Che cos'è la progettazione di pannelli di controllo industriali?

Che cos'è un pannello di controllo industriale?

Un pannello di controllo industriale, talvolta indicato come armadio o telaio, è un insieme di hardware, sia strutturale sia elettrico, che consente di controllare e monitorare i sistemi industriali. Il suo funzionamento dipende in larga misura dalla progettazione, per cui è fondamentale coinvolgere tutti i team elettrici, meccanici e di produzione nelle prime fasi del processo di progettazione. 

I pannelli di controllo industriali (ICP) contengono una serie di componenti hardware, come interruttori, fusibili, relè e PLC (controllori logici programmabili), che collegano i componenti elettrici interni alla sorgente elettrica, consentendo il funzionamento di questi sistemi. Oltre all'hardware interno, i pannelli di controllo comprendono anche un involucro o un armadio. È la struttura che circonda i componenti interni per fornire protezione fisica e ambientale al sistema di controllo. Spesso la fonte di alimentazione elettrica vera e propria si trova all'esterno dell'involucro del pannello di controllo e il cablaggio viene utilizzato per portare l'alimentazione al pannello di controllo, che può quindi essere modulata per soddisfare i requisiti di alimentazione specifici del pannello.

Fattori chiave per la progettazione di pannelli di controllo industriali

Durante la progettazione dei pannelli di controllo industriali è necessario tenere conto di una serie di considerazioni, che possono essere raggruppate in due categorie principali: progettuali e normative. Approfondiamo l'argomento.

Considerazioni sulla progettazione

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I pannelli di controllo industriali rappresentano la sinergia tra i campi dell'ingegneria elettrica, dell'ingegneria meccanica e della produzione. Sebbene in ogni settore vi siano differenti priorità e considerazioni progettuali, le decisioni di ogni team devono avvenire attraverso una collaborazione interdisciplinare. Ad esempio, se durante il processo di progettazione il team di progettisti scopre che il pavimento della fabbrica in cui verrà installato il pannello ha uno spazio fisico inferiore a quello stimato in origine, questa modifica delle dimensioni può avere implicazioni per i team in tutte le fasi del processo di sviluppo del prodotto, dalla progettazione alla produzione. 

È inoltre necessario un alto livello di collaborazione tra i team elettrici e meccanici. Gli ingegneri elettrici sviluppano il progetto schematico e il layout del pannello, specificando tutti i fili e i componenti elettrici. Queste informazioni vengono quindi trasmesse al team meccanico affinché possa disporre al meglio il tutto all'interno della struttura fisica del pannello. 

Ognuna di queste interazioni richiede una comunicazione tra i team. A seconda del caso d'uso, della disponibilità dei materiali e delle priorità del progetto, le considerazioni specifiche sulla progettazione possono variare ma, alla base, il processo di progettazione sarà sempre un processo iterativo e collaborativo tra team. 

Considerazioni normative

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A causa della loro ubiquità nei sistemi industriali critici, i pannelli di controllo industriali sono soggetti a una serie di normative correlate che devono essere rispettate, come gli standard e i codici di ricerca UL 508A, NFPA, ANSI, DIN e IEC, in fase sia di progettazione sia di implementazione. Queste normative vanno dalle decisioni sulle soglie di potenza consentite alla documentazione che descrive in dettaglio le specifiche di progettazione e le regole da seguire in base a casi d'uso specifici. 

In definitiva, queste normative hanno lo scopo di fornire un livello di standardizzazione alla progettazione dei pannelli di controllo industriali, al fine di garantire la sicurezza e l'integrità del sistema in tutti i pannelli di controllo, indipendentemente dal settore in cui vengono utilizzati. Gli ingegneri devono tenersi aggiornati su tutte le revisioni recenti per garantire che i loro progetti siano conformi alle normative più recenti.

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Chi è coinvolto nella progettazione dei pannelli di controllo industriali?

Analizziamo ora alcune delle principali responsabilità dei team che collaborano alla creazione dei pannelli di controllo industriali.

Ingegneria elettrica

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Gli ingegneri elettrici sono responsabili della progettazione degli schemi e del layout del sistema elettrico. Si concentrano sulla progettazione dei sistemi di alimentazione e controllo complessivi e sulla necessaria protezione termica e dalle sovratensioni per tutti i componenti elettrici. Ulteriori considerazioni riguardano la disposizione del sistema in modo da non sottoporre i fili e i cavi a sforzi fisici eccessivi. In ultima analisi, questi pannelli di controllo industriali consentono di controllare e monitorare sistemi e processi industriali. Per questo motivo, l'importanza di supportare i team di ingegneria elettrica durante il processo di progettazione dei pannelli di controllo industriali non può essere sopravvalutata.

Ingegneria meccanica

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Mentre i team di ingegneria elettrica sono responsabili della determinazione del flusso di energia attraverso il sistema, i team di ingegneria meccanica sono responsabili dell'assemblaggio complessivo del sistema e della progettazione del prodotto. Un ingegnere meccanico può essere responsabile di un'ampia gamma di attività, tra cui la progettazione del pannello dell'involucro/armadio, il montaggio di tutti i componenti e l'integrazione di parti, condotti, cablaggi e carichi esterni come pompe e motori. Gli ingegneri meccanici sono anche responsabili della gestione termica e della manutenzione durante la progettazione del sistema nel suo complesso.

Produzione

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Il team di produzione è fondamentale nello sviluppo dei pannelli di controllo industriali. Spesso rappresenta il team responsabile dell'approvvigionamento, della modifica e dell'assemblaggio dei materiali necessari per produrre i pannelli di controllo industriali. Il team di produzione deve essere coinvolto nelle conversazioni relative alla progettazione fin dalle prime fasi del processo, per prevenire potenziali ostacoli che potrebbero insorgere successivamente nel processo di produzione. Ciò contribuisce a snellire i tempi di produzione complessivi e a ridurre al minimo le costose modifiche al progetto in una fase successiva del processo. 

Dove vengono utilizzati i pannelli di controllo industriali?

Quasi tutti i settori che si occupano di sistemi di alimentazione, edilizia e produzione, tecnologie di livello aziendale o progettazione industriale utilizzano pannelli di controllo industriali. Di seguito sono riportati solo alcuni di questi settori.

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Le nostre soluzioni per la progettazione dei pannelli di controllo industriali

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Approfondiamo il tema

I pannelli di controllo industriali hanno un'ampia gamma di applicazioni che ricoprono vari settori, casi d'uso e mansioni. Di seguito, abbiamo raccolto alcune delle nostre risorse preferite che approfondiscono la progettazione dei pannelli di controllo e le relative applicazioni per aiutarti a saperne di più.