Оптимизация панели управления промышленного оборудования

Повышение эффективности контроллера двигателя, повышение производительности и снижение затрат на вытеснение - вот лишь некоторые из них. основных изменений, к которым стремятся компании, оптимизируя электрические панели управления. Инженеры и проектировщики панелей управления сосредотачиваются на проблемах, связанных с существующими проектами, чтобы добиться максимальной производительности. Эти проблемы связаны с развертыванием в окружающей среде, расходами на безопасность, проблемами электромагнитных помех и оптимизацией места на панели управления.

---

У дизайнеров и инженеров есть ограниченные временные рамки для завершения планов панели управления, и, чаще всего, они сталкиваются с проблемами при производстве продуктов с надежным жизненным циклом, который также отвечает всем требованиям проектирования. Продукты не могут идеально воспроизводиться в суровых условиях, как в контрольных средах. Практические проблемы, возникающие в полевых условиях, могут привести к простою, необходимому для ремонта поврежденных систем, что может привести к дорогостоящему обслуживанию.

В статье будут рассмотрены решения и методы, которые помогают инженерам по контролю и проектировщикам панелей оптимизировать разработку панелей управления и жизненный цикл продукта. Это даст советы и инструменты для разработки более эффективных технологических решений, позволяющих снизить затраты и повысить эффективность жизненного цикла.

Оптимизация пространства панели управления

Перед машиностроителями и конструкторами стоит задача постоянно уменьшать размер и занимаемую площадь в производимых ими машинах. Это означает, что дизайнерам необходимо создавать меньшие посадочные места, чтобы они больше помещались в существующие панели управления. Увеличение пространства на платформе шкафа - хорошее решение. Но есть несколько проблем с проектированием панелей управления меньшего размера. Соображения включают:

• Разделение кабелей
• Управление температурным режимом
• Кабельный ввод
• Электромагнитные помехи
• Радиус изгиба кабеля
• Пространство для будущего расширения

В дополнение к соображениям безопасности, соблюдение стандартов и кодексов, а также соблюдение требований разделения электронных компонентов значительно усложняют работу инженера и проектировщика.

Панели управления произошли от традиционных коробок для панелей и конструкции с одной дверью. Панели управления обладают гораздо большей универсальностью с панельными коробками, разработанными с несколькими точками доступа, отсеками для дополнительных панелей и дополнительными встроенными системами охлаждения. Область, которая обычно не используется, - это пространство между дверцей шкафа и компонентами, установленными на вспомогательной панели сзади. Использование DIN-рейки с компонентами, которые обычно устанавливаются на субпанели.

Благодаря встроенным системам охлаждения панели управления позволяют устанавливать и устанавливать электрическое оборудование ближе друг к другу. Это уменьшает используемое пространство и повышает эффективность рассеивания тепла внутри устройства. Доступно множество систем охлаждения, и выбор подходящей зависит от потребностей панели управления.

Снижение шума

Электромагнитные помехи от внешних компонентов создают шум, который в конечном итоге может помешать нормальной работе других компонентов. Риск электромагнитных помех возрастает при добавлении сетевых компонентов и устройств питания при минимизации затрат на панель. После завершения сборки панели управления сложно обнаружить компоненты, излучающие шум, поэтому, чтобы снизить вероятность возможных электромагнитных помех, важно включить решения по снижению шума в исходную конструкцию.

Правильное заземление компонентов, излучающих шум, - отличный первый шаг к снижению уровня электромагнитных помех. Из проводов, образующих петли, получаются отличные антенны, а минимизация размеров петель поможет уменьшить принимаемый шум. Вместо того, чтобы зацикливать провода, проложите подводящий и обратный провода вместе. Скручивание проводов вместе еще больше снижает влияние электромагнитных помех. Прикрепите входящие заземляющие проводники к субпанели, где они входят, с помощью универсальной шины заземления.

Расположение проводов является решающим фактором в борьбе с шумом, а расстояние между ними является важным фактором наряду с разводкой проводов. Поперечные проводники под прямым углом, поскольку перпендикулярные проводники имеют гораздо меньшую общую длину, чем параллельные проводники, что снижает шум. Избегайте размещения постоянного тока рядом с переменным током, а входы - рядом с выходами. Для уменьшения электромагнитных помех рекомендуется расстояние от 3 до 6 дюймов между проводниками высокого и низкого напряжения, соединенными параллельно. И рекомендуется 12 дюймов между кабелями кодировщика и обратной связи резольвера, а также кабелями двигателя или любых кабелей питания переменного тока.

Защита окружающей среды

Корпуса панелей управления должны защищать жизненно важные системы и снижать потенциальный риск простоя, а также обеспечивать защиту персонала. Риски окружающей среды, такие как коррозия, воздействие веществ, электрический шум и температура окружающей среды, могут оказывать вредное воздействие на системы панелей управления. Определение того, будет ли приложение работать в помещении или на открытом воздухе, во многом зависит от этих факторов. Общие факторы окружающей среды включают:

• Взаимодействие с людьми (изоляция оборудования от персонала в целях безопасности)
• Воздействие веществ (предотвращение попадания пыли, влаги и масел в систему)
• Жидкости и абразивные материалы под высоким давлением (очистка и промывка средств)
• Температура (поддержание рабочего диапазона электронного оборудования)
• УФ-лучи (разрушение материала под воздействием солнечного света)
• Коррозионные элементы (соли и химические вещества, которые могут вызвать коррозию оборудования)

Чтобы защитить панели управления от воздействия веществ, они должны иметь герметичные уплотнения на сопрягаемых поверхностях для изоляции жизненно важных внутренних систем. Нанесение соответствующей отделки на внешнюю поверхность корпуса может помочь ему выдержать воздействие высокого давления и температуры, а также УФ-лучи и потенциальную коррозию. Системы управления температурным режимом могут помочь поддерживать системы панелей управления в пределах проектных рабочих температур.

Защита панели управления от факторов окружающей среды важна для обеспечения бесперебойной работы систем при сохранении производительности и долговечности оборудования. При выборе корпуса панели управления важно понимать факторы окружающей среды, чтобы определить корпус на основе требований к проникновению и соответствия стандартам для достижения надлежащей защиты.

Защита персонала

Обеспечение безопасного рабочего места для персонала имеет важное значение для повседневной работы. Поскольку системы управления продолжают развиваться и становиться все более сложными, сейчас как никогда важно предпринять необходимые шаги для обеспечения безопасности. Возросло количество несчастных случаев, связанных с электричеством, что привело к необходимости повышения безопасности. Если пренебречь опасностями для окружающей среды, травмы персонала могут привести к штрафам и увеличению эксплуатационных расходов.

Вспышка дуги - очень опасная и дорогостоящая электрическая неисправность, которая возникает как короткое замыкание между электрифицированными проводниками. Часто вспышка дуги вызывается движением оператора или контактом с оборудованием, находящимся под напряжением. Возникающее в результате замыкание между фазой и землей или между фазами может привести к смертельным травмам и повреждению оборудования.

Следует использовать системы обозначений, маркировки и идентификации, чтобы гарантировать, что персонал понимает, что существует возможность риска в панелях управления и приближающихся системах. Физические барьеры важны для защиты от механических опасностей. Оборудование необходимо проектировать таким образом, чтобы необученный персонал находился вдали от источников риска. К физическим преградам относятся:

• Механизмы фиксации (превентивная безопасность, блокирующая источники питания во включенном состоянии)
• Порты данных (позволяет проводить диагностику вне панели без риска)
• Блокировки (гарантирует, что все источники энергии переведены в безопасное состояние перед техническим обслуживанием)

Важно, чтобы объекты с системами управления и панелями принимали необходимые меры предосторожности для обеспечения безопасности персонала во время работы. С авариями, связанными с электричеством, могут быть связаны значительные расходы, такие как компенсация работникам, расходы на страхование и судебные издержки. Путем оценки и понимания опасностей на рабочем месте, системы и компоненты панелей управления могут быть спроектированы с учетом безопасности персонала.

E3.Panel для разработки дизайна панели управления

Предоставляет полный подробный интерфейс для проектирования и разработки макета панели управления. Эта платформа может легко интегрировать трехмерный механический дизайн с электронным компонентом для визуализации размещения компонентов для оптимизации пространства панели управления. Визуально просмотрите схему проводки, компоненты системы управления и полную интеграцию схемотехники. Возможность предоставить виртуальное представление, которое будет отображать общий дизайн панели управления, от типа структуры панели до обозначения потенциальных опасностей для производства.

E3.Panel позволяет прокладывать каналы и кабели для компонентов. Возможность предоставить точные приблизительные расчеты маршрута и длины для улучшения оценки прямых затрат на материалы. Обеспечивает проверку правил проектирования, чтобы гарантировать, что конструкция может быть изготовлена ​​без вмешательства устройств и компонентов.

Автоматическая или ручная прокладка проводов на основе размещения компонентов для предотвращения недопустимой конструкции панели управления. Также обеспечивает проверку правил проектирования, чтобы избежать переполнения воздуховодов и размещения деталей в ограниченных зонах, а также его способность соответствовать стандартам за счет распознавания близости проводов и деталей.

Подробные библиотеки компонентов с онлайн-перекрестными ссылками для предоставления информации о спецификациях и физических размерах компонентов для определения оптимальных размеров для экономии места для инфраструктуры панели управления.

---

Дополнительные функции E3.Panel

• 100% интеграция с E3.Schematics и E3.Cable
• Любые изменения, внесенные в панель или схему, отражаются во всех инструментах E3.Series.
• Проверка правил разработки
• Предотвращение опасностей
• Обнаружение конфликтов
• Автоматическая привязка к допустимым монтажным положениям
• Предотвращение ошибок при размещении
• Создать дополнительные 2D-виды
• 2D-представление дизайна панели управления
• Интеграция дизайна панелей с производственным оборудованием
• E3.Panel plus интегрируется с различным производственным оборудованием, таким как оборудование для подготовки проволоки Komax и инструменты Perforex для сверления, штамповки и резки.

Были ли у вас предыдущие истории о разработке оптимальной панели управления? Напишите свою историю ниже.

---