Een gids voor elektrische bedieningspanelen

Als een product uit een geautomatiseerde assemblagelijn kwam, dan was een elektrisch bedieningspaneel betrokken bij de besturing ervan. Dit betekent dat iedereen die dit leest een product is tegengekomen dat is gemaakt met behulp van een bedieningspaneel.

Een elektrisch bedieningspaneel is een systeem van verschillende elektrische apparaten die de mechanische functies van industriële machines besturen en bewaken. Deze machines hebben een scala aan toepassingen, van assemblage en productie tot voedselproductie en verkeerslichten.

Ontwerpen van elektrische bedieningspanelen kunnen variëren afhankelijk van de toepassing. Bedieningspanelen hebben over het algemeen PLC's of industriële computers die functies kunnen hebben zoals toezichtcontrole en data-acquisitie (SCADA). SCADA is een monitoringsysteem bovenop een controlesysteem. Gewoonlijk bewaakt één SCADA-systeem meerdere apparaten die elk een of meer bedieningspanelen hebben.

Iedereen die werkzaam is in of leiding geeft aan industriële, met name productiebedrijven, kan profiteren van het ontwikkelen van een beter begrip van elektrische bedieningspanelen. In dit artikel wordt dieper ingegaan op elektrische bedieningspanelen door te kijken naar elk onderdeel en wat ze bijdragen aan het systeem.

Componenten van elektrische bedieningspanelen

De componenten van een elektrisch bedieningspaneel kunnen worden ingedeeld in twee hoofdcategorieën:elektrisch en niet-elektrisch. Het is belangrijk om beide te bekijken om een ​​compleet beeld te krijgen van hoe het systeem werkt.

Niet-elektrische componenten

We zullen eerst kijken naar niet-elektrische componenten, omdat er meestal maar twee zijn en ze eenvoudig te begrijpen zijn.

Behuizing

De behuizing is de metalen doos waarin de andere componenten van een elektrisch bedieningspaneel zijn ondergebracht. Het wordt geleverd in verschillende maten, materialen en specificaties om te voldoen aan de exacte behoeften van de processen waarvoor het paneel wordt gebruikt en de omgeving waarin de behuizing zich bevindt. Het aantal deuren geeft de secties van de behuizing aan en speelt een rol bij het bepalen van de grootte. De behuizing is meestal gemaakt van staal, maar afhankelijk van de toepassing kunnen verschillende materialen worden gebruikt.

Elke behuizing bevat de volgende informatie op een bijgevoegde metalen plaat:

• Underwriters Laboratories of UL Safety Rating
• IP-classificatie (indien van toepassing)
• NEMA-classificatie (indien van toepassing)

Samen laten deze beoordelingen gebruikers weten of de behuizing:

• Voor gebruik binnen of buiten
• Waterdicht of waterafstotend
• Stof- of vaste stofbestendig
• Explosieveilig
• Geschikt voor gevaarlijke omstandigheden

Achterpaneel

Achterpanelen zijn metalen platen die in de behuizing zijn gemonteerd. Deze panelen zijn geschikt voor DIN-railmontage en bedradingskanalen. Metalen DIN-rails bieden een gestandaardiseerde montagestructuur voor de te bevestigen elektrische apparaten. De bedradingskanalen dienen als paden voor draden die de elektrische apparaten verbinden. De kanalen helpen bij het georganiseerd houden van componenten en het beheersen van ruis tussen apparaten.

Elektrische componenten

Dit zijn de componenten die elektriciteit verbruiken. Ze kunnen verder worden ingedeeld in twee categorieën:componenten die stroom routeren en componenten die de mechanische processen besturen en bewaken. Hoewel de meeste van deze componenten zich in de behuizing bevinden, zijn er apparaten aan de buitenkant, zoals de HMI.

Hoofdverbinding verbreken

Elektriciteit voor alle apparaten komt in het bedieningspaneel via de hoofdschakelaar. Onderbrekers kunnen gezekerd, niet-gezekerd of een stroomonderbreker zijn. Het heeft meestal een handvat buiten het paneel waarmee gebruikers de stroom kunnen uitschakelen. Het typische vermogen dat het paneel binnenkomt, kan ergens tussen 120 en 480 volt zijn.

Overspanningsafleider

Nadat de stroom door de hoofdschakelaar is gegaan, wordt deze naar een overspanningsafleider geleid. Dit onderdeel beschermt alle andere apparaten in een bedieningspaneel tegen elektrische spanningspieken. Deze pieken kunnen het gevolg zijn van stroompieken of blikseminslagen.

Transformator en/of voeding

Transformatoren veranderen de spanning van wisselstroom. Normaal gesproken extern gemonteerd om ruimte te besparen, zijn deze essentieel voor kleine AC-belastingen, zoals transportbandmotoren, verwarmingen en pompen.

Voedingen zetten wisselstroom om in gelijkstroom. De meeste industriële besturingen zijn gestandaardiseerd op 24 VDC. Voedingen kunnen worden geconfigureerd voor een verscheidenheid aan inkomend vermogen.

Aansluitblokken

Klemmenblokken worden ook gebruikt om de stroom naar de apparaten in het bedieningspaneel te leiden. Elk blok heeft twee terminals die draden met elkaar kunnen verbinden. Deze blokken kunnen in een strook langs de DIN-rail worden geplaatst om de stroom naar de andere componenten te leiden.

Programmeerbare logische controller of PLC

De PLC is verwant aan de CPU van een computer omdat deze dient als het brein van het hele paneel. In feite heeft deze component wel een centrale verwerkingseenheid waarin het logische programma wordt opgeslagen. De PLC heeft in- en uitgangen waarop de klemmenblokken zijn aangesloten. Deze verbindingen maken controle over de mechanische processen mogelijk.

Sensoren

Sensoren zoals naderingsschakelaars en fotocellen geven informatie door aan de PLC. Ze bewaken de processen en geven de nodige feedback aan de PLC om de operaties te controleren.

Relais en magneetschakelaars

Relais en schakelaars zijn in wezen schakelaars die apparaten in- en uitschakelen, afhankelijk van de behoefte van elk proces. Kleinere relais worden gebruikt om eenvoudigere apparaten zoals lampen of ventilatoren aan te sturen. Magneetschakelaars worden gebruikt om apparaten met een hogere belasting, zoals motoren, aan te sturen.

Relais en magneetschakelaars worden over het algemeen aangesloten op de uitgangsklem van de PLC.

Netwerkswitch

Een netwerkswitch verbindt meerdere apparaten via ethernet. Het dient als de communicatiehub die de PLC en netwerkcompatibele apparaten buiten het paneel verbindt, meestal langs de assemblagelijn.

Mens-machine-interface of HMI

De HMI is een van de netwerkcompatibele apparaten die op de netwerkswitch zijn aangesloten. Zoals de naam al aangeeft, dient de HMI als het hulpmiddel waarmee gebruikers kunnen communiceren met het bedieningspaneel. Het heeft meestal een scherm, knoppen, schakelaars, joysticks en andere invoerapparaten waarmee de gebruiker de processen langs de assemblagelijn kan volgen en besturen.

Elektrisch bedieningspaneel

Het elektrische bedieningspaneel is een essentieel onderdeel van elke moderne assemblagelijn. Hiermee kunnen industriële bedrijven processen eenvoudig controleren en bewaken, waardoor efficiëntie en nauwkeurigheid bij elke stap wordt gegarandeerd. Industrieën die complexe operaties vereisen, hebben moderne elektrische bedieningspanelen nodig met extra functies en integraties om concurrerend te blijven.

Het is belangrijk om elk onderdeel in een elektrisch bedieningspaneel te begrijpen, omdat het organisaties in staat stelt de meest effectieve paneelconstructie en -ontwerp te kiezen. Het helpt de activiteiten gestroomlijnd te houden. Het biedt ook mogelijkheden voor kosteneffectieve reparaties en upgrades later.

Als u meer wilt weten over elektrische bedieningspanelen, neem dan contact op met ons team. JHFoster is een marktleider als het gaat om industriële systemen en automatisering. We rusten organisaties sinds 1938 uit.