Projeto
de Painéis de Controle em Equipamentos Industriais.
Aumentar a eficiência de controladores
de motor, melhorar a produtividade e garantir a diminuição dos custos são
alguns dos principais objetivos a serem alcançados por quem busca otimizar o
projeto de painéis de controle elétricos.
Engenheiros responsáveis pelo projeto de
painéis possuem cada vez mais desafios atribuídos a seus projetos existentes, a
fim de obter o maior desempenho possível.
Esses desafios abrangem questões como impacto
ambiental, custos com segurança, problemas relativos aos ruídos de
interferência eletromagnética e a otimização do espaço do painel de controle.
Os produtos não tem o mesmo desempenho e durabilidade em ambientes turbulentos, em comparativo com ambientes ideais.
Problemas práticos enfrentados em campo podem levar à paralisação necessária para sanar os sistemas danificados, o que pode resultar em manutenção cara.
Vamos introduzir práticas e soluções que auxiliam o controle por engenheiros e projetistas no desenvolvimento do painel e o ciclo de vida do produto.
Isso fornecerá dicas e ferramentas que proporcionam soluções melhores ao processo para a redução dos custos e o aprimoramento do desempenho do ciclo de vida.
Otimização do Espaço do Painel de Controle.
Engenheiros e projetistas de máquinas são
constantemente desafiados a reduzir o tamanho e as áreas das máquinas
construídas. Isso significa que é preciso construir áreas menores para se
ajustar melhor dentro dos painéis de controle existentes.
Ampliar o espaço da plataforma do anexo é uma
boa solução. Porém, existem diversos desafios em relação ao desenvolvimento de
painéis de controle menores.
As
considerações incluem:
ü Segregação do cabo;
ü Gestão Térmica;
ü Entrada do cabo;
ü Interferência
Eletromagnética;
ü Raio de curvatura do cabo;
ü Espaço para futura
expansão.
Além
de problemas de segurança, o cumprimento dos padrões e dos códigos, bem como o
cumprimento das exigências de separação de componentes eletrônicos torna o
trabalho do engenheiro e do projetista muito mais complicado.
Os
painéis de controle passaram por diversas mudanças desde a caixa do painel
tradicional e do projeto de porta única.
Os
painéis de controle possuem muito mais versatilidade com caixas de painel
projetadas com pontos de acesso múltiplos, compartimentos do subpainel e
sistemas de resfriamento integrado opcionais.
Uma
área que tende a não ser usada é o espaço entre a porta do quadro e os
componentes montados na parte traseira do subpainel.
A
utilização de vias DIN com componentes que poderiam ser normalmente instalados
sobre o subpainel.
Com
sistemas de resfriamento integrado, os painéis de controle possibilitam que
equipamentos elétricos sejam montados e instalados próximos um do outro.Isso
reduz o espaço usado e aprimora a eficiência de dissipação de calor dentro da
unidade.
Existem
muitos sistemas de resfriamento disponíveis e escolher o correto depende das
necessidades dos painéis de controle.
Redução de ruídos.
A interferência eletromagnética
proveniente de componentes externos emite ruídos que podem interferir
decisivamente nas operações normais de outros componentes.
O
risco de EMI aumenta com a adição de componentes de rede e dispositivos de energia,
enquanto reduz os custos do painel. É difícil detectar o ruído emitido pelos
componentes, uma vez que, o painel de controle está finalizado, por
conseguinte, as chances de uma possível EMI são reduzidas. É fundamental reunir
soluções para a redução dos ruídos dentro do projeto original.
Aterrar corretamente os componentes que
emitem ruídos é um ótimo passo inicial para reduzir as emissões de EMI. Os fios
que formam os circuitos também servem para fabricar excelentes antenas e
minimizam o tamanho dos circuitos, o que ajudará a reduzir os ruídos recebidos.
Em
vez de fios de circuito, execute o processo de alimentação e coloque os fios
juntos novamente. Torcer os fios juntos também reduz os efeitos de EMI. Ligue a
entrada dos condutores terra ao subpainel onde eles entram usando uma barra à
terra universal.
O
layout do fio é uma consideração crucial no controle do ruído e a distância
entre dois é um grande fator junto ao trajeto do layout do fio. Cruzar o fio
condutor nos ângulos corretos, desde que os condutores perpendiculares possuam
menor comprimento comum do que dos condutores paralelos, consequentemente,
reduzirá os ruídos. Evite operar o CC próximo do CA e as entradas próximas das
saídas. Para reduzir a EMI há uma recomendação de distância de 3 a 6 polegadas
entre condutores de alta voltagem e baixa voltagem em operações paralelas.
E 12
polegadas são recomendadas entre cabos codificadores e cabos de retorno de
separador e o motor ou quaisquer cabos de alimentação CA.
Proteção Ambiental.
Quadros do painel de controle precisam
proteger os sistemas essenciais, fornecer um risco de paralisação potencial
reduzida e garantir a proteção dos funcionários.
Os
riscos ambientais tais como a corrosão, a exposição à substâncias, o ruído
elétrico e a temperatura ambiente podem ter efeitos nocivos em relação aos
sistemas do painel de controle.
Determinar
se a aplicação será em ambiente interno ou externo é extremamente dependente
desses fatores. Fatores ambientais globais incluem:
Interação
humana (Por Segurança, Isolar o Equipamento dos Funcionários);
Exposição
à Substâncias (Manter poeira, umidade, óleos para vedação distantes do
Sistema);
Fluidos
e Abrasivos de Alta Pressão (Limpeza e Agente de Lavagem);
Temperatura
(Manter o Equipamento Eletrônico dentro das Temperaturas Operacionais);
Raios
UV (Degradação Material devido à Luz Solar);
Elementos
Corrosivos (Sais e Produtos Químicos que podem causar Corrosão no Equipamento).
Para
a proteção dos painéis de controle da exposição à substâncias, estes devem
possuir vedações impermeáveis nas superfícies de acoplamento, a fim de isolar
os sistemas internos essenciais.
A
aplicação de acabamentos apropriados na superfície externa do quadro pode
ajudar a suportar riscos elevados de pressão e temperatura, bem como os raios
UV e potencial de corrosão.
Sistemas
de gerenciamento térmico podem auxiliar na manutenção dos sistemas do painel de
controle dentro de temperaturas de funcionamento concebidos.
A
proteção do painel de controle de fatores ambientais é importante para garantir
que o sistema opere regularmente, enquanto a produtividade e a longevidade do
equipamento não são perdidas.
Durante
a escolha do quadro do painel de controle, é importante entender os fatores
ambientais, a fim de especificar o quadro com base na exigência de entrada e no
cumprimento do padrão para conseguir uma proteção adequada.
Proteção de Pessoal
(funcionários).
Fornecer
um local de trabalho seguro para os funcionários é fundamental para o cotidiano
operacional. Como os sistemas de controle continuam a se desenvolver e se
tornam mais complexos, é mais importante do que nunca seguir os passos
necessários para garantir a segurança.
O
número de acidentes elétricos tem aumentado, o que confirma a necessidade em
melhorias da segurança. Quando riscos ambientais são negligenciados, lesões aos
funcionários podem causar multas e aumento de custos operacionais.
Uma
explosão do arco elétrico é muito perigosa e o mau funcionamento elétrico
dispendioso que ocorre como um curto-circuito entre os condutores
eletrificados.
Frequentemente,
um arco elétrico é ativado pelo movimento do operador ou contato com
equipamento energizado. Uma falha na fase terra ou na fase a fase pode resultar
em lesões fatais e danos ao equipamento.
Identificação
visual, rotulagem e sistemas de identificação podem ser usados para garantir
que os funcionários entendam que existe uma possibilidade de risco dentro dos
painéis de controle e sistemas próximos.
Barreiras
físicas são importantes para a proteção contra riscos mecânicos. É necessário
projetar equipamentos para que os funcionários sem treinamento permaneçam longe
das fontes de risco. Barreiras físicas incluem:
Mecanismos de Trava de Proteção (Segurança
Preventiva que Bloqueia Fontes de Energia quando Ligadas)
Portas de Dados (Possibilita o Diagnóstico
de Fora do Painel longe do Risco)
Travamentos (Garante que todas as Fontes de
Energia estejam proporcionando Segurança antes da Manutenção)
É
importante que as instalações com sistemas de controle e painéis tomem as
precauções necessárias para manter a segurança dos funcionários durante as
operações.
Não
pode haver custos significativos associados a incidentes elétricos, como
compensação do trabalhador, custos de seguro e taxas legais. Ao avaliar e
compreender os riscos do local de trabalho, os sistemas de painéis de controle
e componentes podem ser projetados com a segurança dos funcionários em mente.
Desenvolvimento
do Projeto do Painel de Controle.
O módulo fornece uma completa
interface em detalhes para projetar e desenvolver o layout do painel de
controle.
Essa
plataforma pode integrar facilmente o desenho mecânico 3D ao componente
elétrico para visualizar a colocação de componentes, buscando a otimização de
espaço no painel de controle.
O
visual do layout da fiação, componentes do sistema de controle, bem como a
integração completa do projeto de circuito esquemático. Capaz de fornecer uma
representação virtual que exibirá o projeto geral do painel, do tipo do painel
da estrutura à rotulagem dos riscos potenciais para a produção.
Permite
a passagem dos dutos e do roteamento do cabo aos componentes. Capaz de entregar
rotas autênticas e cálculos de aproximação do comprimento para a melhoria das
estimativas de custos diretos de materiais.
Fornece
verificações de regra para garantir que o projeto seja executável sem
interferências entre componentes.
O
roteamento do fio automático ou manual é feito com base na disposição do
componente, a fim de vedar um projeto do painel de controle inválido. Também
fornece verificações de regra do projeto, para assim evitar o excesso de
enchimento dos dutos e a disposição de peças em áreas restritas, bem como sua
habilidade de cumprir com os padrões por meio do reconhecimento do fio e
proximidade da peça.
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