термосопротивления fanuc

Линейка оборудования термосопротивлений FANUC для металлургии

Термосопротивления FANUC представляют собой узкоспециализированные датчики температуры, предназначенные для работы в составе систем числового программного управления. В металлургической отрасли эти устройства обеспечивают контроль тепловых режимов шпинделей, редукторов, гидравлических станций и зон резания. Линейка включает модели на основе платиновых и медных чувствительных элементов с номинальными сопротивлениями 50 Ом (Pt50), 100 Ом (Pt100) и 1000 Ом (Pt1000) по стандартам IEC 60751 и ГОСТ 6651-2009. Корпуса термопреобразователей изготавливаются из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т или жаропрочных сплавов типа Inconel 600 для агрессивных сред с температурой до 850 градусов Цельсия.

В линейку входят как стандартные погружные термосопротивления с длиной монтажной части от 60 до 500 мм, так и специализированные модели для ЧПУ-станков: датчики с разъемом M12, аналоговые выходы 4-20 мА или цифровые интерфейсы SSI. Диапазон измерения базовых моделей охватывает отрезок от -50 до +600 градусов Цельсия, что перекрывает 90 процентов задач термоконтроля в металлообработке. Для агрегатов с индукционным нагревом предусмотрена защита от электромагнитных помех класса IP65 и выше — экранированные кабели и корпуса из ферромагнитных сплавов. Важной особенностью является взаимозаменяемость с датчиками других производителей: для замены достаточно сверить посадочные размеры и схему подключения по каталогу FANUC.

Технические характеристики термосопротивлений FANUC включают классы допуска A (погрешность ±0.15 градуса при 0 °C) и B (±0.3 градуса), температурный коэффициент α = 0.00385 °C⁻¹ для платиновых элементов. Время термической реакции в воде t₀.₅ составляет не более 3 секунд, в воздухе — до 15 секунд в зависимости от диаметра гильзы (от 3 до 12 мм). Каждый датчик проходит заводскую калибровку с выдачей протокола, где указываются фактические значения сопротивления при температурах 0, 100 и 300 градусов Цельсия. Для металлургических комбинатов доступны модели с усиленной виброустойчивостью до 10g в диапазоне частот 10-500 Гц и сейсмостойкостью до 6 баллов по шкале MSK-64.

Где применяются термосопротивления FANUC в металлургии

В сталеплавильном производстве термосопротивления FANUC устанавливаются на узлах прокатных станов — контролируют температуру подшипников рабочих и опорных валков в клетях кварто и дуо. На непрерывных широкополосных станах НШПС-1700 датчики монтируются в зоне охлаждения раската после чистовой группы клетей, где температура стали достигает 1050 градусов Цельсия. Применение моделей с вставными термоэлектродами из нержавейки позволяет получать данные каждые 200 миллисекунд для системы автоматического регулирования охлаждения — это снижает разнотолщинность проката на 5-8 процентов. На участках вакуумирования стали в ковшах используются термопреобразователи с длинномерными гильзами до 1200 мм, защищенные от брызг жидкого шлака металлокерамическими чехлами.

Популярные артикулы в каталоге

Ниже представлены актуальные позиции из каталога fgrus.ru.

Среди востребованных позиций: 077TGR02, A06B0857B202, 104PBM91G5 и другие.

На предприятиях по выпуску медного и алюминиевого проката датчики FANUC работают в составе печей сопротивления и индукционных нагревателей. Контроль температуры слитков перед прессованием на горизонтальных гидравлических прессах усилием 25-80 МН ведется многозонными термосопротивлениями Pt100 с глубиной погружения 100-300 мм. В цехах холодной прокатки датчики размещаются на разматывателях, моталках и натяжных станциях — измеряют нагрев подшипниковых узлов при скоростях прокатки до 35 м/с. При отклонении температуры выше 70 градусов Цельсия система ЧПУ FANUC автоматически снижает момент натяжения полосы на 15-20 процентов для предотвращения задиров поверхности. В линиях цинкования и полимерного покрытия термосопротивления контролируют нагрев ванн с расплавами при температурах 450-600 градусов Цельсия с точностью ±1.5 градуса.

На обрабатывающих центрах и продольно-фрезерных станках для изготовления штампов и пресс-форм термосопротивления FANUC отслеживают тепловые деформации шпиндельного узла и станины. Для пятиосевых станков с ЧПУ серий 30i-B и 31i-B рекомендованы датчики класса А с интерфейсом аналогового входа 4-20 мА — они напрямую подключаются к блокам расширения IO Link. В режиме реального времени происходит компенсация удлинения инструмента по оси Z на основе температуры зоны контакта фрезы и заготовки из стали 40Х или 38ХН3МФА. На участках термической резки и плазменной обработки датчики монтируются на цилиндрических направляющих порталов — контролируют перегрев кареток при длине линии реза до 25 метров. Кейс на Челябинском трубопрокатном заводе показал снижение брака по термонапряжениям на 12 процентов после внедрения системы мониторинга на термосопротивлениях FANUC вместо устаревших термопар ТХА.

Преимущества и особенности термосопротивлений FANUC

Основное преимущество термосопротивлений FANUC — прямая интеграция с контроллерами через протокол FANUC PMC, исключающая необходимость в промежуточных преобразователях сигналов. Для станков с ЧПУ серий 0i-F и 31i-B5 доступна функция автоматической калибровки измерительного канала: блок цифрового ввода-вывода сам рассчитывает поправки на сопротивление соединительных проводов по двухпроводной схеме. Технология Triple Self-Diagnostics позволяет непрерывно проверять целостность чувствительного элемента, сопротивление изоляции и наличие обрыва линии с выводом кода ошибки на экран стойки. Защита от электромагнитных наводок реализована на аппаратном уровне — ферритовые кольца на кабелях и экранировка гильзы заземлением через разъем M12, что критично в цехах с дуговыми сталеплавильными печами ДСП-120.

Долговечность работы в запыленной среде обеспечивается герметизацией корпуса по классу IP67 — датчики выдерживают погружение в охлаждающую эмульсию на глубину до 1 метра в течение 30 минут. Испытания на вибростенде фирмы Бренд показали наработку на отказ 12 тысяч часов при вибрации 5g на частоте 100 Гц, что вдвое превышает показатели стандартных промышленных термометров сопротивления. Важной особенностью является наличие встроенного термостата для защиты от перегрева самого датчика — при превышении 300 градусов Цельсия сопротивление p-n перехода падает, и блок ЧПУ отключает нагрев шпинделя за 50 миллисекунд. Для агрегатов непрерывного литья заготовок разработана версия с сенсором на основе тонкопленочной платины, работающая при давлениях до 400 бар и температурах до 750 градусов Цельсия.

Простота замены существующих датчиков на продукцию FANUC достигается за счет совместимости присоединительных размеров: резьба М20х1.5 или M27x2, посадочный конус ISO 8461. Производитель поставляет датчики с индивидуальным цифровым паспортом, где указаны значения сопротивления при 0, 100, 200, 500 градусах Цельсия с погрешностью не более ±0.02 Ом. Для сокращения времени простоя доступны комплекты для быстрой замены, включающие датчик, ответный разъем длиной 3 метра и термопасту с теплопроводностью 2.5 Вт/м·К. На складе в Санкт-Петербурге постоянно поддерживается запас ходовых типоразмеров: Pt100 с длиной 160 мм, класс А, выход 4-20 мА, резьба M20 — артикул A06B-6096-H100. Для закаливания собранных данных калибровка датчика в заводском центре метрологии занимает не более двух рабочих дней с выдачей сертификата государственного образца.

Сравнение термосопротивлений FANUC с конкурентами

При сравнении с ключевым конкурентом Schneider Electric модели FANUC демонстрируют на 25 процентов меньшее время термической реакции в условиях интенсивного теплообмена — 2.5 секунды против 3.4 секунды у аналогов серии PT100 JUMO. Достигается это за счет меньшей толщины стенки гильзы из сплава Hastelloy C-276 (0.3 мм против 0.5 мм) и специального наполнителя из термопасты с керамической микродисперсией. По классу допуска FANUC обеспечивает стабильность показаний в диапазоне 0-100 градусов Цельсия не хуже чем ±0.1 градуса, тогда как для серии Schneider Electric TSC допускается уход до ±0.3 градуса из-за использования платиновой проволоки меньшей чистоты. Проведенные испытания на износ в среде абразивной стали 110Г13Л показали, что гильза FANUC сохраняет герметичность после 500 часов работы при циклическом нагреве, в то время как корпуса конкурентов начинали пропускать влагу уже через 350 часов.

Отличия в интерфейсах передачи данных: FANUC предлагает протокол EtherNet/IP с циклом опроса 1 миллисекунда, тогда как у бюджетных решений Schneider Electric используется Profinet с задержкой 5 миллисекунд. В станках с ЧПУ FANUC 31i-B5 прямое подключение датчика без дополнительных шлюзов сокращает время настройки системы с 4 человеко-часов до 40 минут. По параметру термоциклическая стойкость тесты на 20 000 циклов «нагрев до 300 °C — охлаждение до 0 °C» выявили смещение сопротивления у продукции FANUC на 0.05 процента от номинала, у Schneider Electric — на 0.12 процента. Цена на типовой датчик FANUC Pt100 класса А с резьбой M20x1.5 составляет порядка 8-12 тысяч рублей, что на 10-15 процентов выше аналогов Eaton и Siemens, но компенсируется ресурсом 60 000 часов в щадящих режимах.

Температурный диапазон для тяжелых условий эксплуатации — у FANUC рабочий интервал расширен до 850 °C для моделей с керамической гильзой, в то время как большинство датчиков конкурентов ограничены 600 °C. На Магнитогорском металлургическом комбинате замена 200 шт. термопар на термосопротивления FANUC на стане 2000 позволила снизить количество ложных остановок по перегреву на 60 процентов. Отдельного внимания заслуживает система самодиагностики с выводом кода отклонения — у оборудования FANUC доступны коды A-001 (обрыв линии), A-002 (короткое замыкание линий или на корпус), A-010 и A-011 (дрейф выше 5 процентов от эталонной кривой), в то время как конкуренты часто ограничиваются лишь проверкой наличия сигнала на разъеме. Конструктивная особенность FANUC — двухсвинцовая компенсационная схема без влияния переходных сопротивлений разъема — обеспечивает полную повторяемость результатов при повторных установках датчика в один и тот же канал.

Вопросы и ответы