Οι μηχανικοί κατασκευής μπορεί να αισθάνονται την απογοήτευση μιας γραμμής παραγωγής που κλείνει λόγω δυσλειτουργίας του ελεγκτή κινητήρα, αλλά η επισκευή αυτού του ελεγκτή απαιτεί την αποσυναρμολόγηση δεκάδων καλωδίων σύνδεσης. Οι τεχνικοί αναζητούν κυκλώματα στην καλωδίωση, ελπίζοντας να βρουν το σωστό ανάμεσα σε εκατοντάδες καλώδια με παρόμοια εμφάνιση. Αρχικά, χρειάστηκαν μόνο λίγα λεπτά για να ολοκληρωθεί, αλλά χρειάστηκαν αρκετές ώρες. Αυτή η κατάσταση υπογραμμίζει τις προκλήσεις που τίθενται από τις ηλεκτρικές συνδέσεις σε βιομηχανικά περιβάλλοντα. Τα ενσύρματα συστήματα αρχικά φαίνεται να είναι οικονομικά αποδοτικά, αλλά μπορούν να προκαλέσουν κρυφές αναποτελεσματικότητα που επιδεινώνονται κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής της συσκευής και η ουσία του προβλήματος έγκειται στην άκαμπτη φύση των σκληρών ενσύρματων συνδέσεων. Ευτυχώς, μπορούν τώρα να υιοθετηθούν αρθρωτές λύσεις σύνδεσης (Εικόνα 1), οι οποίες μπορούν να ικανοποιήσουν συνεχώς μεταβαλλόμενες απαιτήσεις, διατηρώντας παράλληλα την αξιοπιστία βιομηχανικής ποιότητας.
HARTING Han-Modular ® Αρθρωτό σύστημα σύνδεσης
Εικόνα 1: Σύστημα σύνδεσης Han Modular ® Modular. (Πηγή εικόνας: HARTING)
Η προέλευση της τυποποιημένης τεχνολογίας βιομηχανικών συνδέσεων
Το 1945, ο Wilhelm HARTING συνειδητοποίησε ότι η μεταπολεμική βιομηχανική ανάπτυξη απαιτούσε λύσεις σύνδεσης που ήταν εντελώς διαφορετικές από τα υπάρχοντα σχέδια. Ξεκινώντας από ένα μικρό συνεργείο επισκευής στο Minden της Γερμανίας, η HARTING ανέπτυξε ένα προϊόν που αργότερα έγινε γνωστό ως Heavy Duty Connector (HDC), θεσπίζοντας αρχές που εξακολουθούν να επηρεάζουν το σχεδιασμό βιομηχανικών συνδέσεων σήμερα.
Σε σύγκριση με τον κυκλικό σχεδιασμό που κυριάρχησε αρχικά σε στρατιωτικές και αεροδιαστημικές εφαρμογές, η κατασκευή του ορθογώνιου σχεδιασμού συνδετήρων έχει επιτύχει μια σημαντική ανακάλυψη. Η ορθογώνια δομή βελτιώνει την αξιοποίηση του χώρου των βιομηχανικών πινάκων ελέγχου και επιτυγχάνει υψηλότερη πυκνότητα επαφής μέσα σε ένα τυποποιημένο αποτύπωμα. Η σειρά υποδοχών Han κυκλοφόρησε πριν από τη βιομηχανική έκρηξη της δεκαετίας του 1960, αποδεικνύοντας πόσο ανθεκτικές και ανθεκτικές τυποποιημένες συνδέσεις μπορούν να χειριστούν πολλά μέσα και να αντέχουν σε σκληρά εργοστασιακά περιβάλλοντα.
Αυτή η ιστορική συσσώρευση είναι εξαιρετικά σημαντική επειδή η τεχνολογία Han Modular κληρονομεί άμεσα αποδεδειγμένες αρχές. Δεν πρόκειται για την επανεφεύρεση βασικών εννοιών, αλλά για το συνδυασμό αποδεδειγμένων σχεδίων με τα πιο πρόσφατα υλικά, τεχνολογίες κατασκευής και δυνατότητες ολοκλήρωσης.
Αποδόμηση σχεδίασης αρθρωτών συστημάτων σύνδεσης
Η τεχνολογία Han Modular της HARTING υιοθετεί μια αρθρωτή προσέγγιση κατασκευής. Οι μηχανικοί μπορούν να επιλέξουν μεμονωμένες μονάδες με βάση συγκεκριμένες απαιτήσεις μέσων όπως ισχύς, σήματα, δεδομένα, αέρας κ.λπ., και να συνδυάσουν αυτές τις δομικές μονάδες σε προστατευτικά περιβλήματα σχεδιασμένα ειδικά για συγκεκριμένα περιβάλλοντα.
Οι μονάδες Han Modular μπορούν να χειριστούν συγκεκριμένα μέσα σε εξαρτήματα σύνδεσης, για παράδειγμα, οι μονάδες ισχύος μπορούν να παρέχουν ρεύμα 16 A έως 200 A για εφαρμογές βαρέως τύπου, οι μονάδες σήματος μπορούν να υποστηρίζουν κυκλώματα ελέγχου χαμηλής τάσης και οι μονάδες επικοινωνίας για συνδέσεις Ethernet, fieldbus ή οπτικές ίνες. Οι μηχανικοί μπορούν να συνδυάσουν αυτούς τους διαφορετικούς τύπους μονάδων εντός του ίδιου πλαισίου συναρμολόγησης, εξαλείφοντας την ανάγκη εγκατάστασης συνδέσμων ξεχωριστά για κάθε μέσο. Το προστατευτικό περίβλημα παρέχει μηχανική υποστήριξη και περιβαλλοντική στεγανοποίηση για συνδυασμούς μονάδων, με τυποποιημένα περιβλήματα που κυμαίνονται από συμπαγείς διαμορφώσεις Han 6B έως Han 48B (Εικόνα 2), κατάλληλα για απαιτήσεις βαρέως τύπου/πολυμέσου.
HARTING Han 48B μέσω κελύφους εγκατάστασης πλάκας
Εικόνα 2: Παράδειγμα Han 48B μέσω κελύφους εγκατάστασης πλάκας. (Πηγή εικόνας: HARTING)
Σύμφωνα με τη σοβαρότητα της εφαρμογής, υιοθετείται μια διαβαθμισμένη δομή στεγανοποίησης για την προστασία του περιβάλλοντος. Το βασικό επίπεδο προστασίας IP65 μπορεί να αποτρέψει τη διείσδυση σκόνης και την είσοδο νερού, κάτι που είναι κοινό στις περισσότερες εγκαταστάσεις παραγωγής. Από την άλλη πλευρά, οι υποδοχές Han Modular έχουν ισχυρότερες προδιαγραφές IP69K και μπορούν να αντέξουν τις διαδικασίες έκπλυσης υψηλής πίεσης που απαιτούνται για την επεξεργασία τροφίμων και τη φαρμακευτική παραγωγή.
Ο σύνδεσμος Han Modular ενσωματώνει πολλαπλά χαρακτηριστικά ασφαλείας για την εξάλειψη σφαλμάτων σύνδεσης. Το σύστημα ελέγχου μηχανικού κλειδιού χρησιμοποιεί μοναδικά διαμορφωμένα στοιχεία οδήγησης που επιτρέπουν μόνο τη σωστή σύνδεση αρσενικών και θηλυκών κεφαλών μεταξύ τους. Αυτός ο φυσικός σχεδιασμός μπορεί να αποτρέψει τους τεχνικούς από τη σύνδεση μη συμβατών βυσμάτων, το οποίο είναι ένα συνηθισμένο σφάλμα καλωδίωσης στις σκληρές ενσύρματες συνδέσεις. Το σύστημα ελέγχου κλειδιού μπορεί να εξαλείψει άμεσα και πλήρως τις λανθασμένες συνδέσεις χωρίς να βασίζεται σε ετικέτες καλωδίωσης ή διαγράμματα κυκλωμάτων που γίνονται θολά με την πάροδο του χρόνου.
Συνεργασία HARTING και DigiKey: Παρουσίαση του Han Configurator
Οι προδιαγραφές του συνδετήρα έχουν φέρει πολλές προκλήσεις στη ροή εργασιών της μηχανικής. Οι μηχανικοί πρέπει να διασταυρώσουν προσωπικά τις προδιαγραφές εξαρτημάτων από πολλαπλά φύλλα δεδομένων, να επιβεβαιώσουν τις περιβαλλοντικές αξιολογήσεις και να επαληθεύσουν τις απαιτήσεις συμβατότητας για κάθε σύνδεσμο. Αυτή η διαδικασία είναι χρονοβόρα και εντατική, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει την πρόοδο του έργου και να προκαλέσει σφάλματα επιλογής.
Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, το DigiKey και η HARTING κυκλοφόρησαν από κοινού ένα ολοκληρωμένο εργαλείο σχεδίασης που μπορεί να επαληθεύει και να επιλέγει αυτόματα στοιχεία. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν το Han Configurator ® Ο διαμορφωτής μπορεί να εισάγει απαιτήσεις συστήματος όπως μεσαίο τύπο, ονομαστικό ρεύμα και επίπεδο προστασίας και να λαμβάνει πληροφορίες ανατροφοδότησης σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τη συμβατότητα εξαρτημάτων και την κατάσταση παροχής. Ο διαμορφωτής υιοθετεί τη λογική επιλογής βάσει κανόνων για να αποτρέψει ασυμβίβαστους συνδυασμούς και να παρέχει εναλλακτικές λύσεις όταν οι επιλογές τους συγκρούονται. Αυτός ο διαμορφωτής μπορεί επίσης να εμφανίζει διαμορφωμένα εξαρτήματα από πολλές προοπτικές, επιτρέποντας στους μηχανικούς να επαληθεύουν τη μηχανική συμβατότητα και τις απαιτήσεις δρομολόγησης καλωδίων πριν από την προμήθεια.
Το Han Configurator μπορεί επίσης να δημιουργήσει πλήρη έγγραφα, όπως έναν λογαριασμό υλικών που περιέχει τις τρέχουσες τιμές και την κατάσταση προμήθειας. Η απευθείας ενσωμάτωση με το σύστημα προμηθειών της DigiKey βοηθά στην εξάλειψη της μη αυτόματης δημιουργίας λιστών ανταλλακτικών και των εργασιών παραγγελίας. Οι μηχανικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν εργαλεία μετα σύγκρισης για να αξιολογήσουν αρθρωτές και σκληρές ενσύρματες εναλλακτικές ή προδιαμορφωμένες βιβλιοθήκες ως σημείο εκκίνησης για πολλαπλές βιομηχανικές εφαρμογές.