Ein Leitfaden für elektrische Schalttafeln

Wenn ein Produkt aus einer automatisierten Montagelinie stammte, war eine elektrische Steuertafel an der Steuerung beteiligt. Das bedeutet, dass jeder, der dies liest, auf ein Produkt gestoßen ist, das mit Hilfe eines Bedienfelds hergestellt wurde.

Ein elektrisches Bedienfeld ist ein System aus mehreren elektrischen Geräten, die die mechanischen Funktionen von Industriemaschinen steuern und überwachen. Diese Maschinen haben eine Reihe von Anwendungen, von der Montage und Fertigung bis hin zur Lebensmittelproduktion und Ampeln.

Das Design elektrischer Bedienfelder kann je nach Anwendung variieren. Bedienfelder verfügen im Allgemeinen entweder über SPS oder Industriecomputer, die über Funktionen wie Überwachungssteuerung und Datenerfassung (SCADA) verfügen können. SCADA ist ein Überwachungssystem auf einem Steuerungssystem. Normalerweise überwacht ein SCADA-System mehrere Geräte, die jeweils über ein oder mehrere Bedienfelder verfügen.

Die Entwicklung eines umfassenderen Verständnisses elektrischer Schalttafeln kann jedem zugute kommen, der in Industrieunternehmen, insbesondere in Fertigungsunternehmen, arbeitet oder diese leitet. In diesem Artikel werden elektrische Steuertafeln eingehend erörtert, indem die einzelnen Komponenten und deren Beitrag zum System untersucht werden.

Komponenten von elektrischen Schalttafeln

Die Komponenten einer elektrischen Schalttafel können in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden:elektrisch und nicht elektrisch. Es ist wichtig, sich beide anzusehen, um ein vollständiges Bild davon zu bekommen, wie das System funktioniert.

Nicht elektrische Komponenten

Wir werden uns zuerst mit nichtelektrischen Komponenten befassen, da es normalerweise nur zwei davon gibt und sie einfach zu verstehen sind.

Anlage

Das Gehäuse ist die Metallbox, in der die anderen Komponenten einer elektrischen Schalttafel untergebracht sind. Es ist in verschiedenen Größen, Materialien und Spezifikationen erhältlich, um den genauen Anforderungen der Prozesse zu entsprechen, für die das Panel verwendet wird, und der Umgebung, in der sich das Gehäuse befindet. Die Anzahl der Türen gibt die Abschnitte des Gehäuses an und spielt eine Rolle bei der Bestimmung seiner Größe. Das Gehäuse besteht in der Regel aus Stahl, je nach Anwendung können jedoch auch andere Materialien verwendet werden.

Jedes Gehäuse enthält die folgenden Informationen auf einem angebrachten Metallschild:

• Underwriters Laboratories oder UL Safety Rating
• IP-Schutzklasse (falls zutreffend)
• NEMA-Klassifizierung (falls zutreffend)

Zusammen teilen diese Bewertungen den Benutzern mit, ob das Gehäuse:

ist

• Für den Innen- oder Außenbereich
• Wasserfest oder wasserabweisend
• Staub- oder schmutzabweisend
• Explosionsgeschützt
• Geeignet für gefährliche Bedingungen

Rückwand

Rückwände sind Bleche, die im Inneren des Gehäuses montiert sind. Diese Paneele enthalten DIN-Schienen-Montage- und Verdrahtungskanäle. DIN-Metallschienen bieten eine standardisierte Befestigungsstruktur für die zu befestigenden elektrischen Geräte. Die Verdrahtungskanäle dienen als Pfade für Drähte, die die elektrischen Geräte verbinden. Die Kanäle helfen dabei, die Komponenten organisiert zu halten und Rauschen zwischen Geräten zu verwalten.

Elektrische Komponenten

Dies sind die Komponenten, die Strom verbrauchen. Sie können weiter in zwei Kategorien eingeteilt werden:Komponenten, die die Energie leiten, und Komponenten, die die mechanischen Prozesse steuern und überwachen. Während sich die meisten dieser Komponenten innerhalb des Gehäuses befinden, befinden sich außerhalb Geräte wie das HMI.

Haupttrennschalter

Der Strom für alle Geräte kommt über den Haupttrennschalter in die Zentrale. Trennstellen können abgesichert, nicht abgesichert oder ein Leistungsschalter sein. Es hat normalerweise einen Griff außerhalb des Bedienfelds, mit dem Benutzer die Stromversorgung abschalten können. Die typische Leistung, die in das Panel eintritt, kann irgendwo zwischen 120 und 480 Volt liegen.

Überspannungsableiter

Nachdem der Strom durch den Haupttrennschalter gegangen ist, wird er dann zu einem Überspannungsableiter geleitet. Diese Komponente schützt alle anderen Geräte innerhalb einer Schalttafel vor Überspannungen. Diese Überspannungen können von Stromstößen oder Blitzeinschlägen stammen.

Transformator und/oder Netzteil

Transformatoren ändern die Spannung des Wechselstroms. Diese werden normalerweise platzsparend extern montiert und sind für kleine Wechselstromlasten wie Fördermotoren, Heizungen und Pumpen unerlässlich.

Netzteile wandeln Wechselstrom in Gleichstrom um. Die meisten industriellen Steuerungen sind auf 24 VDC standardisiert. Netzteile können für eine Vielzahl von Eingangsleistungen konfiguriert werden.

Klemmenblöcke

Klemmenblöcke werden auch verwendet, um Strom zu den Geräten innerhalb des Bedienfelds zu leiten. Jeder Block hat zwei Anschlüsse, die Drähte miteinander verbinden können. Diese Blöcke können in einem Streifen entlang der DIN-Schiene angeordnet werden, um die Energie zu den anderen Komponenten zu leiten.

Speicherprogrammierbare Steuerung oder SPS

Die SPS ähnelt der CPU eines Computers, da sie als Gehirn des gesamten Panels dient. Tatsächlich hat diese Komponente eine zentrale Verarbeitungseinheit, in der das Logikprogramm gespeichert ist. Die SPS hat Ein- und Ausgänge, an denen die Klemmenblöcke angeschlossen sind. Diese Verbindungen ermöglichen die Steuerung der mechanischen Prozesse.

Sensoren

Sensoren wie Näherungsschalter und Lichtschranken geben Informationen an die SPS weiter. Sie überwachen die Prozesse und geben der SPS das notwendige Feedback, um den Betrieb zu steuern.

Relais und Schütze

Relais und Schütze sind im Wesentlichen Schalter, die Geräte je nach Bedarf des jeweiligen Prozesses ein- und ausschalten. Kleinere Relais werden verwendet, um einfachere Geräte wie Lichter oder Lüfter zu steuern. Schütze werden verwendet, um Geräte mit höherer Last wie Motoren zu steuern.

Relais und Schütze werden in der Regel an die Ausgangsklemme der SPS angeschlossen.

Netzwerkschalter

Ein Netzwerk-Switch verbindet mehrere Geräte über Ethernet. Es dient als Kommunikationsknotenpunkt, der die SPS und netzwerkkompatible Geräte außerhalb des Schaltschranks verbindet, normalerweise entlang der Montagelinie.

Human Machine Interface oder HMI

Das HMI ist eines der netzwerkfähigen Geräte, die mit dem Netzwerk-Switch verbunden sind. Wie der Name schon sagt, dient das HMI als Werkzeug, mit dem Benutzer mit dem Bedienfeld interagieren können. Es verfügt normalerweise über einen Bildschirm, Knöpfe, Schalter, Joysticks und andere Eingabegeräte, mit denen der Benutzer die Prozesse entlang der Montagelinie überwachen und steuern kann.

Elektrische Schalttafel

Die elektrische Schalttafel ist ein wesentlicher Bestandteil jeder modernen Montagelinie. Sie ermöglicht Industrieunternehmen die einfache Steuerung und Überwachung von Prozessen und gewährleistet Effizienz und Genauigkeit in jedem Schritt. Branchen, die komplexe Abläufe erfordern, benötigen moderne elektrische Schaltschränke mit zusätzlichen Funktionen und Integrationen, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Es ist wichtig, jede Komponente in einem elektrischen Schaltschrank zu verstehen, da Unternehmen so den effektivsten Schaltschrankaufbau und das effektivste Design auswählen können. Es hilft, den Betrieb zu rationalisieren. Es eröffnet auch Möglichkeiten für kostengünstige Reparaturen und spätere Upgrades.

Wenn Sie mehr über elektrische Schalttafeln erfahren möchten, wenden Sie sich an unser Team. JHFoster ist ein Branchenführer, wenn es um industrielle Systeme und Automatisierung geht. Wir statten Organisationen seit 1938 aus.