Классификация промышленных джойстиков и их типовые применения
2023-09-28Являясь неотъемлемой частью системы управления строительной техникой и незаменимым элементом интерфейса “человек-машина”, промышленные джойстики в настоящее время широко используются во многих областях и отраслях отечественной строительной техники, сельскохозяйственной техники, воздушных рабочих платформ и т.д.
В настоящее время в промышленном использовании, согласно основной классификации форм управления, можно выделить примерно три типа промышленных джойстиков: 1. Механический джойстик; 2. Гидравлический джойстик; 3. Электрический джойстик управления.
Среди них в большинстве отраслей промышленности механические рукоятки в процессе модернизации промышленности в нашей стране постепенно исключаются из-за их неспособности выполнять сложные аналоговые действия и логическое управление и используются лишь в некоторых случаях с высокими требованиями к себестоимости.
Гидравлическая рукоятка, или, как ее еще называют в промышленности, гидравлическая пилотная рукоятка, в настоящее время является основной на рынке. Ее преимущество заключается в том, что она может использовать более дешевые средства для управления потоком гидравлического пилотного клапана и взаимодействовать с контроллером для базового логического управления. Кроме того, пилотная рукоятка не связана с электрическими характеристиками и другими неисправностями, ее обслуживание и замена также более удобны, но бывают случаи, когда гидравлическая рукоятка не может избежать утечки масла, и ее нельзя использовать в некоторых случаях с повышенными требованиями к условиям эксплуатации.
Наконец, существует электронная рукоятка управления, которая имеет стабильный электрический сигнал, хорошо поддается редактированию и может обрабатывать сложную логику работы. Наметилась тенденция перехода на электронную систему управления. Преимущество электронной системы управления заключается в том, что она может выполнять более сложные логические системы и системы безопасности. Она уже несколько десятилетий используется в индустрии воздушных рабочих машин с высокими требованиями к коэффициенту безопасности. А электронная система управления рукояткой может применяться во многих отраслях промышленности, где требуется высокая чистота окружающей среды, например, при хранении товаров в супермаркетах, видеонаблюдении, медицинском обслуживании и т.д.
В общем случае способ работы определяется в зависимости от условий эксплуатации и режима работы. Что касается других вопросов выбора, то наиболее спорным является выбор типа Холла и типа потенциометра.
Тип Холла характеризуется активным, бесконтактным режимом работы, и срок службы может быть увеличен. Обычно срок службы потенциометров составляет от 1 до 2 млн. раз, а у ручек типа Холла он может достигать 5 млн. раз или даже выше, но для аналогового выхода требуется источник питания, и ручки типа Холла нельзя использовать в условиях серьезного загрязнения окружающей среды, особенно в среде с большим количеством металлической пыли или сильным внешним магнитным полем, изменение магнитного поля приведет к изменению или даже отказу выхода ручки.
Потенциометр характеризуется пассивным, контактным типом работы, и его стабильность относительно Холла будет лучше. Вообще говоря, срок службы потенциометра связан со сроком службы самого потенциометра. Большинство отечественных высококачественных потенциометров имеют срок службы от сотен тысяч до миллионов раз, а некоторые импортные потенциометры могут достигать 1-2 млн. раз и даже более. высокий. При использовании потенциометров этого типа не требуется дополнительного источника питания.
В соответствии с приведенными выше характеристиками электронная рукоятка управления, используемая для экскаваторов, погрузчиков и других высокочастотных устройств, как правило, относится к типу Холла. Она используется для горной техники и других ситуаций, где может присутствовать металлическая пыль или электромагнитные помехи. Рекомендуется использовать потенциометр. Тип электронной рукоятки управления. Кроме того, он определяется в зависимости от того, имеется ли дополнительный источник питания на стороне клиентской системы. Обычно обычное напряжение Холла составляет 3,3 и 5 В пост. тока, а широковольтная версия может питаться от 9~36 В пост. тока.
Кроме того, существует форма выхода типа “шина”, которая обычно используется в тех случаях, когда требуется шинная связь. В целом, в строительной технике чаще всего используется шина CAN. В других отраслях также используются RS232, RS485, USB и другие виды шинных выходов. Заказчики должны выбирать в зависимости от условий работы.
Наконец, существуют области применения пружинно-возвратного типа и фрикционного типа позиционирования:
1.Пружинный возвратный тип: при высокой рабочей частоте требуется возврат в нейтральное или исходное положение. Обычно для строительных машин, воздушных транспортных средств, вилочных погрузчиков и в других случаях требуется частая работа или функция сброса.
2.Фрикционный тип позиционирования: применяется в тех случаях, когда частота работы низкая и необходимо работать в позиционном положении. Обычно используется в сельскохозяйственной технике, буровых установках, горнодобывающей и другой технике, где необходимо постоянно поддерживать рабочее напряжение.