Szafa sterownicza – czyli jak od podstaw budujemy systemy sterowania dla naszych maszyn
Szafa sterownicza jest „mózgiem” układów automatyki. Znajduje zastosowanie zarówno w branży maszynowej, jak i w sektorze budynkowym. Ludzie często nie zwracają na nią uwagi, ponieważ jest ukryta w zakamarkach fabryk. W dzisiejszym artykule opowiemy, z jakich elementów składają się szafy sterownicze, za co odpowiadają i jak się je buduje.
Czym jest szafa sterownicza?
Szafa sterownicza stanowi „centrum zarządzania” całą maszyną. Wewnątrz niej znajdują się elementy, z których buduje się systemy sterowania. Wiele komponentów musi być połączonych elektrycznie – żeby zapewnić odpowiednią wymianę sygnałów sterowniczych. Dodatkowo urządzenia wymagają ochrony, np. przed warunkami zewnętrznymi. Dlatego umieszczamy je w szafie, aby zapewnić bezpieczeństwo. Dzięki temu, że wszystkie elementy są skoncentrowane w jednym miejscu, możliwe jest spójne działanie wszystkich podzespołów.
Z jakich elementów składa się szafa sterownicza?
Produkujemy nasze maszyny na zamówienie, więc to oczywiste, że nasze systemy zarządzania dostosowujemy do indywidualnych potrzeb klientów. W GIM’ie sami szyjemy szafy do naszych maszyn – kupujemy jedynie „pustą obudowę”. Następnie stopniowo wypełniamy jej wnętrze elementami automatyki zgodnie z zapotrzebowaniem projektu.
Niezbędnym elementem szafy jest płyta montażowa. To właśnie do niej mocuje się wszystkie elementy. Dzięki przepustom kablowym wprowadzanie przewodów z zewnątrz nie sprawia trudności. Płyty montażowe ułatwiają szybki montaż elementów oraz ich bezproblemowe rozmieszczenie. Drzwi szafy sterowniczej są wyposażone w zamki na klucz, dzięki czemu nieupoważnione osoby nie mają do niej dostępu. Ważnym elementem są także szyny montażowe umożliwiające stabilne zamocowanie oraz instalację różnych komponentów elektrycznych wewnątrz szafy.
Szafa sterownicza musi zapewniać ochronę komponentów elektrycznych przed warunkami zewnętrznymi. Dlatego każda obudowa ma swoje oznaczenie szczelności IP. Klasa szczelności zależy od cyfr w kodzie obudowy – im wyższe cyfry w kodzie, tym klasa jest lepsza i bardziej szczelna.
Wśród najczęściej występujących elementów wewnątrz szafy można wymienić:
- Sterowniki – pełnią główną rolę w zarządzaniu i kontrolowaniu procesów w maszynie, są programowane do wykonywania określonych operacji.
- Bezpieczniki – umożliwiają zabezpieczenie szafy sterowniczej, a także zainstalowanych w niej urządzeń przed przeciążeniem prądowym lub awariami
- Falowniki – odpowiadają za regulację prędkości obrotowej silników elektrycznych poprzez dostosowanie częstotliwości i napięcia dostarczanego do silnika
- Włączniki i przyciski – pozwalają na manualne zarządzanie urządzeniami, np. włączanie/wyłączanie zasilania
- Wskaźniki i wyświetlacze – służą do monitorowania pracy urządzeń, wyświetlane są na nich informację o statusie maszyn, błędach czy też parametrach pracy
I wiele innych – podzespoły zawsze dobieramy do wymagań projektu.
Jakie funkcje pełni szafa sterownicza?
Szafa sterownicza w połączeniu ze wszystkimi elementami, które się w niej znajdują, umożliwia sterownie i monitorowanie procesów produkcyjnych. Pełniąc rolę „mózgu”, łączy się z urządzeniami wykonawczymi, takimi jak silniki, czujniki itp. Pozwala to na szybką reakcję w przypadku awarii, a także na zminimalizowanie ryzyka błędów.
Obudowy sterownicze chronią elementy elektryczne przed czynnikami zewnętrznymi. Wśród nich możemy wymienić kurz, wilgoć, czy też przypadkowe uszkodzenia mechaniczne. Zapewnia to bezpieczeństwo zarówno dla maszyn, jak i operatorów oraz pozwala przez długi czas cieszyć się doskonałą kondycją urządzeń.
Szafy są projektowane z myślą o bezpieczeństwie także pozostałych pracowników. Dzięki zamkniętemu obudowaniu zabezpieczają przed bezpośrednim dostępem do elementów elektrycznych, co ogranicza ryzyko porażenia prądem. Solidna i szczelna konstrukcja zapobiega również potencjalnemu rozprzestrzenianiu się pożaru, który mógłby w niej wystąpić w wypadku zwarcia.
Kolejnym ważnym aspektem jest możliwość zorganizowanego rozmieszczenia przewodów i elementów sterujących. Wobec tego konserwacja, obsługa i naprawa systemu stają się łatwiejsze. Organizacja wnętrza szafy umożliwia operatorom lepszy dostęp do urządzeń, a także ułatwia serwis w przyszłości. Przyśpiesza to proces diagnozowania usterek i przeprowadzania napraw. Uporządkowany układ kabli wewnątrz obudowy wpływa też na estetykę instalacji.
Jak budujemy szafy sterownicze?
Budowa szafy sterowniczej to etap, decydujący o prawidłowym funkcjonowaniu wszystkich mechanizmów. Dlatego proces ten musi być przeprowadzany starannie, aby zagwarantować nie tylko poprawne, ale również bezpieczne działanie systemu.
Przy produkcji szafy sterowniczej szczególnie ważny jest schemat elektryczny, który zazwyczaj powstaje przed rozpoczęciem prac nad szafą. Dzięki przygotowaniu takiego projektu możemy w łatwy sposób uszyć szafę, a także jeszcze przed etapem produkcji dowiedzieć się jakich komponentów będziemy potrzebować.
Podczas budowy szafy musimy dużo wcześniej przemyśleć jakie elementy zostaną w niej umieszczone w trakcie całego procesu. Dlatego ważne jest, aby zadbać o odpowiednią ilość miejsca, tak żeby wszystko się zmieściło i nie stwarzało zagrożenia.
Zawsze zwracamy uwagę na to, aby całość była czytelna dla pracowników działu utrzymania ruchu, ale również dla naszych serwisantów. Dzięki temu możemy poprawić sprawność serwisu, jak i w łatwy sposób dojść do przyczyny usterki na wczesnym etapie.
Zgodnie z wymaganiami projektu automatycy dobierają odpowiednie komponenty, które mają znajdować się wewnątrz szafy. Wszystko zależy od konkretnych potrzeb klienta, a także wymagań rozwiązania. Na tej podstawie nasi projektanci rysują rzut rozmieszczenia elementów, a następnie tworzą schemat elektryczny.
Kiedy mamy już płytę przechodzimy do montażu podstawowych elementów, czyli korytek grzebieniowych oraz listew montażowych. Zanim przykręcimy je na płycie, musimy je odpowiednio ułożyć. Później montujemy pozostałe podzespoły na listwach, dzięki czemu nasze elementy są stabilne i dobrze się trzymają.
Podczas szycia naszych szaf zawsze zwracamy szczególną uwagę na wszelkiego rodzaju detale takie jak:
- Zachowanie odpowiednich odstępów między elementami, aby zapobiec ewentualnemu nagrzewaniu się
- Dobór długości przewodów, aby zagwarantować prawidłowe uporządkowanie kabli
- Dokręcanie przewodów, aby uniknąć ich wypadania i potencjalnych zwarć
Podsumowanie
Szafy sterownicze są niezbędnym elementem do skutecznego zarządzania procesami produkcyjnymi. Można powiedzieć, że pełnią funkcję „serca” tych operacji. Zapewniają sprawne działanie urządzeń, a także monitorowanie parametrów.
Proces budowy szafy sterowniczej wymaga szczególnej precyzji i staranności, aby zagwarantować prawidłowe i bezpieczne działanie systemu. Nasi inżynierowie oraz projektanci pracują nad każdym aspektem konstrukcji. Zaczynając od doboru odpowiednich komponentów elektrycznych, poprzez skomplikowane układy sterujące, aż po rozmieszczenie elementów wewnątrz obudowy.
Szukasz rozwiązania, które zostanie „uszyte” na miarę Twoich potrzeb? Potrzebujesz partnera biznesowego, który pomoże zoptymalizować procesy produkcji w Twojej firmie? Skontaktuj się z nami!
Szukasz rozwiązania, które zoptymalizuje procesy produkcyjne w Twojej firmie?
