¿Qué es el diseño de paneles de control industriales?

¿Qué es un panel de control industrial?

Un panel de control industrial, a veces conocido como armario o chasis, es un ensamblaje de hardware, tanto estructural como eléctrico, que le permite controlar y supervisar sistemas industriales. Su función depende en gran medida de su diseño, por lo que es crucial involucrar a todos los equipos eléctricos, mecánicos y de fabricación en las conversaciones que se producen durante las fases iniciales del proceso de diseño. 

Los paneles de control industriales (ICP) contienen hardware, como conmutadores, fusibles, relés y controladores lógicos programables (PLC), que conectan los componentes eléctricos internos a la fuente eléctrica para que estos sistemas funcionen. Fuera del hardware interno, los paneles de control también incluyen una carcasa o un armario. Esta es la estructura que rodea a los componentes internos para proporcionar protección física y ambiental al sistema de control. A menudo, la fuente de energía eléctrica real estará fuera de la carcasa del panel de control, y el cableado se utilizará para llevar energía al panel de control, que luego se puede modular para cumplir con los requisitos de energía únicos del panel.

Factores clave para el diseño de paneles de control industriales

Hay una serie de consideraciones que deben tenerse en cuenta al diseñar los paneles de control industriales, y estas consideraciones pueden agruparse en dos categorías principales: las consideraciones de diseño y las consideraciones normativas. Profundicemos.

Consideraciones de diseño

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Los paneles de control industriales representan la sinergia entre los campos de la ingeniería eléctrica, la ingeniería mecánica y la fabricación. Si bien cada campo tiene su propio conjunto de prioridades y consideraciones de diseño que se deben tener en cuenta, las decisiones de cada equipo deben tomarse a través de la colaboración interdisciplinar. Por ejemplo, si durante el proceso de diseño, el equipo de diseño descubre que la planta en la que se instalará su panel tiene menos espacio físico del estimado originalmente, este cambio de tamaño puede tener implicaciones para los equipos en todas las etapas del desarrollo, del diseño a la fabricación. 

También se requiere un alto nivel de colaboración entre los equipos eléctrico y mecánico. Los ingenieros eléctricos desarrollarán el diseño esquemático y el diseño del panel, y especificarán todos los cables y componentes eléctricos. Luego, esa información se pasará al equipo mecánico para organizar todo mejor espacialmente dentro de la carcasa del panel físico. 

Cada una de estas interacciones requiere una comunicación bidireccional entre los equipos. En función del caso de uso, la disponibilidad del material y las prioridades del proyecto, las consideraciones específicas de diseño pueden variar, pero básicamente, el proceso de diseño siempre será un proceso iterativo y colaborativo entre equipos. 

Consideraciones normativas

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Debido a su ubicuidad en los sistemas industriales esenciales, los paneles de control industriales tienen una serie de normativas relacionadas que deben seguirse, como UL 508A, NFPA, ANSI, DIN e IEC, tanto durante su diseño como en su implementación. Estas normativas van desde las resoluciones sobre el umbral de potencia permitido, hasta la documentación que detalla las especificaciones de diseño y las reglas que deben seguirse dependiendo de los casos de uso específicos. 

Estas normativas proporcionan un nivel de estandarización al diseño de estos paneles de control para garantizar la seguridad y la integridad del sistema en todos los paneles de control, independientemente del sector en el que se implementen. Los ingenieros deben mantenerse al día con respecto a todas las revisiones recientes para garantizar que sus diseños cumplan con las normativas más recientes.

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¿Quién está involucrado en el diseño de paneles de control industriales?

Ahora, vamos a explorar algunas de las responsabilidades clave de los equipos que colaboran para crear paneles de control industriales.

Ingeniería eléctrica

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Los ingenieros eléctricos son responsables del diseño esquemático y el diseño del sistema eléctrico. Se centran en el diseño de los sistemas generales de suministro eléctrico y de control junto con la protección térmica y de sobretensiones necesaria para todos los componentes eléctricos. Otras consideraciones incluyen el diseño del sistema para no colocar una tensión física indebida en los alambres y cables. En definitiva, estos paneles de control industriales permiten el control y la supervisión de sistemas y procesos industriales. Como tal, no se puede subestimar la importancia de respaldar a los equipos de ingeniería eléctrica durante todo el proceso de diseño de paneles de control industriales.

Ingeniería mecánica

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Mientras que los equipos de ingeniería eléctrica son los responsables de determinar cómo fluirá la energía a través del sistema, los equipos de ingeniería mecánica son responsables del ensamblaje del sistema y el diseño generales del producto. Un ingeniero mecánico puede ser responsable de varias tareas, como el diseño de la carcasa/armario del panel, el montaje y la integración de todos los componentes, conductos, cableado, etc., y cargas externas como bombas y motores. Los ingenieros mecánicos también son responsables de la gestión térmica y el mantenimiento al diseñar el sistema general.

Fabricación

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El equipo de fabricación es esencial en el desarrollo de paneles de control industriales. A menudo son el equipo responsable de abastecer, modificar y ensamblar los materiales necesarios para producir los paneles de control industriales. El equipo de fabricación debe incluirse en las conversaciones sobre el diseño que se producen durante las fases iniciales del proceso para evitar posibles obstáculos que puedan surgir más adelante en el proceso de fabricación. Esto ayuda a optimizar el tiempo de producción general y minimiza los costosos cambios de diseño que se tengan que producir más adelante en el proceso. 

¿Dónde se utilizan los paneles de control industriales?

Casi todos los sectores que tratan con sistemas de energía, construcción y fabricación, tecnologías a nivel empresarial o diseño industrial emplean paneles de control industriales. A continuación, se muestran solo algunos de esos sectores.

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Los paneles de control industriales tienen aplicaciones de amplio alcance que abarcan diversos sectores, casos de uso y cargos. A continuación, hemos recopilado algunos de nuestros recursos favoritos que profundizan en el diseño de paneles de control industriales y sus aplicaciones relacionadas para ayudarle a aprender más.