工业控制面板由电力电路或控制电路(或两者)组成,提供指示机械或设备性能的信号。工业控制面板不包括主电源,也不包括被控制设备;更确切地说,面板是安装在一个后面板(或子面板)或在一个外壳,根据应用程序。工业控制面板设计从称重设计要求和规范和准备原理图开始,但设计过程可以相当复杂,以确保所有适用的监管标准和安全要求的满足。
我们已创建本指南,以概述适用于工业控制面板设计的关键设计考虑因素,包括示范性,相关的监管标准和与工业设备和机械有效控制面板设计的各个方面有关的设计考虑。
本指南包括:
工业控制面板设计 - 原理图
工业设备和机械控制面板设计是一个重要的事业,导致界面设计用于控制机器或过程。选择适当的外壳和后面板的简单问题是容纳电硬件的后面板。因此,必须将适当的硬件安装在后面板上并正确连接并集成到机器中 - 任何不正当的配置都可能导致机械故障,但也可能对运营商构成不必要的风险。
该过程应该总是从对规范、需求和法规标准的评估开始。在评估了这些因素之后,创建图纸概述最终控制面板的接线,电路,控制和每个其他方面的特定配置。良好的设计解决了电气和物理要求。这些图纸应包括:
因为a中有很多元素适当的示意图,还建议使用目录。原理图是随后开发工业控制面板的基础。
工业控制面板设计相关法规标准
尽管有许多代码周期,许多工业控制面板仍然不符合全行业接受的监管标准。然而,合规对于确保与安装和操作工业设备和机械相关的最低安全风险至关重要。
以下是适用于工业控制面板的设计、制造和安装的最主要法规的概述。与所有监管标准一样,工业控制面板标准也会随着时间的推移而变化,事实上,最相关的标准之一UL 508最近已经被一个更新的、协调的国际标准所取代。由于监管标准的变化本质,保持对当前需求的更新是很重要的。
NEC
的国家电气规范(NEC)或NFPA 70是一种广泛接受的电气设备和布线安装标准。国家或按地区采用NEC以规范安全电气实践的执行。第409条覆盖工业控制面板,适用于普通地点的600伏或更少的普通使用的面板。
第409条规定必须评估工业控制面板,并为其标记短路电流额定值(SCCR)是通过对每个馈线和所有支路分别进行评估而建立的。最小的kA值作为面板整体的kA值。为了安装面板,kA值必须大于输入源kA值。
NFPA 79.
美国(国家消防协会)79是一个国家经济委员会部分这与工业机械布线标准有关。本标准的范围包括在600V或以下运行的所有机械的电气和电子元件,包括注塑机,组装机械,机床,材料处理机械,以及检验和测试机械。NFPA 79.提供了保障适用于旨在保护运营商,设备,设施和从火灾危险的过程中的工业机械。
NFPA 79部分控制电路和控制功能,操作员界面和控制设备,控制设备的位置,安装和外壳,以及与工业控制面板的设计相关的其他主题。
UL 508和UL 60947-4-1
UL 508.是识别多年的最重要标准之一,但该标准最近逐步淘汰,已被替换UL 60947-4-1。
- 在2012年1月26日之前,将列出的控制面板评估标准UL 60947-4。如果客户专门要求将面板评估为UL-508,则这是允许的。
- 2012年1月26日至2017年1月26日,新的工业控制面板评估为UL 60947-4。但是,如果要求,允许评估对现有控制面板到UL-508的修订。
- 2017年1月27日以后,所有列出的工业控制面板都必须符合UL 60947-4-1规格。
过渡是为协调标准包括欧洲的加拿大标准协会(CSA)和国际电工委员会(IEC)。值得注意的是,UL 508和UL 60947-4-1在技术意义上基本上是相同的,但为了协调并创建一个国际标准,确实包含了重要的国家差异。
转变的主要影响涉及产品的方式bob电竞网址测试合格的由于世界各地使用的电压差异,达到标准。美国的工业电压在60Hz的60Hz中为480 V,而欧洲的工业电压在50Hz距离400 v。
新的UL 60947-4标准“适用于1.1.1和1.1.2所列的设备,其主要触点应连接到额定电压不超过1000v交流或1500v直流的电路。”
各种其他标准适用于某些类型的工业控制面板,如下表所示:
标准 | 盖子 |
---|---|
UL 218:防火泵控制器标准 | 消防泵控制器 |
UL 1203:危险(分类)场所使用的防爆和防尘电气设备标准 | 用于危险地点的设备 |
UL 698A:与危险(分类)地点有关的工业控制面板标准 | 工业控制面板,具有内在安全屏障,用于连接危险场所的电路 |
UL 845:电机控制中心标准 | 电机控制中心 |
UL 864:火灾报警系统控制单元和附件标准 | 电控单元组件或包含用于防火信号系统的电控单元的设备 |
UL 891:交换机标准 | 断路器和相关应用程序的独立组件 |
UL 924应急照明和电力设备标准 | 提供自动照明和/或电力对人类生命安全至关重要的关键区域和/或设备所需的任何设备 |
UL 1563:电动温泉浴场、设备组件和相关设备的标准 | 游泳池和水疗中心的控制设备 |
UL 1640:便携式配电设备标准 | 用于特定应用的便携式控制面板 |
UL 1741:用于分布式能源的逆变器,转换器,控制器和互连系统设备标准bob电竞体育 | 控制燃料电池、光伏系统或公用事业互动系统的设备 |
UL 1773:终端盒标准 | 包含连接电源电路导体的端子的外壳或基座 |
UL 2017:通用信号设备和系统标准 | 涵盖包含应急警报设备的控制面板,以及实际的报警设备 |
UL 2075:气体和蒸汽探测器和传感器的标准 | 气体或蒸汽检测设备 |
UL 60950-1:信息技术设备标准 - 安全 - 第1部分:一般要求 | 覆盖主要通信设备的控制面板 |
UL 294:门禁系统单元标准 | 用于物理存取控制系统的控制设备 |
UL 1037:防盗报警及设备标准 | 用于盗窃或警告目的的控制设备 |
UL 916:能源管理设备标准 | 用于激励或断电电负载的设备,以实现所需的电力 |
其他机构也已发出适用标准,例如IEC 60204-1,涉及机械及机械电气设备的安全。考虑到许多标准适用于特定类型的工业控制面板和那些用于特定应用,在设计过程的开始确定适当的标准是必要的。
工业控制面板的设计注意事项
各种各样的设计注意事项必须在整个设计过程中称重,以设计符合功能要求,应用规格和监管标准的控制面板。以下设计决策代表开发工业控制面板时的主要设计考虑因素,尽管可能适用各个申请的其他考虑因素。
机箱和空间要求
预期的环境在很大程度上决定了是否合适类型的外壳适用于工业控制面板。您需要足够的空间来安装和电线组件,并且在为电源测试设备或设备有必要时,计划几个插座可以降低延长线的需要。
放置是与围栏相关的另一个考虑因素。根据面板所在的位置,您可能需要考虑机柜门的摆动要求(如果正在使用橱柜外壳)。如果控制面板将位于具有高环境温度的区域中,则可能需要通风风扇或空调以将控制面板保持在理想的操作温度范围内。如果温度控制适用,则需要轻松访问进气口和排气通风口(这使得可以更容易访问和更换过滤器)。必须考虑电源布线和UL所需间隙周围的NEC所需的间隙,必须考虑提供足够的通风空间。
空间考虑是至关重要的,作为一个重要的最常见的NEC违规涉及到控制面板太小或太狭窄,不允许适当的空间布线和电线弯曲。考虑空间需求也很明智,不仅要考虑当前的配置,还要考虑未来可能的需求,因为有限的空间是翻新的共同挑战。
电线尺寸和组件类型
涉及到线大小选择合适的组件类型,有两个重要的经验法则:
- 电线的尺寸应根据负载电流。反过来,电路保护应基于电线尺寸。选择合适的电线尺寸对于确保电路能够提供所需的负载电流是必不可少的,同时选择最佳电路保护通过防止线路过热来降低火灾风险。
- 应基于功能要求选择组件类型。选择合适尺寸的组件至关重要,也是至关重要的电压负载电流要求可以要求最小尺寸。组件必须能够可靠地处理电压和负载电流要求,但它们也必须按要求工作。
UL标准概述了布线的特定要求,如布线材料,导体标签,用于电源电路导体的尺寸和线尺寸。
控制组件和电路
什么类型的控件适合应用?有各种各样的选择继电器来计时器来接线端子。选择最简单的控制组件。
控制电路为电源电路组件的操作提供逻辑。这些电路通常是安全性的低压,以及诸如控制电源变压器(cpt)和电源被用来转换电源电路电压到控制电路电压。
供应导体
供电导线应考虑到可能出现的最高负载。这通常是通过确定连接的总和计算汽车和设备(记住责任周期和汽车和设备将同时操作),并将这个和添加到所有电阻负载满载电流+满载电流的125%的最高额定发动机。
处理过流保护
你还需要考虑过流保护在设计阶段。有两个选项:过电流保护可以放在面板之前或在面板本身中结合单个主保护装置。根据应用,可能不希望将保护装置集成在面板中以最小化打开外壳的需要。
操作设备
操作员设备包括按钮,指示灯,数字面板计,杠杆等组件,但这些设备也可以更复杂,触摸屏显示。这样的汉语(人机接口)允许更复杂的功能,但也需要计算组件和软件开发,这可能会增加成本。
说到控制,我们可以使用k.i s.s.原则(保持简单,愚蠢)。越简单越好,但简单未必总是如此可能的。但是,您应该选择适合功能需求的最简单的操作设备,以支持易用性。
所有工业控制面板应包括紧急停止(这与循环停止不同),通常是蘑菇型或手掌型的自锁控制。紧急停止或者也需要e-stopsOSHA(职业安全与健康管理局),它们不能是人机界面上的按钮;他们一定是一个按钮设计在安全电路中的硬连接。此外,任何启动按钮或开关应直接位于上方或连接相关停止按钮的左侧。
标签
这是正确的对所有电线、端子和其他部件进行标签在一个工业控制面板上。这是一种节省时间的策略,还可以减少测试、日常维护和维修中出现错误的可能性。标签应该足够耐用,能够承受目标环境的条件,以避免褪色和损坏,使其无法阅读。
前面板和面板
前面板和面板可能看起来像是事后才想到的,但这些元素对于机器的整体运行来说,与内部功能部件一样重要。前面板应足够耐用,能够承受极端温度、天气条件、清洁产品和化学物质,以保护底层组件。bob电竞网址
前面板和面板可包括金属或塑料基材,具体取决于涂抹规格,可以用螺柱,粘合剂或紧固件安装。数字或屏幕印刷图形为运营商提供可视化指导,并包含操作员设备的标签,以确保可用性。因此,面板必须具有所需的耐用性,以便在资产的生命中仍然可读。
工业控制面板中有许多独立的组件和元件。本指南旨在提供主要设计注意事项的概述。考虑到控制面板设计的深度和复杂性,以及应用规范和监管方面的考虑,与在设计和开发工业控制面板经验丰富的专家合作是一个节省时间和成本效益的制造商选择。
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