制面板是工業自動化中的基本要件,Siemens 的 3SU1 系列將現代創新引入。此系列產品採用模組化、扣入式設計,簡化規格和安裝,同時支援 PROFINET 和 AS-Interface 等網路,將這些傳統控制器連接到現今的工業自動化基礎設施。我小時候著迷的控制面板在外觀上可能相似,但實際上,其內部結構已明顯的不同!
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