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¿Qué se necesita para paneles de control industrial?
Los paneles de control industrial son fundamentales para proteger dispositivos eléctricos, de instrumentación y control. El portafolio de SDI de gabinetes y componentes puede ayudar a los usuarios a obtener todo lo que necesitan para crear soluciones de paneles de control.
Los paneles de control industriales se utilizan comúnmente para distribuir energía, alojar neumáticos y proteger la electrónica de automatización asociada con máquinas, equipos y sistemas de procesamiento. Deben proteger los componentes internos de las condiciones extremas del entorno, como temperatura, humedad, vibración y contaminantes, al tiempo que mantienen seguros a los trabajadores.
Sin embargo, los paneles de control industrial son más que solo cajas con algunas cosas dentro. Deben diseñarse y fabricarse específicamente para cumplir con una variedad de requisitos, códigos y normas, y deben cumplir con su función y ser mantenibles durante décadas.
SDI ofrece un portafolio completo de gabinetes y componentes necesarios para crear paneles de control de todo tipo. Esta publicación examina algunos conceptos clave involucrados en el diseño de paneles de control.
1. Conceptos de diseño
El diseño adecuado de paneles de control suele ser un esfuerzo iterativo y multidisciplinario, durante el cual el ingeniero calificado debe considerar los siguientes temas:
- Códigos y normas aplicables.
- Requisitos y especificaciones del proyecto.
- Protección de los componentes internos del entorno exterior.
- Prevención de la contaminación del entorno exterior (para salas limpias, fabricacibloón farmacéutica, entre otros).
- Distribución de energía eléctrica y neumática.
- Constructibilidad y mantenibilidad.
- Seguridad.
Las principales normas industriales de paneles de control industrial de América del Norte son UL508A “Estándar para Paneles de Control Industrial”, NFPA 70 “Código Eléctrico Nacional (NEC)” y NFPA 79 “Norma Eléctrica para Maquinaria Industrial”, pero hay muchas más normas aplicables para otras aplicaciones y condiciones especializadas. Además, cada proyecto y aplicación puede tener requisitos de usuario final o cliente más extensos.
2. Gabinetes
El tamaño y la configuración del gabinete en el panel de control industrial obviamente deben ser lo suficientemente grandes como para contener los componentes en su interior y adaptarse al espacio de instalación disponible, pero también es importante sobredimensionarlos lo suficiente para el crecimiento futuro y proporcionar espacio de trabajo interno. Una gran parte de la elección del gabinete adecuado es determinar el mejor método de montaje para la aplicación. El montaje en el suelo es común para los gabinetes más grandes, el montaje en pared es conveniente para diseños más pequeños, y los separadores de pared o las patas de montaje en el suelo pueden ser necesarios para permitir la limpieza en aplicaciones sanitarias.
El gabinete debe seleccionarse para mantener una clasificación NEMA o IP adecuada para el entorno con respecto a la humedad y la entrada de suciedad. Los gabinetes de acero al carbono pintados son comunes, pero algunos proyectos pueden requerir pintura especial, mientras que las aplicaciones en áreas húmedas o sanitarias generalmente necesitarán usar acero inoxidable.
Un detalle a menudo pasado por alto es que muchos dispositivos generan calor, por lo que el diseño delos paneles de control industrial deben considerar las condiciones ambientales y permitidas, y posiblemente proporcionar sistemas de enfriamiento adecuados. Por otro lado, pueden ser necesarios calentadores para ubicaciones extremadamente frías o para aumentar la temperatura interior lo suficiente como para evitar la condensación que puede dañar la electrónica en entornos húmedos.
3. Puesta a tierra
Una puesta a tierra adecuada con conductores, conectores y terminales permite que el equipo eléctrico funcione de manera confiable y segura. Los diseñadores deben seguir las normas para puesta a tierra de los gabinetes, el panel posterior interior y los dispositivos montados. Un propósito principal de la puesta a tierra es eliminar cualquier falla de energía eléctrica, pero las buenas prácticas de puesta a tierra también son cruciales para minimizar el ruido eléctrico que podría afectar negativamente a los componentes digitales montados dentro del gabinete.
4. Distribución de energía
Algunos paneles de control pueden albergar solo instrumentación de baja tensión, pero también es común que estos paneles tengan voltajes de línea más altos y componentes asociados que utilizan:
- Desconexiones montadas en el frente
- Fusibles y/o interruptores automáticos para protección contra sobrecorriente
- Bloques de distribución de energía
- Conductores y cables
- Transformadores y fuentes de alimentación
- Supresores de sobretensiones y acondicionadores de energía
- Arrancadores de motor y variadores de frecuencia (VFD)
5. Controles y automatización
Los paneles de control industrial más básicos y pequeños pueden simplemente albergar y proteger dispositivos, pero la mayoría de los paneles de control incluyen algunos componentes de automatización, como:
- Relés
- Botones e interruptores
- Controladores lógicos programables (PLC)
- Interfaz hombre-máquina
- Solenoide neumático
- Dispositivos Ethernet
6. Cableado y conexiones
Los dispositivos y bloques de terminales pueden atornillarse directamente a los paneles posteriores, pero muchos de estos simplemente se pueden enganchar en rieles DIN estándar. Todos los elementos deben estar dispuestos para un espacio de ventilación adecuado, por lo que se pueden utilizar conductos de cableado para enrutar conductores y cables para terminaciones fáciles. Un diseño cuidadoso del panel de control incorporará etiquetas claras de dispositivos y cables.
Creación de paneles de control
Diseñar y fabricar un paneles de control industrial requiere cierto conocimiento y experiencia especializados. Sin embargo, la amplia variedad de productos modernos disponibles en SDI puede ayudar a los diseñadores a crear soluciones de paneles de control seguras y confiables.
