Jak dobrać przycisk sterowniczy 22 mm i skompletować go z części?

Zielony przycisk na zdjęciu może być kompletnym aparatem, samą główką albo główką z uchwytem, do której nadal trzeba dokupić styk. Żeby złożyć działający zestaw, najpierw ustal, co ma się wydarzyć po naciśnięciu i puszczeniu. Następnie sprawdź montaż, wymagane styki oraz obwód, którym będą sterować. Dopiero na tej podstawie wybierz numery katalogowe.

Przejdziemy tę drogę na jednym przykładzie: zwykłym, niepodświetlanym przycisku chwilowym z jednym stykiem NO. Na końcu znajdziesz komplet części Siemens oraz dwa niezależne warianty Schneider Electric i ABB. Parametry przykładowego stanowiska są założeniami dydaktycznymi, a skład zestawów i dane aparatów pochodzą z dokumentacji producentów.

1. Co w przycisku naciskasz, a co przełącza obwód?

W modułowym przycisku trzeba rozróżnić trzy funkcje. Główka, nazywana też napędem, jest widoczna od strony operatora. Jej mechanizm przekazuje nacisk do elementu znajdującego się za panelem. Uchwyt lub adapter pozwala zamocować i połączyć części konkretnego systemu. Blok stykowy ma zaciski elektryczne i zmienia stan obwodu.

Rysunek funkcjonalny. Rzeczywiste kształty, zatrzaski i kolejność montażu zależą od systemu producenta. Schemat stanów styków nie jest schematem połączeń maszyny.

Trzy funkcje nie zawsze oznaczają trzy pozycje zakupowe. Producent może połączyć uchwyt i styk w jeden podzespół. W wykonaniu kompaktowym styk jest zintegrowany z przyciskiem. Dlatego zawartość produktu sprawdzasz po pełnym numerze katalogowym, a nie po samym słowie „przycisk”.

W wersji podświetlanej dochodzi jeszcze tor świetlny. Główka musi być do niego przystosowana, a moduł LED mieć właściwe zasilanie. W naszym podstawowym przykładzie podświetlenia nie potrzebujemy, więc zaczynamy od prostszego zestawu.

2. Najpierw działanie: samopowrót oraz styki NO i NC

Przycisk monostabilny, czyli chwilowy z samopowrotem, ma jeden stabilny stan spoczynkowy. Naciskasz — mechanizm uruchamia styki. Puszczasz — sprężyna przywraca położenie początkowe i styki wracają do poprzedniego stanu. To działanie wybieramy w naszym przykładzie: potrzebny jest sygnał trwający przez czas naciskania.

Przycisk bistabilny ma dwa stabilne stany. Po zmianie stanu i zabraniu palca zachowuje wybrane działanie, aż operator ponownie je zmieni. W wykonaniu naciśnij–naciśnij, nazywanym też push-push, pierwsze naciśnięcie zmienia stan, a następne przywraca poprzedni. Takie wykonania występują również ze zwykłą płaską główką; nie należy kojarzyć ich wyłącznie z grzybkiem awaryjnym. Schneider Electric Harmony XB4 — wykonania push-push.

Sposób powrotu warto nazwać wprost. Samopowrót zachodzi po puszczeniu; powrót ręczny wymaga dodatkowej czynności, np. ponownego naciśnięcia, wyciągnięcia lub obrotu, zależnie od wykonania. „Bistabilny” opisuje utrzymywanie stanów, a „zatrzaskowy” sposób ich mechanicznego utrzymania — te określenia mogą dotyczyć tego samego aparatu, ale sama nazwa nie wyjaśnia jeszcze, jak go przywrócić. Przy doborze zawsze sprawdź: co dzieje się po naciśnięciu, po puszczeniu i przy kolejnym użyciu.

Przycisk chwilowy może także sterować przekaźnikiem bistabilnym lub funkcją pamięci w sterowniku. Wtedy sam przycisk nadal ma samopowrót, a stan przełączenia zapamiętuje inne urządzenie.

To osobna decyzja od rodzaju styku:

Funkcje NO i NC mogą więc występować także w styku przełącznym, ale nie każdy układ oznaczony NO+NC ma wspólny zacisk. W wersji z dwoma oddzielnymi torami są dwie pary zacisków, a w pojedynczym styku przełącznym — trzy zaciski: COM, NO i NC. Rozstrzyga schemat producenta. Sama tabela stanów nie określa też kolejności rozłączania i załączania podczas ruchu mechanizmu. Budowę ze wspólnym zaciskiem wyjaśnia Omron — symbole i działanie styków, ostatnia strona opracowania.

„Normalnie” odnosi się tutaj do stanu spoczynkowego mechanizmu. Nie oznacza, że maszyna akurat pracuje prawidłowo. Styk nie wytwarza napięcia: otwiera albo zamyka obwód zasilany z innego źródła.

Przy napisie START często spotkasz NO, ale sam napis nie jest podstawą doboru. Liczba i funkcja styków muszą wynikać z istniejącego sterowania. Również to, czy maszyna pracuje dalej po puszczeniu przycisku, zależy od sterowania — np. programu lub układu podtrzymania — a nie od koloru główki.

3. Zapisz dane zadania przed otwarciem katalogu

Wyobraźmy sobie stanowisko, którego istniejący układ przyjmuje chwilowy sygnał przez przekaźnik sterujący. Projekt sterowania określa, że operator ma nacisnąć przycisk, a po puszczeniu styk ma się otworzyć. Dobieramy sam aparat pulpitowy do tego wymagania.

W tym ćwiczeniu 0,10 A jest daną wejściową, a nie prądem obliczonym na podstawie samego napięcia. DC-13 określa warunki łączenia obciążenia elektromagnetycznego prądu stałego. Jeśli zamiast tego chcesz sterować wejściem elektronicznym, grzałką albo innym odbiornikiem, trzeba sprawdzić jego własne parametry. Nie przenoś automatycznie wyniku tego przykładu na dowolny obwód 24 V.

Jest to zwykły przycisk sterowniczy. Zatrzymanie awaryjne i inne funkcje bezpieczeństwa wymagają odrębnego doboru. Tutaj nie zmieniamy istniejącej logiki maszyny ani nie projektujemy jej obwodu bezpieczeństwa.

4. Sprawdź warunki konieczne w odpowiedniej kolejności

Działanie mechanizmu i zgodność części

Dla naszego zadania wybieramy działanie monostabilne z samopowrotem: po puszczeniu sygnał ma zniknąć, więc wykonanie utrzymujące stan po naciśnięciu nie spełni wymagania. Szukamy płaskiej główki oraz kompatybilnego bloku 1NO. Wspólna średnica 22 mm nie dowodzi zgodności główki, uchwytu i styku. Potrzebna jest tabela kompletowania, lista części kompletnego aparatu albo inne jednoznaczne potwierdzenie producenta.

To samo dotyczy sposobu montażu bloku. Styk przeznaczony do dna kasety nie jest automatycznie zamiennikiem styku mocowanego za główką na płycie czołowej. Nie wybieraj go wyłącznie po wartości „1NO”.

Średnica, grubość panelu i miejsce za nim

„22 mm” to popularna nazwa rodziny montażowej. W danych sklepu możesz spotkać również 22,3 albo 22,5 mm. Otworu nie wykonuje się na podstawie skróconej nazwy handlowej: wymiar, tolerancję, ewentualne wycięcie ustalające i odstępy od sąsiednich aparatów odczytaj z rysunku danego systemu.

Sprawdź też grubość płyty i miejsce z tyłu. Muszą się zmieścić uchwyt, styki, przewody i ich dopuszczalne ułożenie. W naszym nowym panelu rozmieszczenie otworów i głębokość zabudowy zostaną dopasowane do wybranego zestawu, więc nie zakładamy, że każdy przycisk zmieści się w dowolnej istniejącej obudowie.

Napięcie, prąd i rodzaj obciążenia styku

Bezpotencjałowy styk nie podaje własnego napięcia. Można nim przełączać zewnętrzny obwód AC lub DC, jeżeli producent dopuszcza dane warunki. Napięcie i prąd pochodzą z podłączonego obwodu; styk go tylko zamyka albo otwiera. Bezpotencjałowość nie oznacza jednak dowolnej obciążalności. Taką różnicę pokazuje również wyjaśnienie Schneider Electric dotyczące styku bezpotencjałowego i jego dopuszczalnych obciążeń.

Wyobraź sobie dwie sytuacje. W pierwszej zamknięty styk przewodzi prąd i nagrzewa się. W drugiej naciskasz lub puszczasz przycisk, a styk musi załączyć albo przerwać ten prąd. W czasie otwierania między rozchodzącymi się powierzchniami może powstać łuk elektryczny. Dlatego dopuszczalny prąd przewodzenia nie jest automatycznie dopuszczalnym prądem rozłączania każdego odbiornika.

AC i DC mają tu znaczenie. Prąd przemienny okresowo przechodzi przez zero, co ułatwia gaśnięcie łuku. W obwodzie prądu stałego takiego naturalnego przejścia nie ma. Ponadto cewka przekaźnika lub stycznika zachowuje się przy wyłączaniu inaczej niż obciążenie rezystancyjne. Stąd osobne wartości dla napięć i kategorii użytkowania. Mechanizm ten opisuje Omron w poradniku o obciążeniach i trwałości styków.

W karcie katalogowej rozdziel trzy różne informacje:

Zatem zdolność zwarciowa nie oznacza dopuszczalnego prądu zwykłej pracy. Nie dobieramy przycisku tylko do liczby amperów na bezpieczniku. Warunki ochrony zwarciowej oraz parametry pracy są osobnymi pozycjami, co widać np. w karcie korpusu Schneider ZB4BZ101.

Do naszego obwodu potrzebna jest kategoria DC-13, dotycząca sterowania obciążeniem elektromagnetycznym prądu stałego. Przy cewkach prądu przemiennego spotkasz m.in. AC-15. Kategorie są skrótem warunków łączenia; nie oznaczają różnych rodzajów samopowrotu ani sposobu podświetlenia.

Zobaczmy to na jednym i tym samym module Siemens 3SU1400-1AA10-1BA0. Producent podaje m.in. 6 A przy 230 V AC w AC-15, ale 0,3 A przy 230 V DC w DC-13. Dla 24 V DC w DC-13 podaje 3 A. To pokazuje, dlaczego opis „styk na 6 A” bez pozostałych warunków jest niepełny. Karta styku Siemens — prądy pracy w poszczególnych kategoriach.

Teraz wracamy do naszego zadania: odbiornik wymaga 24 V DC, 0,10 A i DC-13. Wybieramy więc z karty wiersz 24 V DC / DC-13 / 3 A i sprawdzamy 0,10 A ≤ 3 A. Warunek prądu pracy jest spełniony. Nie korzystamy do tego z wartości 6 A dla AC ani z parametru zwarciowego. Częstotliwość łączeń, wymaganą trwałość i pozostałe warunki zastosowania nadal oceniamy zgodnie z dokumentacją.

Przy bardzo małych sygnałach trzeba sprawdzić także dolny zakres obciążenia lub warunki niezawodności styku. Przykładowo ABB dla standardowych styków modułowych podaje minimalną zdolność łączeniową 24 V DC / 5,6 mA. Nasze 100 mA przekracza tę wartość; hipotetyczne wejście pobierające tylko 1 mA wymagałoby już innej oceny. Nie oznacza to, że wszystkie standardowe styki różnych producentów mają to samo minimum. ABB, parametry styków modułowych, s. 2/27–2/28.

Warunki środowiskowe i stopień ochrony

Temperaturę sprawdzaj w miejscu pracy elementu. Styki znajdują się za panelem i mogą pracować w cieplejszym otoczeniu niż operator. Deklaracja IP części czołowej dotyczy frontu po prawidłowym zamontowaniu; nie czyni automatycznie całego pulpitu równie szczelnym.

Dla naszego czystego stanowiska przy +20°C zakresy pracy trzech przedstawionych rodzin obejmują założoną temperaturę. Jeśli urządzenie ma pracować przy myciu, pyłach albo środkach chemicznych, te wymagania stają się warunkiem podstawowym. Trzeba sprawdzić konkretny front, uszczelnienie, panel i instrukcję montażu.

5. Przełóż wymagania na filtry sklepu

Najpierw zdecyduj, czy kupujesz przycisk kompletny, czy kompletujesz go z napędu przycisku, uchwytu i styku. W każdym przypadku cel pozostaje ten sam — jeden działający przycisk o wymaganej funkcji.

Wybór „1 styk zwierny” nie oznacza automatycznie „tylko 1NO”. Produkt może mieć dodatkowo NC. Z kolei pusta główka nie musi mieć przypisanej liczby styków, ponieważ to dopiero dokładany blok zapewnia tę funkcję.

Filtry służą do zawężenia listy. Ostateczny wybór opieraj na pełnym numerze katalogowym, zawartości zestawu i dokumentacji producenta. Jeżeli opis oraz wartość cechy są sprzeczne, wyjaśnij rozbieżność przed zamówieniem; nie próbuj zgadywać, który z tych zapisów jest prawidłowy.

6. Kompletujemy jeden przycisk Siemens SIRIUS ACT

Dobieramy części do naszej funkcji: zielony, płaski, niepodświetlany przycisk chwilowy, 1NO, montaż czołowy i zaciski śrubowe.

Zgodność tych części potwierdza lista elementów fabrycznie kompletnego aparatu 3SU1100-0AB40-1BA0: producent wymienia dokładnie te trzy numery, z blokiem 1NO na pozycji 1. To znacznie mocniejsza podstawa niż podobieństwo zdjęć lub wspólna średnica. Karta kompletnego przycisku Siemens — skład na pierwszej stronie.

Wynik: trzy pozycje tworzą jeden przycisk, który w spoczynku ma otwarty styk, po naciśnięciu go zamyka, a po puszczeniu ponownie otwiera. Nie potrzebujemy drugiego bloku, bo zadanie wymaga jednego NO. Nie potrzebujemy LED, bo nie wymagamy sygnalizacji świetlnej.

Płyta 2 mm mieści się w zakresie 1–6 mm podanym dla uchwytu. +20°C mieści się w deklarowanych zakresach pracy części. Główka jest gładka — słowo START opisuje jej funkcję w naszym projekcie, ale nie oznacza, że napis jest naniesiony na dostarczony produkt. Oznaczenie wykonujemy na panelu lub dobieramy osobną zgodną tabliczkę. Karta uchwytu i karta główki.

7. Dwa inne zestawy dla tych samych założeń

To osobne rozwiązania w obrębie własnych systemów. Wybierz jeden zestaw; nie przekładaj uchwytu ani styku między markami.

Schneider Electric Harmony XB4: tutaj wystarczą dwie pozycje

Producent podaje ten skład dla kompletnego XB4BA31. Korpus ZB4BZ101 zawiera już część mocującą i wymagany styk, więc dokładanie pustego uchwytu oraz kolejnego styku tylko po to, by otrzymać 1NO, byłoby niepotrzebne. Schneider Electric Digest — tabela przycisków chwilowych XB4.

Przyjęta płyta 2 mm mieści się w podanym dla Harmony XB4 zakresie 1–6 mm. Otwór i rozmieszczenie elementów nadal muszą odpowiadać rysunkowi wybranego aparatu. Schneider — katalog Harmony XB4, tabela doboru i grubość panelu.

Dokumentacja korpusu obejmuje pracę przy 24 V DC, 0,5 A, DC-13 w określonych warunkach badania trwałości. Nasze 0,10 A jest mniejsze od tego obciążenia. 0,5 A nie traktujemy tu jako maksymalnego prądu styku ani podstawy do obliczenia trwałości przy 0,10 A. Porównanie służy ocenie wybranego punktu pracy, przy zachowaniu warunków użycia producenta. Karta ZB4BZ101 — parametry i warunki badania.

ABB Modular Plastic: główka, pusty uchwyt i styk

Katalog ABB pokazuje kompletowanie główki MP1 z uchwytem MCBH-00 i blokiem MCB-10. Nasz styk mieści się w standardowym uchwycie; pozostałe miejsca mogą pozostać niewykorzystane. Dla standardowych bloków modułowych podano 5 A przy 24 V DC w DC-13 oraz wspomniane minimum 5,6 mA. Nasze 100 mA znajduje się pomiędzy tymi wartościami. ABB — kompletowanie, s. 2/5.

W systemie Modular Plastic grubość panelu wynosi 1,5–6 mm, a deklarowany zakres temperatury pracy obejmuje −25…+70°C. Nasza płyta 2 mm i +20°C spełniają te warunki. Sposób zamocowania i wymiary otworu trzeba zachować według instrukcji. ABB Pilot Devices Guide — montaż i warunki pracy.

Różnicę między aparatem składanym a kompaktowym pokazuje ABB CP1-10G-10 — 1SFA619100R1012. Ma już 1NO, więc nie dodaje się do niego uchwytu i styku z powyższej tabeli. To przykład innej konstrukcji, a nie automatyczny zamiennik zestawu Modular: jego parametry elektryczne trzeba ocenić osobno. Identyfikacja kompletnego aparatu w ABB.

Jak zdecydować między trzema wariantami?

Każdy z trzech zestawów realizuje przyjętą funkcję i ma potwierdzony skład. Wybór w nowym panelu może wynikać z systemu użytego w pozostałych elementach, standardu części zamiennych, miejsca montażu i dostępności. Dwie pozycje zakupowe zamiast trzech nie oznaczają lepszego działania. Różnica wynika tutaj z tego, co producent połączył w jeden podzespół.

8. Co zmienia wymaganie podświetlenia?

Załóżmy, że po pierwszym doborze pojawia się nowe wymaganie: przycisk ma świecić, gdy maszyna jest gotowa do przyjęcia polecenia. To zmienia zestaw części.

Nie wystarczy dopisać dowolnej diody LED do nieprzezroczystej główki. Trzeba wybrać główkę przystosowaną do podświetlenia, właściwy moduł świetlny i potwierdzić ich zgodność z mocowaniem oraz stykami. Dla podświetlenia z obwodu 24 V DC wybierasz moduł, którego dokumentacja dopuszcza takie zasilanie. Moduł 24 V AC/DC i moduł 230 V AC nie są równoważne.

W filtrach rozdzielaj trzy informacje:

• Możliwość podświetlenia: czy dana konstrukcja jest do niego przystosowana.
• Z podświetleniem / zawiera źródło światła: co rzeczywiście obejmuje dane wykonanie i zakres dostawy.
• Napięcie oraz rodzaj napięcia źródła światła: czym zasila się konkretny moduł.

Osobno trzeba ustalić, skąd pochodzi sygnał świecenia. Lampka „gotowość” powinna otrzymywać informację o gotowości. Samo podanie jej stałego zasilania sprawi, że będzie wskazywać zasilanie, a nie spełnienie warunków startu.

Ta sama kolejność doboru obowiązuje w innych rodzinach, np. Lovato Electric Platinum, których katalog rozdziela napędy, adaptery, styki, elementy LED i produkty monoblokowe. Zawsze sprawdzaj konkretną konfigurację danego systemu. Katalog Lovato Electric. Modułów w sklepie szukaj w kategorii elementy i bloki podświetlające.

9. Sprawdź, czy dobór jest zamknięty

W naszym przykładzie wynik można zapisać jednym zdaniem: zielony, płaski, niepodświetlany przycisk chwilowy, rodzina 22 mm, 1NO, zaciski śrubowe, do określonego obwodu 24 V DC / 0,10 A w DC-13, w panelu 2 mm i przy +20°C. Do tego zdania dołączasz jedną z trzech kompletnych list części.

Przed zamówieniem przejdź jeszcze przez sześć punktów:

1. Zestaw zawiera główkę, wymagane mocowanie oraz styk — bez przypadkowego zdublowania elementów.
2. Działanie po naciśnięciu i puszczeniu odpowiada wymaganiu maszyny.
3. Producent potwierdza zgodność dokładnych numerów katalogowych.
4. Obciążenie jest sprawdzone dla właściwego napięcia i kategorii użytkowania, a przy małych sygnałach także w dolnym zakresie pracy.
5. Rysunek montażowy pasuje do panelu, odstępów i miejsca za płytą; spełnione są wymagania otoczenia i uszczelnienia.
6. Ilości dotyczą jednego przycisku, a oznaczenie jego funkcji oraz zakres dostawy są jednoznaczne. Sprawdź też jednostkę sprzedaży i dostępność wybranych części.

Tę samą procedurę możesz powtórzyć dla innego koloru, dodatkowego styku lub podświetlenia. Zmieniasz wymaganie i sprawdzasz jego konsekwencje, zamiast zaczynać od przypadkowego produktu o podobnym zdjęciu. Do porównania funkcji innych elementów wróć do przewodnika przyciski, przełączniki i lampki na pulpicie.