Projetistas e engenheiros geralmente possuem prazos bastante limitados para concluírem o projeto do painel de controle e, com frequência, encontram problemas relacionados à fabricação dos produtos com ciclo de vida confiável, e que ainda cumpram com todas as exigências do projeto. 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.
O artigo introduzirá 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:
- Segregação do cabo
- Gestão Térmica
- Entrada do cabo
- Interferência Eletromagnética
- Raio de curvatura do cabo
- 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
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.
E3.Panel para o Desenvolvimento do Projeto do Painel de Controle
O módulo E3.Panel 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. Veja 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.
O E3.Panel 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.
Bibliotecas de componentes em detalhes com referência cruzada on-line (em tempo real), a fim de fornecer informações sobre as especificações do componente e dimensões físicas para a determinação do melhor espaço, poupando dimensões para a infraestrutura do painel de controle.
Características Adicionais do E3.Panel
- 100% de Integração com E3.Schematic e E3.Cable
- Quaisquer mudanças feitas no painel ou no esquema são refletidas por todas as ferramentas do E3.series.
- Verificação da Regra do Projeto
- Anulação de Risco
- Detecção de Choques
- Encaixe automático às posições de montagem corretas
- Prevenção de Erro de Posicionamento
- Criação de Visualizações 2D Adicionais
- Representação 2D do projeto do painel de controle
- Integrar o Projeto do Painel com o Equipamento de Fabricação
- E3.Panel integra-se também com diversos equipamentos de fabricação, tais como o fio Komax de preparação do maquinário e o mandril Perforex, perfurador e ferramentas de corte.