Przewód sterowniczy

Przewód sterowniczy jest fundamentalnym medium transmisyjnym w niemal każdym systemie automatyki, robotyki i sterowania procesami. To nie jest kabel przeznaczony do przesyłania dużej mocy. Jego nadrzędnym i precyzyjnie zdefiniowanym zadaniem jest niezawodne przenoszenie sygnałów informacyjnych – sygnałów logicznych, niskopoziomowych sygnałów pomiarowych i niskonapięciowego zasilania – między poszczególnymi komponentami systemu: od szafy sterowniczej do siłowników, od paneli operatorskich do sterowników PLC, od zaworów po czujniki. Stanowi on swoisty układ nerwowy, który pozwala "mózgowi" maszyny (sterownikowi) komunikować się z jej "mięśniami" (elementami wykonawczymi) i "zmysłami" (czujnikami).

Konstrukcja zoptymalizowana pod kątem elastyczności i identyfikacji

W odróżnieniu od sztywnych kabli instalacyjnych, konstrukcja przewodów sterowniczych stawia na pierwszym miejscu elastyczność. Ich żyły wykonane są najczęściej z wielu cienkich drucików miedzianych (tzw. linka miedziana klasy 5), co zapewnia dużą giętkość i odporność na wibracje oraz ułatwia montaż w ciasnych szafach sterowniczych i ruchomych częściach maszyn.

Kolejną cechą charakterystyczną jest duża liczba cienkich żył w jednym przewodzie – od dwóch, trzech, aż po kilkadziesiąt. Aby umożliwić szybką i bezbłędną identyfikację podczas montażu, żyły te są jednoznacznie oznaczone. Stosuje się tu dwa systemy: oznaczenie kolorami zgodnie z różnymi normami (np. DIN 47100 dla sygnałów danych) lub oznaczenie cyfrowe, gdzie każda żyła ma nadrukowany unikalny numer. Przewody wielożyłowe często posiadają również żyłę ochronną (żółto-zieloną).

Ochrona przed zakłóceniami: rola ekranu

W środowisku przemysłowym, gdzie przewody sterownicze często układane są w pobliżu kabli zasilających, falowników czy silników, ochrona przesyłanego sygnału przed zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI) staje się kluczowa. Dlatego bardzo dużą i ważną podgrupę stanowią przewody sterownicze ekranowane. Ekran, najczęściej w postaci oplotu z ocynowanych drucików miedzianych, działa jak klatka Faradaya, przechwytując i odprowadzając do uziemienia szum elektromagnetyczny, zanim dotrze on do żył sygnałowych. Zapewnia to czystą i niezakłóconą transmisję, co jest absolutnie krytyczne w przypadku przesyłania precyzyjnych sygnałów analogowych (np. z czujników temperatury czy ciśnienia) lub danych cyfrowych.

Dobór materiałów do warunków środowiskowych

O przydatności przewodu sterowniczego do danego zastosowania w ogromnej mierze decyduje materiał, z którego wykonano jego izolację i powłokę zewnętrzną.

Najbardziej uniwersalnym i powszechnie stosowanym materiałem jest polwinit (PVC). Oferuje on dobre właściwości izolacyjne i mechaniczne w standardowych aplikacjach, gdzie przewód nie jest narażony na ekstremalne warunki.

W aplikacjach wymagających pracy w trudnym środowisku, zwłaszcza tam, gdzie występuje kontakt z olejami, smarami, chłodziwami i innymi agresywnymi substancjami chemicznymi, niezbędne jest zastosowanie przewodów w powłoce z poliuretanu (PUR). PUR charakteryzuje się wyjątkową odpornością na ścieranie, rozrywanie i działanie chemikaliów, a także zachowuje elastyczność w szerokim zakresie temperatur.

W miejscach o podwyższonych wymaganiach bezpieczeństwa pożarowego, takich jak budynki użyteczności publicznej czy tabor kolejowy, stosuje się przewody bezhalogenowe (LSOH). W przypadku pożaru nie emitują one toksycznych i korozyjnych gazów, a także ograniczają rozprzestrzenianie się ognia.

Zastosowania i kluczowe parametry

Przewody sterownicze są nieodzownym elementem w liniach produkcyjnych, systemach transportowych, obrabiarkach CNC, robotyce, systemach HVAC i w każdej aplikacji, która wymaga połączenia centralnej jednostki sterującej z rozproszonymi po maszynie lub instalacji elementami wykonawczymi i pomiarowymi.

Przy doborze przewodu, oprócz liczby i przekroju żył, należy zwrócić uwagę na napięcie znamionowe (najczęściej 300/500 V), zakres temperatur pracy oraz, w przypadku aplikacji ruchomych (np. w prowadnicach kablowych), na minimalny promień gięcia i gwarantowaną liczbę cykli. Wybór odpowiedniego przewodu sterowniczego to inwestycja w stabilność i bezawaryjność całego procesu technologicznego.