在冶金焦化、礦山起重、船舶制造等工業(yè)場(chǎng)景，大量設(shè)備需要完成運(yùn)動(dòng)部件的位置檢測(cè)，傳統(tǒng)機(jī)械式限位開關(guān)依靠物理接觸完成觸發(fā)，長(zhǎng)期高頻往復(fù)動(dòng)作之下，容易出現(xiàn)觸點(diǎn)磨損、卡滯、接觸失效的情況，會(huì)造成控制系統(tǒng)信號(hào)誤判。防爆磁性接近開關(guān)依托磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)非接觸式信號(hào)采集，規(guī)避機(jī)械接觸帶來的損耗問題，適配爆炸風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境，常常用來替換滑道接觸器類機(jī)械限位器件，完成限位、對(duì)位控制，實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)無接觸傳輸。
整套檢測(cè)裝置由磁體與開關(guān)觸頭兩大部件構(gòu)成，磁體分為電磁體、永磁體兩種類型，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制邏輯選擇。開關(guān)觸頭分為常開接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)、轉(zhuǎn)換接點(diǎn)不同輸出形式，適配不同控制回路的接線邏輯。設(shè)備依靠磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，不需要檢測(cè)對(duì)象和開關(guān)本體發(fā)生物理觸碰，當(dāng)配套磁體進(jìn)入開關(guān)感應(yīng)區(qū)間，內(nèi)部觸頭狀態(tài)翻轉(zhuǎn)輸出開關(guān)信號(hào)；磁體離開感應(yīng)范圍之后，開關(guān)完成復(fù)位。依靠這樣的工作方式，從根源上規(guī)避機(jī)械摩擦帶來的故障，同時(shí)對(duì)于電場(chǎng)干擾具備一定抵抗能力，外部普通電場(chǎng)不會(huì)對(duì)設(shè)備感應(yīng)邏輯造成影響，設(shè)備的工作特性呈現(xiàn)半球形感應(yīng)區(qū)間，安裝的時(shí)候，磁體和開關(guān)觸頭需要布置在同一條軸線上，兩者間距維持在有效動(dòng)作距離之內(nèi)，開關(guān)周邊需要避開強(qiáng)磁場(chǎng)物體，外來強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)造成設(shè)備誤觸發(fā)，影響位置檢測(cè)準(zhǔn)確性。
從工況適配能力來看，該類設(shè)備外殼做密封防爆處理，外殼采用強(qiáng)樹脂保護(hù)罩，能夠承受濕度波動(dòng)、粉塵、水汽的侵蝕，可用于戶內(nèi)、戶外多種安裝點(diǎn)位。可以適應(yīng)跨度較大的溫度區(qū)間，在高低溫交替的惡劣現(xiàn)場(chǎng)保持工作穩(wěn)定。設(shè)備響應(yīng)速度較快，可以適配動(dòng)作頻次較高的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適合需要高頻次信號(hào)傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景。在正常工況條件下，設(shè)備可以達(dá)到較高的動(dòng)作循環(huán)次數(shù)，得益于無接觸的工作模式，磨損來源少，延長(zhǎng)設(shè)備的使用周期。設(shè)備本體體積不大，整體重量偏小，對(duì)于安裝空間有限的點(diǎn)位，也可以完成布置。電磁體版本需要直流24V供電，接線作業(yè)時(shí)，開關(guān)觸頭引線要串聯(lián)電源與后端負(fù)載，不能只接通電源，避免發(fā)生短路燒毀觸頭組件，接線線纜盡量縮短敷設(shè)距離，和其他動(dòng)力配線保持適當(dāng)距離，降低外部線路帶來的干擾影響。
在行業(yè)應(yīng)用層面，該類器件在軋鋼、煉焦、翻車機(jī)等鋼鐵工藝設(shè)備中得到較多使用，同時(shí)在礦山起重、物料輸送設(shè)備中，用來完成機(jī)構(gòu)到位檢測(cè)、行程限位。在整套自動(dòng)化控制流程中，它輸出的開關(guān)信號(hào)可以送入PLC或者繼電器回路，以此完成機(jī)構(gòu)啟停聯(lián)鎖、位置確認(rèn)報(bào)警等邏輯。在一些設(shè)備改造項(xiàng)目中，原有機(jī)械式限位故障頻次偏高，更換為磁性接近開關(guān)之后，可以降低因?yàn)闄C(jī)械磨損產(chǎn)生的停機(jī)概率，減少現(xiàn)場(chǎng)備件更換的工作量。不過選型階段，依舊需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分、環(huán)境溫度、振動(dòng)條件確認(rèn)設(shè)備適配性，保證設(shè)備防爆等級(jí)、耐溫能力匹配現(xiàn)場(chǎng)條件。部分現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)幅度較大，設(shè)備選型和安裝階段，需要考慮振動(dòng)帶來的影響，設(shè)備本身可以承受一定頻率和幅值的振動(dòng)，但是安裝支架需要保證牢固，避免振動(dòng)造成開關(guān)與磁體之間相對(duì)位置偏移，導(dǎo)致檢測(cè)失效。
防爆磁性接近開關(guān)安裝作業(yè)有不少細(xì)節(jié)需要把控，作業(yè)需要在斷電狀態(tài)下開展，防爆危險(xiǎn)區(qū)域禁止帶電開蓋接線。固定開關(guān)本體以及配套磁體的支架需要穩(wěn)固，運(yùn)行過程中，設(shè)備會(huì)跟隨機(jī)架承受振動(dòng)，如果支架焊接或者螺栓緊固不到位，運(yùn)行過程出現(xiàn)移位，磁體與開關(guān)之間的距離發(fā)生改變，就會(huì)出現(xiàn)漏觸發(fā)或者誤觸發(fā)的現(xiàn)象。安裝完成之后，需要手動(dòng)移動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，模擬設(shè)備實(shí)際運(yùn)行，確認(rèn)磁體靠近時(shí)開關(guān)可以穩(wěn)定動(dòng)作，磁體離開之后可靠復(fù)位，通斷差值處于設(shè)備允許范圍之內(nèi)，完成多次模擬測(cè)試沒有異常，才可以接入實(shí)際生產(chǎn)回路。接線完成之后，做好線纜的固定防護(hù)，避免設(shè)備運(yùn)行過程中拉扯線纜，造成接線端子松動(dòng)、線纜外皮破損，帶來短路或者信號(hào)中斷的問題。
設(shè)備投入運(yùn)行之后，日常運(yùn)維工作重點(diǎn)集中在外部檢查與功能校驗(yàn)。巡檢的時(shí)候查看設(shè)備外殼有沒有磕碰破損，保護(hù)罩有無開裂，支架緊固狀態(tài)，確認(rèn)開關(guān)周邊沒有新增強(qiáng)磁場(chǎng)構(gòu)件堆積。定期清理感應(yīng)面的灰塵、鐵屑雜物，鐵磁性碎屑附著在感應(yīng)面，會(huì)改變局部磁場(chǎng)分布，造成開關(guān)動(dòng)作異常。定期開展功能測(cè)試，人為帶動(dòng)磁體往復(fù)靠近、遠(yuǎn)離開關(guān)，確認(rèn)信號(hào)通斷狀態(tài)；對(duì)于電磁體供電版本，需要確認(rèn)勵(lì)磁電壓處于合理區(qū)間，避免供電異常造成設(shè)備工作異常。設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，優(yōu)先排查磁體、開關(guān)的相對(duì)位置，周邊磁場(chǎng)干擾，接線松動(dòng)短路等外部因素，不要直接判定器件本體損壞。檢修替換器件的時(shí)候，需要選用與原有工況適配的設(shè)備，保障防爆防護(hù)能力不降低。
在整套工業(yè)自控系統(tǒng)之中，位置檢測(cè)器件的可靠性直接關(guān)系設(shè)備運(yùn)行安全。防爆磁性接近開關(guān)依靠非接觸磁感應(yīng)的工作模式，適配復(fù)雜惡劣的工況，但是設(shè)備的作用發(fā)揮，離不開合理選型、規(guī)范安裝以及周期性運(yùn)維，只有把控各個(gè)環(huán)節(jié)，才可以穩(wěn)定輸出位置信號(hào)，服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備聯(lián)鎖控制。
