مهندسان تولید کننده می توانند ناامیدی ناشی از خاموش شدن یک خط تولید به دلیل خرابی کنترل کننده موتور را تجربه کنند، اما تعمیر کنترل کننده نیازمند حذف ده ها سیم اتصال است. تکنسین ها به دنبال مدار در دسته سیم می گردند و امیدوارند که مدار صحیح را در میان صدها سیم با ظاهر مشابه پیدا کنند. تکمیل کار فقط چند دقیقه طول می کشد. این وضعیت چالش های اتصالات الکتریکی در محیط های صنعتی را برجسته می کند. سیستمهای سیمدار در ابتدا مقرون به صرفه به نظر میرسند، اما ناکارآمدیهای پنهانی را ایجاد میکنند که در طول عمر تجهیزات تشدید میشود و ماهیت مشکل ماهیت سفت و سخت اتصال سیمی سخت است. خوشبختانه، راه حل های اتصال مدولار (شکل 1) در حال حاضر برای برآورده کردن نیازهای متغیر و در عین حال حفظ قابلیت اطمینان در سطح صنعتی، در دسترس هستند.
سیستم اتصال مدولار HARTING Han-Modular®
شکل 1: سیستم اتصال مدولار Han-Moular®. منبع تصویر: HARTING)
خاستگاه فناوری اتصال صنعتی استاندارد
در سال 1945، ویلهلم هارت متوجه شد که پیشرفتهای صنعتی پس از جنگ به راهحلهای ارتباطی نیاز دارد که به طور قابل توجهی با طرحهای موجود متفاوت است. HART با شروع در یک مرکز تعمیر کوچک در Minden، آلمان، محصولی را توسعه داد که بعداً به عنوان اتصال دهنده سنگین (HDC) شناخته شد، بنابراین اصولی را ایجاد کرد که امروزه هنوز بر طراحی اتصالات صنعتی تأثیر میگذارند.
ساخت طرحهای اتصال مستطیل شکل پیشرفتی را در طراحی دایرهای ارائه میکند که در ابتدا بر کاربردهای نظامی و هوافضا تسلط داشت. ساختار مستطیل شکل استفاده از فضای پانل کنترل صنعتی را بهبود می بخشد و چگالی تماس بالاتر را در ردپای استاندارد شده ایجاد می کند. خط اتصال هان قبل از رونق صنعتی در دهه 1960 معرفی شد و نشان میدهد که چگونه اتصالات استاندارد و مستحکم چندین رسانه را مدیریت میکنند و در محیطهای سخت گیاهی مقاومت میکنند.
این انباشت تاریخی بسیار مهم است زیرا هان-تکنولوژی مستقیماً اصل اثبات شده را به ارث برده است. این اختراع مجدد مفهوم اولیه نیست، بلکه ترکیبی از طرح های اثبات شده با آخرین مواد، فن آوری های ساخت و قابلیت های یکپارچه سازی است.
طراحی سیستم اتصال مدولار ساختارشکنی شده
فناوری Han-MHARTING از حالت ساخت مدولار استفاده می کند. مهندسان میتوانند ماژولهای جداگانه را بر اساس نیازهای خاص رسانهای مانند نیرو، سیگنال، داده، هوا و غیره انتخاب کنند و این بلوکهای ساختمانی را در محفظههای محافظ طراحیشده برای محیط خاص ترکیب کنند.
Han-Mmodule می تواند رسانه های خاصی را در مجموعه کانکتور کنترل کند، به عنوان مثال، ماژول منبع تغذیه می تواند 16 A تا 200 A برای کاربردهای بار سنگین ارائه دهد، ماژول سیگنال می تواند مدارهای کنترل ولتاژ پایین را پشتیبانی کند، و ماژول ارتباطی برای اتصالات اترنت، فیلد باس یا فیبر نوری. مهندسان می توانند این انواع مختلف ماژول ها را در یک قاب مونتاژ یکسان ترکیب کنند و نیازی به نصب کانکتورها به صورت جداگانه برای هر رسانه را از بین ببرند. محفظه محافظ پشتیبانی مکانیکی و آب بندی محیطی را برای ترکیب ماژول فراهم می کند، با محفظه های استاندارد شده از پیکربندی فشرده Han 6B تا Han 48B (شکل 2)، مناسب برای نیازهای سنگین/چند رسانه ای.
HARTING Han 48B مخزن نصب روی دیوار
شکل 2: نمونه ای از محفظه نصب پانل Han 48B. منبع تصویر: HARTING)
بسته به شدت کاربرد، ساختار مهر و موم درجه بندی شده برای حفاظت از محیط زیست استفاده می شود. درجه حفاظت پایه IP65 از نفوذ گرد و غبار و آب محافظت می کند که در اکثر تاسیسات تولید رایج است. از سوی دیگر، Han-Mconnector دارای مشخصات IP69K قویتری است تا در برابر روشهای شستشوی فشار بالا که برای فرآوری مواد غذایی و تولید دارویی نیاز است، مقاومت کند.
کانکتورهای Han-M از انواع ویژگی های ایمنی برای حذف خطاهای اتصال استفاده می کنند. سیستم کلید مکانیکی از یک عنصر هدایت کننده شکل منحصر به فرد استفاده می کند که اجازه می دهد فقط سرهای نر و ماده به درستی به هم متصل شوند. این طراحی فیزیکی، تکنسین ها را از اتصال کانکتورهای ناسازگار که از خطاهای سیم کشی رایج در اتصالات با سیم سخت هستند، جلوگیری می کند. سیستم های کلید زنی مستقیماً و به طور کامل اتصالات نادرست را بدون تکیه بر برچسب های سیم کشی یا نمودارهای مدار که به مرور زمان تار می شوند، حذف می کنند.
HARTING با DigiKey: راه اندازی پیکربندی Han
مشخصات اتصال دهنده چالش هایی را برای گردش کار مهندسی ایجاد می کند. مهندسان باید شخصاً مشخصات مؤلفه را از برگههای داده متعدد ارجاع دهند، رتبهبندیهای محیطی را تأیید کنند و الزامات سازگاری را برای هر نوع اتصال تأیید کنند. این فرآیند زمان بر و کار فشرده است که بر برنامه زمانبندی پروژه تاثیر گذاشته و منجر به خطاهای انتخاب می شود.
برای رفع این مشکل، DigiKey در ارتباط با HART یک ابزار طراحی یکپارچه راه اندازی کرده است که به طور خودکار مؤلفه ها را تأیید و انتخاب می کند. مهندس با استفاده از Han Configurator® Configurator میتواند نیازمندیهای سیستم مانند نوع متوسط، جریان نامی و سطح حفاظتی را وارد کند و اطلاعات بازخورد در زمان واقعی در مورد سازگاری اجزا و وضعیت عرضه دریافت کند. پیکربندی کننده از منطق انتخاب مبتنی بر قانون استفاده می کند تا از ترکیبات ناسازگار جلوگیری کند و در صورت تضاد انتخاب آنها گزینه هایی را ارائه دهد. پیکربندی همچنین نماهای متعددی از اجزای پیکربندی شده ارائه می دهد و به مهندسان اجازه می دهد تا تناسب مکانیکی و الزامات کابل کشی را قبل از تهیه بررسی کنند.
پیکربندی کننده Han Configurator همچنین مستندات کاملی مانند صورتحساب مواد با قیمت های فعلی و وضعیت عرضه تولید می کند. ادغام مستقیم با سیستم تدارکات DigiKey به حذف دستی لیست قطعات و سفارشات کمک می کند. مهندسان می توانند از ابزارهای پس مقایسه برای ارزیابی جایگزین های مدولار و سیمی سخت یا کتابخانه های از پیش پیکربندی شده به عنوان نقطه شروع برای کاربردهای عمومی بین صنعتی استفاده کنند.