什么是工业控制面板设计?

什么是工业控制面板?

工业控制面板,有时也称为机柜或机架,是一种结构和电气硬件装配体,用于让您控制和监控工业系统。它的功能在很大程度上取决于具体设计,因此在设计流程早期,让电气、机械和制造部门的所有团队都参与对话至关重要。 

工业控制面板 (ICP) 包含一系列硬件,如开关、保险丝、继电器和 PLC (可编程逻辑控制器),这些硬件将内部电气零部件连接到电源,从而使这些系统正常工作。除内部硬件之外,控制面板还包括外壳或机柜。这是包围内部零部件的结构,用于为控制系统提供物理和环境保护。实际电气电源通常位于控制面板外壳外部,并通过布线将电源引入控制面板,然后对控制面板进行调节来满足面板的独特电源要求。

设计工业控制面板的关键因素

设计工业控制面板时需要考虑一系列因素,这些考虑因素主要可分为两大类:设计考虑因素和监管考虑因素。让我们来深入说明一下。

设计考虑因素

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工业控制面板代表电气工程、机械工程和制造领域之间的协同作用。虽然每个领域都有各自的优先级和设计考虑因素,但每个团队的决策制定都必须通过跨学科协作才能完成。例如,如果在设计流程期间,设计团队了解到在物理空间上,安装面板的工厂车间比最初估计的要小,那么设计尺寸变更可能会对产品开发流程中的所有团队、从设计到制造各个阶段都产生影响。 

电气和机械团队之间也需要高度协作。电气工程师将会开发原理图设计和面板布局,指定所有电线和电气零部件的位置。然后,这些信息将被传递到机械团队,让他们能够在物理面板外壳内以合理的空间布局排列所有零部件。 

每一次交互都需要团队之间来回沟通。根据用例、材料供应情况和项目优先级,具体设计考虑因素可能会有所不同,但设计流程的核心始终都是团队之间不断迭代协作的过程。 

监管考虑因素

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由于工业控制面板在关键工业系统中无处不在,因此在设计和实施过程中必须遵守一系列相关法规,例如 UL 508A、NFPA、ANSI、DIN 和 IEC 研究标准及规范。这些法规涵盖范围广泛,从允许功率阈值的规定,到详细说明设计规格和根据具体用例必须遵守的规则的文档。 

最终,这些法规旨在让工业控制面板设计保持一定的标准化水平,从而确保无论控制面板部署在哪个行业,都会安全工作,且可以整合进不同系统。工程师需要时刻关注所有的最新修订版,让他们设计符合最新法规。

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哪些人参与工业控制面板设计?

现在,让我们来了解一下协作创建工业控制面板的团队成员的一些关键职责。

电气工程

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电气工程师负责原理图设计和电气系统布局。他们专注于设计整体电源和控制系统,以及为所有电气零部件提供必要的热保护和浪涌保护。其他考虑因素还包括系统布置,以免对电线和电缆造成过度的物理应力。最终,这些工业控制面板可以控制和监控工业系统和流程。因此,在整个工业控制面板设计流程中,为电气工程团队提供支持非常重要,再怎样强调也不为过。

机械工程

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电气工程团队负责确定电力在系统中的流动方式,而机械工程团队则负责整体系统装配和产品设计。机械工程师可能要负责一系列任务,其中包括设计面板的外壳/机柜、安装所有零部件,以及集成零部件、导管、布线和外部载荷,如泵和电机。在设计整体系统时,机械工程师还负责热管理和维护。

制造部门

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制造部门是工业控制面板开发的关键团队。这个团队通常负责采购、修改和装配生产工业控制面板所需的材料。制造团队必须在流程早期就参与到围绕设计的对话中,以避免在制造流程后期可能出现的潜在障碍。这有助于缩短整体生产时间,并最大限度地减少流程后期代价高昂的设计变更。 

工业控制面板有哪些用途?

几乎所有涉及电力系统、建筑和制造、企业级技术或工业设计的行业都使用工业控制面板。以下仅列举其中部分行业。

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让我们深入了解

工业控制面板应用广泛,涵盖各个行业、各种用例和各种职务。下面是我们收集的一些有用资源,这些资源深入探讨了控制面板设计及其相关应用,以帮助您获取更多信息。