Dominando Painéis de Controle Elétricos: Design, Função e Aplicações Industriais

Se um produto veio de uma linha de montagem automatizada, então um painel de controle elétrico estava envolvido no controle dele. Isso significa que qualquer pessoa lendo isto encontrou um produto feito com a ajuda de um painel de controle.

Um painel de controle elétrico é um sistema de vários dispositivos elétricos que controlam e monitoram as funções mecânicas de máquinas industriais. Essas máquinas têm uma variedade de aplicações, desde montagem e manufatura até produção de alimentos e semáforos.

Projetos de painéis de controle elétricos podem variar com base na aplicação. Painéis de controle geralmente têm CLPs ou computadores industriais que podem ter recursos como Controle Supervisório e Aquisição de Dados (SCADA). SCADA é um sistema de monitoramento sobre um sistema de controle. Geralmente, um sistema SCADA monitora vários equipamentos, cada um com um ou mais painéis de controle.

Desenvolver uma compreensão mais abrangente de painéis de controle elétricos pode beneficiar qualquer pessoa trabalhando ou gerenciando empresas industriais, especialmente de manufatura. Este artigo discutirá painéis de controle elétricos em profundidade, analisando cada componente e o que eles contribuem para o sistema.

Componentes de Painéis de Controle Elétricos

Os componentes de um painel de controle elétrico podem ser classificados em duas categorias principais: elétricos e não elétricos. É importante olhar para ambos para obter uma imagem completa de como o sistema funciona.

Componentes Não Elétricos

Olharemos para os componentes não elétricos primeiro porque geralmente há apenas dois deles e são fáceis de entender.

Gabinete

O gabinete é a caixa de metal que abriga os outros componentes de um painel de controle elétrico. Vem em tamanhos, materiais e especificações variados para atender às necessidades exatas dos processos para os quais o painel é usado e o ambiente em que o gabinete está. O número de portas indica as seções do gabinete e desempenha um papel na determinação do seu tamanho. O gabinete é tipicamente feito de aço, mas materiais diferentes podem ser usados com base na aplicação.

Cada gabinete apresentará as seguintes informações em uma placa de metal anexada:

• Classificação de Segurança Underwriters Laboratories ou UL
• Classificação IP (se aplicável)
• Classificação NEMA (se aplicável)

Juntas, estas classificações informam aos usuários se o gabinete é:

• Para uso interno ou externo
• À prova d'água ou resistente à água
• À prova de poeira ou contaminantes sólidos
• À prova de explosão
• Adequado para condições perigosas

Painel Traseiro

Painéis traseiros são chapas de metal montadas dentro do gabinete. Esses painéis seguram trilhos DIN de montagem e dutos de fiação. Trilhos DIN de metal fornecem uma estrutura de montagem padronizada para os dispositivos elétricos que devem ser anexados. Os dutos de fiação servem como caminhos para fios conectando os dispositivos elétricos. Os dutos ajudam a manter os componentes organizados e o ruído entre dispositivos gerenciado.

Componentes Elétricos

Estes são os componentes que usam eletricidade. Eles podem ser further classificados em duas categorias: componentes que roteiam energia e componentes que controlam e monitoram os processos mecânicos. Embora a maioria desses componentes esteja dentro do gabinete, existem dispositivos localizados fora, como o IHM.

Desligamento Principal

A eletricidade para todos os dispositivos entra no painel de controle através do desligamento principal. Desligamentos podem ser com fusível, sem fusível ou um disjuntor. Geralmente tem uma alça fora do painel que permite aos usuários desligar a energia. A energia típica que entra no painel pode variar entre 120 a 480 volts.

Supressor de Surtos

Após a energia passar pelo desligamento principal, ela será roteada para um supressor de surtos. Este componente protege todos os outros dispositivos dentro de um painel de controle contra surtos elétricos. Esses surtos podem vir de surtos de energia da concessionária ou raios.

Transformador e/ou Fonte de Alimentação

Transformadores alteram a tensão da energia CA. Normalmente montados externamente para economizar espaço, são essenciais para pequenas cargas CA, como motores de transportadores, aquecedores e bombas.

Fontes de alimentação convertem energia CA em energia CC. A maioria do controle industrial é padronizada em 24 VCC. Fontes de alimentação podem ser configuradas para uma variedade de energia de entrada.

Blocos de Terminais

Blocos de terminais também são usados para rotear energia para os dispositivos dentro do painel de controle. Cada bloco tem dois terminais que podem unir fios. Esses blocos podem ser arranjados em uma tira ao longo do trilho DIN para rotear a energia para os outros componentes.

Controlador Lógico Programável ou CLP

O CLP é análogo à CPU de um computador, pois serve como o cérebro de todo o painel. Na verdade, este componente tem uma unidade de processamento central onde o programa lógico é armazenado. O CLP tem entradas e saídas onde os blocos de terminais são conectados. Essas conexões permitem o controle dos processos mecânicos.

Sensores

Sensores como chaves de proximidade e fotocélulas transmitem informações para o CLP. Eles monitoram os processos e dão feedback necessário ao CLP para controlar as operações.

Relés e Contatores

Relés e contatores são essencialmente interruptores que ligam e desligam dispositivos dependendo da necessidade de cada processo. Relés menores são usados para controlar dispositivos mais simples, como luzes ou ventiladores. Contatores são usados para controlar dispositivos de carga mais alta, como motores.

Relés e contatores são geralmente conectados ao terminal de saída do CLP.

Switch de Rede

Um switch de rede conecta múltiplos dispositivos via ethernet. Serve como hub de comunicação conectando o CLP e dispositivos compatíveis com rede fora do painel, geralmente ao longo da linha de montagem.

Interface Homem-Máquina ou IHM

A IHM é um dos dispositivos compatíveis com rede conectados ao switch de rede. Como o nome descreve, a IHM serve como a ferramenta que permite aos usuários interagir com o painel de controle. Geralmente tem uma tela, botões, chaves, joysticks e outros dispositivos de entrada que permitem ao usuário monitorar e controlar os processos ao longo da linha de montagem.

Painel de Controle Elétrico

O painel de controle elétrico é uma parte essencial de qualquer linha de montagem moderna. Ele permite que empresas industriais controlem e monitorem processos facilmente, garantindo eficiência e precisão em cada etapa. Indústrias que requerem operações complexas precisam de painéis de controle elétricos modernos com recursos e integrações adicionais para se manter competitivas.

Entender cada componente em um painel de controle elétrico é importante porque permite que as organizações escolham a construção e design de painel mais eficazes. Ajuda a manter as operações simplificadas. Também abre oportunidades para reparos e atualizações econômicos no futuro.

Se você quiser saber mais sobre painéis de controle elétricos, entre em contato com nossa equipe. A JHFoster é líder da indústria quando se trata de sistemas industriais e automação. Temos equipado organizações desde 1938.