O que é o projeto de painéis de controle industrial?

O que é um painel de controle industrial?

Um painel de controle industrial, às vezes chamado de gabinete ou chassi, é um conjunto de hardware, tanto estrutural quanto elétrico, que permite controlar e monitorar sistemas industriais. A sua função depende em grande parte do projeto, por isso é fundamental envolver desde o início do processo todas as equipes das áreas elétrica, mecânica e de manufatura. 

Os ICPs (painéis de controle industrial, industrial control panels) contêm uma variedade de hardware, como chaves, fusíveis, relés e PLCs (controladores lógicos programáveis, programmable logic controllers), que conectam os componentes elétricos internos à fonte elétrica, permitindo que esses sistemas funcionem. Além do hardware interno, os painéis de controle também incluem um invólucro ou gabinete. Esta é a estrutura que envolve os componentes internos para fornecer proteção física e ambiental ao sistema de controle. Muitas vezes, a fonte de energia elétrica real fica fora do gabinete do painel de controle, e a fiação é usada para levar a energia ao painel de controle, que pode ser modulada para atender aos requisitos de energia exclusivos do painel.

Principais fatores para projetar painéis de controle industrial

Há uma série de fatores que precisam ser levados em conta ao projetar painéis de controle industrial, e esses fatores podem ser agrupados em duas categorias principais: considerações de projeto e regulatórias. Vamos nessa.

Considerações sobre o projeto

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Os painéis de controle industrial representam a sinergia entre os campos de engenharia elétrica, engenharia mecânica e fabricação. Embora cada área tenha seu próprio conjunto de prioridades e considerações de projeto a serem tomadas, as decisões de cada equipe devem ocorrer por meio da colaboração interdisciplinar. Por exemplo, se, durante o processo de projeto, a equipe descobrir que o espaço disponível no chão de fábrica onde o painel será instalado é menor do que o originalmente estimado, essa mudança de tamanho pode ter implicações para as equipes em todas as etapas do processo de desenvolvimento do produto, do projeto à fabricação. 

Há também um alto nível de colaboração necessário entre as equipes elétrica e mecânica. Os engenheiros eletricistas desenvolverão o projeto esquemático e o layout do painel, especificando todos os fios e componentes elétricos. Em seguida, essa informação será repassada para a equipe mecânica para organizar tudo da melhor forma possível no espaço dentro do invólucro físico do painel. 

Cada uma dessas interações requer comunicação entre as equipes. Dependendo do caso de uso, da disponibilidade de materiais e das priorizações do projeto, as suas considerações específicas podem variar, mas, em sua essência, o processo será sempre interativo e colaborativo entre as equipes. 

Considerações regulatórias

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Devido à sua onipresença em sistemas industriais críticos, os painéis de controle industrial incluem uma série de regulamentações relacionadas que devem ser seguidas, como UL 508A, NFPA, ANSI, DIN e os padrões e códigos de pesquisa da IEC, tanto durante o projeto quanto na sua implementação. Essas regulamentações variam desde decisões sobre os limites de potência permitidos até a documentação que detalha as especificações de projeto e as regras que devem ser seguidas, dependendo dos casos de uso específicos. 

Em última análise, essas regulamentações visam proporcionar um nível de padronização no projeto de painéis de controle industrial, a fim de garantir a segurança e a integridade dos sistemas em todos os painéis de controle, independentemente da indústria em que sejam implantados. Os engenheiros precisam se manter atualizados sobre todas as revisões recentes para garantir que seus projetos estejam em conformidade com as últimas normas.

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Quem está envolvido no design do painel de controle industrial?

Agora, vamos explorar algumas das principais responsabilidades das equipes que colaboram para criar painéis de controle industrial.

Engenheiros eletricistas

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Os engenheiros eletricistas são responsáveis pelo projeto esquemático e pelo layout do sistema elétrico. Eles se concentram no projeto dos sistemas gerais de potência e controle, e também na proteção térmica e contra surtos necessária para todos os componentes elétricos. Considerações adicionais incluem o layout do sistema para não causar esforço físico excessivo sobre fios e cabos. Em última instância, esses painéis de controle industrial permitem o controle e o monitoramento de sistemas e processos industriais. Dessa forma, a importância de dar suporte às equipes de engenharia elétrica em todo o processo de projeto do painel de controle industrial não pode ser subestimada.

Engenharia mecânica

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Embora as equipes de engenharia elétrica sejam responsáveis por determinar como a energia fluirá através do sistema, as equipes de engenharia mecânica são responsáveis pela montagem geral do sistema e pelo projeto do produto. Um engenheiro mecânico pode ser responsável por uma série de tarefas, incluindo projetar o invólucro/gabinete do painel, montar todos os componentes e integrar componentes, conduítes, fiação, e cargas externas, como bombas e motores. Os engenheiros mecânicos também são responsáveis pelo gerenciamento térmico e pela manutenção ao projetar o sistema em geral.

Fabricação

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A equipe de fabricação é crítica no desenvolvimento de painéis de controle industrial. Muitas vezes, esta equipe é responsável por fornecer, modificar e montar os materiais necessários para produzir os painéis de controle industrial. A equipe de fabricação deve ser incluída nas conversas sobre o projeto no início do processo a fim de antecipar possíveis obstáculos que possam surgir posteriormente no processo de fabricação. Isso ajuda a agilizar o tempo total de produção e minimiza futuras mudanças de projeto onerosas. 

Onde os painéis de controle industrial são usados?

Quase todos os setores que lidam com sistemas de energia, construção e fabricação, tecnologias de nível empresarial ou projeto industrial empregam painéis de controle industrial. Veja abaixo alguns desses setores.

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Vamos nos aprofundar

Os painéis de controle industrial têm aplicações de amplo alcance que abrangem setores, casos de uso e cargos diversos. Abaixo, reunimos alguns de nossos recursos favoritos que exploram mais a fundo o projeto de painel e suas aplicações relacionadas para ajudar no seu aprendizado.