Otimização do painel de controle de maquinário industrial

Maior eficiência do controlador do motor, maior produtividade e melhor custo de retirada são alguns exemplos das principais mudanças que as empresas estão buscando ao otimizar os painéis de controle elétricos. Os engenheiros e projetos do painel de controle estão se concentrando nos desafios envolvidos nos projetos existentes para utilizar o melhor desempenho possível. Esses desafios lidam com implantação ambiental, custo de segurança, preocupações com ruído de interferência eletromagnética e otimização do espaço do painel de controle.

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Os designers e engenheiros têm limitações de tempo para concluir os planos do painel de controle e, mais do que frequentemente, encontram problemas para produzir produtos com um ciclo de vida robusto que também atenda a todos os requisitos de design. Os produtos não se replicam de maneira ideal em ambientes hostis como o fazem em ambientes de controle. Problemas práticos experimentados no campo podem levar ao tempo de inatividade necessário para reparar sistemas danificados, o que pode resultar em manutenção cara.

O artigo mergulhará em soluções e práticas que ajudam engenheiros de controle e designers de painel a otimizar o desenvolvimento do painel de controle e o ciclo de vida do produto. Isso fornecerá dicas e ferramentas para fornecer melhores soluções de processo para reduzir custos e melhorar o desempenho do ciclo de vida.

Otimizando o Espaço do Painel de Controle

Os engenheiros e projetistas de máquinas têm o desafio de reduzir constantemente o tamanho e a área ocupada pelas máquinas que constroem. Isso significa que os designers precisam construir pegadas menores para caber mais nos painéis de controle existentes. Maximizar o espaço da plataforma do gabinete é uma boa solução. Mas, existem vários desafios com o design de painéis de controle menores. As considerações incluem:

• Segregação de cabos
• Gerenciamento térmico
• Entrada de cabo
• Interferência eletromagnética
• Raio de curvatura do cabo
• Espaço para expansão futura

Além das preocupações com a segurança, cumprir os padrões e códigos, bem como cumprir os requisitos de separação de componentes eletrônicos torna os trabalhos do engenheiro e do projetista muito mais complicados.



Os painéis de controle evoluíram desde a caixa de painel tradicional e design de porta única. Os painéis de controle têm muito mais versatilidade com caixas de painel projetadas com vários pontos de acesso, compartimentos de subpainel e sistemas de resfriamento integrados opcionais. Uma área que a maioria tende a não usar é o espaço entre a porta do gabinete e os componentes montados no subpainel na parte traseira. Utilizando trilhos DIN com componentes que normalmente seriam instalados no subpainel.

Com sistemas de resfriamento integrados, os painéis de controle podem permitir a montagem de equipamentos elétricos e a instalação de fechos entre si. Isso diminui o espaço usado e melhora a eficiência da dissipação de calor dentro da unidade. Existem muitos sistemas de resfriamento disponíveis e escolher o certo depende das necessidades do painel de controle.

Mitigação de ruído

A interferência eletromagnética de componentes externos emite ruído que pode interferir nas operações normais de outros componentes. O risco de EMI aumenta com a adição de componentes em rede e dispositivos de energia, minimizando os custos do painel. É difícil detectar componentes emissores de ruído depois que o painel de controle estiver concluído, portanto, para reduzir as chances de possível EMI, é essencial incorporar soluções de mitigação de ruído no projeto original.

O aterramento adequado dos componentes emissores de ruído é um grande primeiro passo para reduzir as emissões de EMI. Os fios que formam loops são excelentes antenas e minimizar o tamanho dos loops ajudará a reduzir o ruído recebido. Em vez de enlaçar os fios, coloque os fios de alimentação e retorno juntos. Torcer os fios juntos reduz ainda mais os efeitos de EMI. Conecte os condutores de aterramento de entrada ao subpainel onde eles entram usando uma barra de aterramento universal.

O layout do fio é uma consideração crucial no controle de ruído e a distância entre os dois é um grande fator junto com o layout do caminho do fio. Fios condutores cruzados em ângulos retos, pois os condutores perpendiculares têm muito menos comprimento comum do que os condutores paralelos, reduzindo assim o ruído. Evite executar DC próximo a AC e entradas próximas às saídas. Para reduzir a EMI, uma distância recomendada de 3 a 6 polegadas entre os condutores de alta e baixa tensão em execuções paralelas. E 12 polegadas é recomendado entre codificadores e cabos de feedback do resolver e motor ou quaisquer cabos de alimentação AC.

Proteção Ambiental

Os gabinetes do painel de controle precisam proteger os sistemas vitais, reduzir o risco potencial de inatividade e garantir a proteção do pessoal. Riscos ambientais, como corrosão, exposição a substâncias, ruído elétrico e temperatura ambiente podem ter efeitos prejudiciais nos sistemas do painel de controle. Determinar se a aplicação será interna ou externa depende muito desses fatores. Os fatores ambientais gerais incluem:

• Interação humana (isolamento do equipamento do pessoal para segurança)
• Exposição a substâncias (mantendo poeira, umidade e óleos vedados do sistema)
• Fluidos de alta pressão e abrasões (limpeza e lavagem do agente)
• Temperatura (mantendo o equipamento eletrônico dentro das temperaturas operacionais)
• Raios UV (degradação de material da luz solar)
• Elementos corrosivos (sais e produtos químicos que podem causar corrosão no equipamento)

Para proteger os painéis de controle da exposição a substâncias, eles devem ter vedações à prova de vazamentos nas superfícies de contato para isolar sistemas internos vitais. Aplicar acabamentos adequados à superfície externa do gabinete pode ajudá-lo a resistir a altas pressões e exposições a temperatura, bem como aos raios ultravioleta e corrosão potencial. Os sistemas de gerenciamento térmico podem ajudar a manter os sistemas do painel de controle dentro das temperaturas operacionais projetadas.

Proteger o painel de controle de fatores ambientais é importante para garantir que os sistemas funcionem sem problemas, enquanto a produtividade e a longevidade do equipamento não são perdidas. Durante a seleção do invólucro do painel de controle, é importante compreender os fatores ambientais para especificar o invólucro com base no requisito de ingresso e conformidade com o padrão para obter a proteção adequada.

Proteção de Pessoal

Fornecer um espaço de trabalho seguro para o pessoal é essencial para os negócios diários. Como os sistemas de controle continuam a se desenvolver e se tornar mais complexos, é mais vital do que nunca tomar as medidas necessárias para garantir a segurança. O número de acidentes elétricos tem aumentado, levando à necessidade de aumentar a segurança. Quando os riscos ambientais são negligenciados, lesões ao pessoal podem causar multas e aumentar os custos operacionais.

Uma explosão de arco voltaico é muito perigosa e um mau funcionamento elétrico caro que ocorre como um curto entre os condutores eletrificados. Freqüentemente, um arco voltaico é disparado pelo movimento do operador ou contato com o equipamento energizado. Uma falta fase-terra ou fase-fase resultante pode causar lesões fatais e danos ao equipamento.

Os sistemas de sinalização, rotulagem e identificação devem ser usados ​​para garantir que o pessoal entenda que existe uma possibilidade de risco nos painéis de controle e nos sistemas de aproximação. As barreiras físicas são importantes para proteger contra riscos mecânicos. É necessário projetar o equipamento de forma que o pessoal não treinado fique longe das fontes de risco. As barreiras físicas incluem:

• Mecanismos de travamento (segurança preventiva que trava as fontes de energia enquanto ligada)
• Portas de dados (permite diagnósticos fora do painel, longe do risco)
• Bloqueios (garante que todas as fontes de energia sejam transformadas em segurança antes da manutenção)

É importante que as instalações com sistemas de controle e painéis tomem as precauções necessárias para manter o pessoal seguro durante as operações. Pode haver custos significativos associados a incidentes elétricos, como compensação do trabalhador, custos de seguro e taxas legais. Ao avaliar e compreender os perigos do espaço de trabalho, os sistemas e componentes do painel de controle podem ser projetados com a segurança do pessoal em mente.

E3.Panel para desenvolvimento de design de painel de controle

Fornece uma interface completa e detalhada para projetar e desenvolver o layout do painel de controle. Esta plataforma pode integrar facilmente o projeto mecânico 3D com o componente eletrônico para visualizar a colocação do componente para otimização do espaço do painel de controle. Veja visualmente o layout da fiação, os componentes do sistema de controle e a integração completa do projeto do circuito esquemático. Capaz de fornecer representação virtual que exibirá o design geral do painel de controle, desde o tipo de estrutura do painel até a identificação de perigos potenciais para a produção.



O E3.Panel permite dutos e caminhos de roteamento de cabos para componentes. Capaz de fornecer cálculos de aproximação de rotas e comprimentos verdadeiros para melhorar as estimativas de custos diretos de materiais. Fornece verificações de regras de design para garantir que o design seja fabricado sem interferência de dispositivo e componente.



Roteamento de fio automático ou manual com base na colocação de componentes para proibir projetos de painel de controle inválidos. Também fornece verificações de regras de projeto para evitar enchimento excessivo de dutos e colocação de peças em áreas restritas, bem como sua capacidade de cumprir os padrões, reconhecendo fios e proximidade de peças.



Bibliotecas de componentes aprofundadas com referência cruzada online para fornecer informações sobre especificações de componentes e dimensões físicas para determinar as melhores dimensões de economia de espaço para a infraestrutura do painel de controle.

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Recursos E3.Panel Adicionais

• 100% Integração com E3.Schematics e E3.Cable
• Quaisquer alterações feitas no painel ou esquema são refletidas em todas as ferramentas da série E3.
• Verificação de regra de design
• Prevenção de perigos
• Detecção de interferências
• Encaixe automático em posições de montagem válidas
• Prevenção de erros de posicionamento
• Criar visualizações 2D adicionais
• Representação 2D do design do painel de controle
• Integre o projeto do painel com equipamentos de fabricação
• O E3.Panel plus integra-se a vários equipamentos de fabricação, como máquinas de preparação de fios Komax e ferramentas de perfuração, puncionamento e corte Perforex.

Você já teve histórias anteriores sobre como projetar o painel de controle ideal? Escreva sua história abaixo.

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