در انتخاب کابل مناسب برای پروژه‌های صنعتی، شناخت تفاوت کابل کنترل (کابل فرمان) و کابل ابزار دقیق اهمیت ویژه‌ای دارد. این دو کابل پرکاربرد هرکدام برای انتقال سیگنال‌های خاص طراحی شده‌اند؛ کابل ابزار دقیق برای ارسال داده‌های حساس و کم‌ولتاژ با حداقل نویز، و کابل کنترل برای فرمان‌دهی و مدیریت تجهیزات صنعتی. آشنایی با ویژگی‌ها و انواع کابل افشان فرمان، کابل شیلددار کنترل و کابل زره‌دار فرمان به شما کمک می‌کند بهترین گزینه را برای نیازهای پروژه خود انتخاب کنید.
کابل ابزار دقیق چیست؟
کابل ابزار دقیق دسته‌ای از کابل‌های چند رشته‌ای است که برای انتقال سیگنال‌های کم‌ولتاژ در سیستم‌های کنترل و پردازش داده کاربرد دارند. این کابل‌ها در برابر تداخل الکترومغناطیسی و نویز بسیار مقاوم هستند، به طوری که امکان انتقال دقیق سیگنال‌های کنترل تجهیزات را فراهم می‌کنند. کابل ابزار دقیق معمولاً در نمونه‌های دو به دو (زوج)، سه به سه یا چهار به چهار به صورت به هم تابیده شده تولید می‌شود تا تداخلات کمتری داشته باشد. انتقال سیگنال‌های سنسورها، ترانسمیترها و دستگاه‌های اندازه‌گیری از طریق کابل‌های ابزاردقیق انجام می‌گیرد؛ به عبارتی این کابل‌ها برای اتصال تجهیزات ابزاردقیق به پنل‌ها و کنترل‌کننده‌ها به کار می‌روند. در صنایع خودکار و اتوماسیون صنعتی، کابل ابزار دقیق بستر مناسبی برای انتقال داده بدون نویز و با دقت بالا فراهم می‌کند.
ویژگی‌های کابل ابزار دقیق
- مقاومت در برابر نویز و تداخل: کابل‌های ابزاردقیق دارای ساختار به هم تابیده شده هستند که ضمن کاهش تداخل الکترومغناطیسی و کراس‌تاک بین هادی‌ها، از نویزهای خارجی جلوگیری می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال با دقت بالایی منتقل شوند.
- انتقال سیگنال کم‌ولتاژ : کابل ابزار دقیق برای انتقال سیگنال‌های الکتریکی در سطوح ولتاژ پایین طراحی شده است.
- پیچش زوج‌به‌زوج: هادی‌های کابل ابزار دقیق اغلب در زوج‌های به هم تابیده شده قرار می‌گیرند تا اثر هم‌شنوایی (Crosstalk) بین زوج‌ها کاهش یابد. این پیچش زوج‌ها به کاهش EMI کمک کرده و از اختلال سیگنال جلوگیری می‌کند.
- شیلد و حفاظ: اکثر کابل‌های ابزار دقیق دارای یک یا چند لایه شیلد (محافظ فلزی) هستند که از نویزهای خارجی جلوگیری می‌کند. برخی انواع نیز در برابر آتش (نسوز) یا مواد شیمیایی مقاوم هستند؛ به طور مثال کابل‌های ضدآتش با استانداردهای خاص تولید شده و کابل‌های سرب‌دار دارای غلاف سرب برای محافظت شیمیایی می‌باشند.
- نوع هادی: هادی این کابل به دو صورت افشان یا نیمه‌افشان تولید می‌شود.
- رنگبندی عایق هادی:عایق هادی کابل‌های ابزار دقیق به دوصورت ساخته می‌شوند. عایق هادی یا رنگ بندی مجزا دارند تا تشخیص هر زوج آسان شود یا شماره گذازی شده‌اند.
کاربردهای کابل ابزار دقیق
کابل‌های ابزار دقیق برای انتقال سیگنال‌های اندازه‌گیری و کنترلی در بخش‌های اتوماسیون و اندازه‌گیری صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کابل‌ها به‌ویژه در محل‌هایی کاربرد دارند که دقت و صحت سیگنال اهمیت دارد. به عنوان مثال، در اتاق کنترل واحدهای صنعتی و سیستم‌های پایش فرآیند از کابل ابزار دقیق استفاده می‌شود. از کاربردهای معمول دیگر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- معادن و صنایع معدنی
- نیروگاه‌ها (اعم از برق، حرارتی و هسته‌ای)
- پالایشگاه‌ها و پتروشیمی
- پست‌های برق و ایستگاه‌های کنترل
- کارخانه‌های صنعتی و خطوط تولید خودکار
- سیستم‌های مانیتورینگ و کنترل فرایندها
- تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب
انواع کابل‌های ابزار دقیق
بر اساس نوع عایق، حفاظ و کاربرد، کابل‌های ابزاردقیق در انواع مختلفی تولید می‌شوند:
- کابل ابزار دقیق عایق PVC و XLPE: کابل‌هایی با غلاف پلاستیکی (PVC) یا کراس‌لینک پلی‌اتیلن (XLPE) که برای نصب داخلی و معمولاً محیط‌های خشک مناسب هستند.
- کابل ابزار دقیق شیلددار: دارای یک یا چند لایه شیلد (زوجی یا کلی) برای محافظت از نویزهای الکترومغناطیسی. این کابل‌ها انتقال سیگنال با کمترین تداخل را ممکن می‌کنند.
- کابل ابزار دقیق زره‌دار (مسلح): مجهز به پوشش فلزی (معمولاً استیل گالوانیزه) برای حفاظت مکانیکی بالا؛ این کابل‌ها برای نصب‌های دفنی و کاربردهایی که امکان آسیب فیزیکی وجود دارد، مناسب هستند.
- کابل ابزار دقیق ضدآتش (نسوز): کابل‌هایی با مواد نسوز در ساختار که تا چند ساعت در برابر آتش و حرارت بالا مقاومت دارند؛ مناسب محیط‌هایی مانند آزمایشگاه‌ها و تاسیسات حساس.
- کابل ابزار دقیق سرب‌دار: دارای غلاف سربی محافظ که در برابر مواد شیمیایی و خورنده مقاوم است؛ معمولاً در محیط‌های نفت و گاز و زیرزمینی کاربرد دارد.
کابل کنترل چیست؟
کابل کنترل (که به آن کابل فرمان یا کابل سیگنال نیز گفته می‌شود) کابل چندرشته‌ای است که وظیفه انتقال سیگنال‌های کنترلی، حفاظتی یا اندازه‌گیری را در مدارهای کنترل بر عهده دارد. این کابل‌ها برای انتقال سیگنال‌های الکتریکی ولتاژ پایین طراحی شده و در صنایع مختلف از جمله برق، اتوماسیون صنعتی، ماشین‌آلات، ابزار دقیق و مخابرات کاربرد دارند. هر رشته در کابل کنترل می‌تواند فرمان‌های کنترلی دستگاه‌ها (مثلاً باز/بسته شدن کنتاکت‌ها یا دیتاهای اندازه‌گیری) را منتقل کند و در نتیجه بر عملکرد سیستم‌های الکتریکی و مکاترونیکی نظارت می‌کند.
ویژگی‌های کابل کنترل
- هادی: معمولاً از مس آنیل‌شده یا آلومینیوم ساخته می‌شود. مس به دلیل رسانایی الکتریکی بالا، کاربرد گسترده‌ای در کابل‌های کنترل دارد.
- عایق: مواد عایق باید دارای خواص دی‌الکتریک مناسب باشند؛ رایج‌ترین عایق‌ها PVC، XLPE و PE هستند.
- شیلد (محافظ): بسیاری از کابل‌های کنترل دارای لایه فلزی شیلد برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) هستند. شیلد می‌تواند از جنس مس بافته‌شده، فویل آلومینیومی یا سیم فولادی باشد.
- روکش: جنس روکش باید در برابر رطوبت، حرارت، روغن‌ها و مواد شیمیایی مقاوم باشد تا کابل در شرایط محیطی گوناگون دوام یابد.
- تعداد رشته‌ها: تعداد هادی‌های کابل کنترل بر اساس کاربرد (مثلاً تعداد سیگنال‌های کنترلی قابل انتقال) تعیین می‌شود. برای مثال، در خطوط فرمان جرثقیل یا تابلو برق، کابل‌هایی با هادی‌های متعدد استفاده می‌شود.
- مشخصات فنی: ولتاژ نامی، سطح مقطع هادی، جریان مجاز، مقاومت و ظرفیت خازنی کابل کنترل باید با نیازهای سیستم مطابقت داشته باشد. این مشخصات معمولاً بر پایه استانداردهای بین‌المللی IEC تعریف می‌شوند.
کاربردهای کابل کنترل
کابل‌های کنترل در طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی به کار می‌روند. از جمله مهم‌ترین آن‌ها:
- اتوماسیون صنعتی: اتصال سنسورها، محرک‌ها، PLCها و سایر تجهیزات اتوماسیون به یکدیگر.
- صنعت برق: انتقال سیگنال‌های کنترلی در تابلوهای برق، سیستم‌های روشنایی و موتورها.
- ماشین‌آلات: انتقال سیگنال کنترل در ماشین‌آلات صنعتی، ربات‌ها و تجهیزات ابزار دقیق.
- مخابرات و شبکه: انتقال داده‌های صوتی و دیجیتال در سیستم‌های مخابراتی و شبکه‌های کامپیوتری.
- نفت و گاز: انتقال سیگنال‌های کنترلی در سیستم‌های پایش و کنترل چاه‌ها و پالایشگاه‌ها.
نکته: این کابل‌ها همچنین در خطوط مونتاژ، دستگاه‌های CNC، آسانسورها، جرثقیل‌ها و سایر تجهیزات متحرک برای ارسال دستورات کنترلی استفاده می‌شوند.
انواع کابل‌های کنترل
کابل‌های کنترل بر اساس نوع ساختمان و کاربرد به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند. رایج‌ترین انواع آن عبارتند از:
- کابل افشان (کابل فرمان افشان): حاوی هادی‌های مسی افشان و بسیار انعطاف‌پذیر است؛ برای کاربردهایی که نیاز به جابجایی مکرر یا انطباق با حرکت وجود دارد مناسب است.
- کابل مفتولی (تک‌هسته‌ای): دارای هادی‌های مسی مفتولی است که مقاومت مکانیکی بالایی دارد و برای نصب‌های ثابت مناسب است.
- کابل شیلددار کنترل (شیلددار فرمان): شامل یک لایه شیلد فلزی است که از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری می‌کند؛ این نوع در پروژه‌هایی که هم‌پوشانی سیگنال‌ها و کابل‌های قدرت وجود دارد کاربرد دارد.
- کابل نسوز کنترل (کابل فرمان نسوز): طراحی‌شده برای مقاومت در برابر حرارت و آتش؛ در سیستم‌های کنترل ایمنی و ساختمان‌های صنعتی حساس به کار می‌رود.
- کابل زره‌دار کنترل (کابل زره‌دار فرمان): دارای روکش فلزی مقاوم برای حفاظت مکانیکی بالا است؛ مناسب محیط‌هایی است که احتمال آسیب فیزیکی وجود دارد.
با توجه به استانداردهای بین‌المللی، کابل‌های کنترل در اشکال دیگری مانند تخت، ضد آب/روغن و با عایق‌های ویژه نیز تولید می‌شوند.
تفاوت کابل کنترل و ابزار دقیق
تفاوت‌های اصلی کابل کنترل و کابل ابزار دقیق به شرح زیر است:
- تعداد رشته‌ها: کابل کنترل معمولاً تعداد هادی بیشتری دارد، در حالی که کابل‌های ابزاردقیق تعداد رشته کمتری دارند.
- ولتاژ کاری: کابل کنترل برای انتقال سیگنال‌ها و ولتاژهای نسبتاً بالاتر طراحی می‌شود، اما کابل ابزاردقیق مختص سیگنال‌های ولتاژ پایین است.
- ساختار: کابل‌های ابزاردقیق اغلب به صورت زوج‌های تابیده (Twisted Pair) و همراه با شیلد ساخته می‌شوند، اما کابل‌های کنترل ساختار چند رشته‌ای دارند.
- نیاز به شیلد: کابل ابزار دقیق به‌دلیل حساسیت سیگنال‌هایش همواره دارای لایه شیلد برای محافظت از EMI است، در حالی که کابل کنترل (به‌خصوص در ولتاژهای بالاتر) ممکن است بدون شیلد و با تدابیر حفاظتی دیگر عرضه شود.
به طور خلاصه، کابل کنترل و کابل ابزار دقیق هر دو برای انتقال سیگنال در سیستم‌های صنعتی به کار می‌روند، اما کابل ابزار دقیق بر دقت و امینت سیگنال (نویز کم و شیلد قوی) تاکید دارد، در حالی که کابل کنترل بر پایداری در ولتاژهای بالاتر و محافظت مکانیکی بیشتر تمرکز دارد.