Painéis de Controle Elétricos: Fundamentos de Design para Segurança e ROI

Painéis de Controle Elétricos fornecem uma maneira confiável e eficaz de controlar equipamentos mecânicos dentro do chão de fábrica. Hoje, quase toda peça de circuitaria é controlada por estes painéis, portanto design adequado é vital para produtividade e retorno sobre investimento a longo prazo.

Como os painéis de controle são descritos?

Existem várias maneiras de descrever painéis de controle, dependendo de suas operações. Os seguintes são alguns dos atributos mais comuns de um painel de controle:

• Classificações de Segurança, ou seja, terceiros (cULus) ou classificação de corrente de curto-circuito.

• Classificações de Gabinete, ou seja, NEMA, com relação a material, montagem e mecanismo de porta.

• Classificações de Potência, ou seja, potência de entrada ou saída, ex: 480V 3 Fases

• Potência de Controle, ou seja, 120VCA ou 24VCC

• Dispositivos de Operação Montados na Porta

• Sequência de Operação, ou seja, ventilador de suprimento, bombas de recirculação, bombas químicas

Componentes de Potência

Vários componentes são usados dentro de painéis de controle para regular o fluxo de potência para o equipamento físico.

• Disjuntores

Este é um interruptor de potência elétrica que pode ligar ou desligar sozinho dependendo das condições de corrente/tensão. Por exemplo, corrente de partida causada por condições de curto-circuito resultaria no disjuntor interrompendo o fluxo de eletricidade para proteger o resto do circuito.

• Fusível

Este é um componente de segurança simples que serve para proteger o equipamento em caso de condições elétricas perigosas, como fluxo de corrente maior que os valores nominais. O fio metálico dentro de um fusível queima, interrompendo o fluxo de eletricidade. Uma vez que o fusível queima, ele deve ser substituído para retomar as operações.

• Partida de Motor

Esta é uma combinação de dispositivos que incluem contatores, disjuntores, relés de sobrecarga, etc., e é usada para controlar um motor. Partidas suaves foram introduzidas para simplificar operações, que podem aumentar/diminuir a tensão mais suavemente, eliminando a possibilidade de surtos elétricos ou choques mecânicos.

• Inversor de Frequência Variável

Este é um controlador de potência de estado sólido avançado usado para controlar a velocidade de um motor alterando a tensão. Estes são bastante caros, mas fornecem maior controle, segurança e confiabilidade.

Componentes de Controle

A sequência de operação do equipamento físico também pode ser controlada de dentro do painel de controle através do uso de componentes de controle. Estes incluem:

• Relés de Controle

Um relé é um dispositivo lógico simples cuja bobina pode ser energizada/desenergizada através da passagem de uma pequena corrente elétrica. Estes são então usados para ligar/desligar cargas maiores, como contatores, atuadores, etc.

• Relés de Temporização

Estes relés têm temporizadores embutidos para adicionar atraso no controle de um dispositivo assim que as bobinas são energizadas. Um tipo particular de relé de temporização é o de Ciclo Repetitivo, cujos contatos podem mudar de estado repetidamente em uma frequência definida quando a bobina é energizada.

• Controladores Lógicos Programáveis

CLPs são a forma mais sofisticada de dispositivos de controle usados dentro de uma planta e têm recursos que permitem que sejam programados e assumam linhas de montagem completas. Sua faixa de preço varia de $100 a vários milhares de dólares. CLPs modernos vêm com recursos de comunicação embutidos que lhes dão maior visibilidade e permitem que façam parte de um sistema SCADA.

Outros dispositivos que podem fazer parte de painéis de controle elétricos incluem medidores digitais para monitoramento de consumo de eletricidade, interfaces de operador (telas touchscreen), e dispositivos piloto como indicadores e botões de pressão.