Kodėl PLC valdymo spintai reikia šilumos valdymo? Programos ir aušinimo sprendimai

PLC valdymo spinta yra svarbi valdymo platforma pramoninės automatikos sistemose. Įprastose automatizavimo sistemose PLC pirmiausia atlieka tokias užduotis kaip loginis valdymas, duomenų gavimas ir įrangos blokavimas. Tačiau, kadangi automatizavimo sistemose vis daugiau yra kintamo dažnio pavarų (VFD), servo pavarų, pramoninių jungiklių, HMI, nuotolinio įvesties / išvesties ir ryšio įrenginių, elektroninių komponentų skaičius ir susijusi šiluminė apkrova spintoje išaugo.

 

Vadinasi, šiuolaikinis PLC{0}}pagrįstas valdymo spintos dizainas turi būti susijęs ne tik su fiziniu komponentų montavimu, bet ir su ilgalaikiu, stabiliu jų veikimu. Tokie veiksniai kaip šilumos valdymas, aplinkos apsauga ir konkretūs taikymo scenarijai tampa vis svarbesni inžineriniai aspektai.

 

 

 

Nors pats PLC centrinis procesorius paprastai nėra pagrindinis šilumos šaltinis korpuse, kita viduje esanti įranga,{0}}pvz., kintamo dažnio pavaros (VFD), servo pavaros, maitinimo moduliai, kontaktoriai ir pramoninio tinklo įrenginiai- gali nuolat generuoti šilumą dėl energijos nuostolių. Įrengus kelis įrenginius tame pačiame korpuse, ši šiluma kaupiasi.

 

Jei šilumos nepavyksta efektyviai išsklaidyti, vidinė aplinkos temperatūra gali pakilti. Todėl taikomųjų spintelių aušinimo sprendimai turi būti pagrįsti bendra visos spintos šilumine apkrova, o ne sutelkiant dėmesį tik į patį PLC.

 

 

 

Uždarai PLC spintai su mažomis šilumos apkrovomis dažnai pakanka natūralaus šilumos išsklaidymo per spintos paviršių. Šis metodas pasižymi paprastu dizainu ir nereikalauja papildomų ventiliatorių ar oro kondicionavimo įrenginių. Tačiau kai korpuse yra daug kintamo dažnio pavarų (VFD), servo pavarų ar kitų didelės-galios elektroninių prietaisų, pasikliauti vien natūraliu vėsinimu gali nepakakti.

 

Todėl aktyvaus vėsinimo poreikis turėtų būti nustatomas remiantis skaičiavimais, apimančiais įrangos galią, aplinkos temperatūrą, spintos matmenis ir vidinę šilumos apkrovą.

 

 

Filtrų ventiliatoriai ir išmetimo įrenginiai palengvina oro srautą korpuse. Vėsus oras patenka į korpusą, sugeria elektroninių komponentų generuojamą šilumą ir išleidžiamas per išmetimo angas. Šis metodas pasižymi paprastu dizainu ir tinka tam tikroms standartinėms pramoninėms aplinkoms. Tačiau aplinkoje, kurioje yra daug dulkių, alyvos rūko ar kitų teršalų, standartinius filtrų ventiliatorius gali prireikti dažnai prižiūrėti.

 

Naujausi duomenys apie pramoninio valdymo spintos vėsinimą taip pat rodo, kad dulkėtoje pramoninėje aplinkoje filtravimo sistemos užsikimšimas tiesiogiai veikia spintos aušinimo efektyvumą.

 

 

Jei valdymo spinta įrengiama aukštos{0}} temperatūros dirbtuvėse arba joje yra daug šilumos generuojanti įranga, spintelės oro kondicionierius yra tinkamas pasirinkimas. Šie įrenginiai reguliuoja vidinę temperatūrą santykinai uždaroje erdvėje, neleidžiant dulkėtam išoriniam orui patekti tiesiai į spintelę.

 

Šis sprendimas ypač tinka{0}}pramoninei aplinkai, kuriai būdinga aukšta temperatūra, dulkės ar drėgmė.
Tačiau, kadangi korpusiniai oro kondicionieriai padidina sistemos išlaidas ir priežiūros reikalavimus, pasirinkimas turėtų būti pagrįstas faktinėmis eksploatavimo sąlygomis.

 

 

Šilumokaičiai palengvina šilumos perdavimą be tiesioginio oro mainų tarp spintelės vidaus ir išorės. Šis sprendimas suteikia aiškių pranašumų sieninėms -PLC spintelėms, kurioms reikalinga aukšto lygio apsauga, nes padeda sumažinti vidinę temperatūrą, o spinta yra gana sandari. Konkretus pasirinktas vėsinimo būdas priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant aplinkos temperatūrą, šilumos apkrovą ir reikiamą apsaugos laipsnį.

 

 

Pramoninė aplinka labai skiriasi nuo standartinių biuro nustatymų. Gamybos cechuose gali būti dulkių, alyvos rūko, vandens garų ir kitų teršalų.

 

Jei šios medžiagos prasiskverbia į nerūdijančio plieno PLC korpusą, jos gali pakenkti ilgalaikiam{0}} gnybtų, jungčių ir elektroninių komponentų veikimui. Vadinasi, spintos durų plokštės, sandarinimo juostos, kabelių įvadai ir vėdinimo konstrukcijos turi būti suprojektuotos taip, kad atitiktų specifinius aplinkosaugos reikalavimus.

 

 

Milteliniu būdu{0}}dengtos PLC spintos plačiai naudojamos pramoninėje automatikoje. Pavyzdžiui, gamybos gamybos linijos priklauso nuo PLC, kad būtų galima valdyti transportavimo sistemas, surinkimo procesus, tikrinimo stotis ir mechanines pavaras.

 

Vandens valymo sistemose PLC naudojami siurbliams, vožtuvams valdyti, skysčių lygiui ir srautui stebėti.

 

ŠVOK sistemose naudojami PLC ventiliatorių, siurblių, vožtuvų ir kitos įrangos veikimui koordinuoti.

 

Energijos sistemose naudojami PLC įrangos būsenai stebėti, duomenims rinkti ir blokavimo valdymui.

 

Pramonės literatūroje cituojami tipiniai modulinių PLC spintelių pritaikymai, įskaitant vandens siurblius, oro kompresorius, ventiliatorius, centrines oro kondicionavimo sistemas, stakles, katilus, popieriaus gamybos mašinas ir maisto perdirbimo įrangą.

 

 

 

Vandens valymo įrenginiuose paprastai reikia valdyti daugybę siurblių, vožtuvų, jutiklių ir prietaisų. Individualizuotos PLC spintelės jungia lauko jutiklius ir įjungimo įtaisus, leidžiančius automatizuoti valdymą ir būsenos stebėjimą.

 

Atsižvelgiant į didelę drėgmę, kuri dažnai būna vandens valymo aplinkoje, korpuso medžiagos, sandarinimo konstrukcijos ir apsaugos laipsniai turi būti parenkami atsižvelgiant į faktines eksploatavimo sąlygas.

 

 

Automatizuotose gamybos linijose sprogimui{0}}saugios PLC spintos susieja su jutikliais, robotais, konvejerių sistemomis, kintamo dažnio pavaromis (VFD) ir servosistemomis. Šios spintos turi užtikrinti stabilų duomenų ir valdymo signalų mainus tarp įvairių įrenginių.

 

Tobulėjant išmaniajai gamybai, pramoninis Ethernet, nuotolinio įvesties/išvesties ir duomenų rinkimo įrenginiai vis dažniau integruojami į valdymo spintas. Todėl moderni PLC spinta tarnauja ne tik kaip valdymo sistemų montavimo platforma, bet ir kaip svarbus mazgas pramoniniame tinkle.

 

 

Didelėse{0}}ŠVOK sistemose PLC koordinuoja ventiliatorius, siurblius, aušinimo sistemas ir vožtuvus. Valdymo spinta turi reguliuoti įrangos veikimo būsenas pagal lauko duomenis, tokius kaip temperatūra, slėgis ir srautas.

 

Spintoms, įrengtoms mechaninėse patalpose ar įrangos erdvėse, šilumos išsklaidymo būdai turi būti projektuojami atsižvelgiant į aplinkos temperatūrą ir įrangos veikimo laiką.

 

 

PLC plokštės taip pat taikomos saulės, vėjo ir kitoms energijos sistemoms. Šiose programose PLC atlieka įrangos valdymo, būsenos stebėjimo, signalizacijos ir ryšio funkcijas.

 

Be PLC ir I/O modulių, šiose spintelėse gali prireikti pramoninių jungiklių, ryšio modulių ir duomenų rinkimo įrenginių.

 

 

Išmaniosioms gamykloms reikalingas platus įrangos sujungimas. Kaip automatikos įrangos valdymo mazgai, elektros sistemų spintos turi keistis duomenimis su HMI, SCADA sistemomis, MES platformomis ir pramoniniais tinklais.

 

Dėl to modernios PLC sistemos korpuso funkcija iš tradicinio „relinio valdymo centro“ tapo integruota automatikos platforma, apjungiančia valdymą, ryšį, duomenų gavimą ir įrangos valdymą.

 

 

Nors pramoniniai jungikliai, ryšio moduliai ir nuotoliniai įvesties/išvesties įrenginiai gali turėti mažesnę galią nei kintamo dažnio pavaros (VFD), jie yra jautrūs aplinkos veiksniams ir elektromagnetiniams trukdžiams.

 

Todėl komunikacijos skyrius standartinėje PLC spintoje turi būti strategiškai suplanuotas, atsižvelgiant į įrenginio funkcionalumą.
Ryšio kabelių maršrutas, palyginti su maitinimo kabeliais, taip pat turi atitikti sistemos projektavimo specifikacijas ir įrangos gamintojo reikalavimus.

 

 

PLC skydelio valdymo logikos programos nerūdijančio plieno automatinės spintelės paprastai yra skirtos nepertraukiamam darbui metų metus. Todėl į techninės priežiūros paprastumą reikia atsižvelgti nuo pat pradžių, o ne tik įvykus gedimui. Tokios funkcijos kaip loginis komponentų išdėstymas, aiškus laidų žymėjimas, lengvai nuimamos tvirtinimo konstrukcijos, didelė darbo erdvė ir tikslios elektros schemos padeda techninės priežiūros personalui greitai diagnozuoti ir išspręsti problemas.

 

Puikus pritaikymo spintelės dizainas numato būsimus priežiūros ir plėtros poreikius pradiniame projektavimo etape.

 

 

Po kelerių metų eksploatavimo pramoninės automatikos sistemose dažnai reikia pridėti naujų jutiklių, pavarų, ryšio įrenginių arba įvesties / išvesties modulių. Jei spintelėje nėra rezervuotos vietos, dėl būsimų pakeitimų gali tekti pakeisti visą įrenginį.

 

Todėl pradiniame projektavimo etape tinkamai rezervavus montavimo vietas, gnybtų erdvę ir laidų kanalo talpą, padidėja sistemos išplėtimas.

 

 

Dėl nuolatinės pramonės automatizavimo, pažangios gamybos ir pramoninio interneto tobulėjimo programuojamų loginių valdiklių spintos vis labiau vystysis link moduliškumo, tinklo ryšio ir intelekto. Tikėtina, kad šiose spintelėse bus integruotas platesnis komponentų spektras, pvz., pramoninio ryšio įrenginiai, nuotoliniai įvesties ir išvesties įrenginiai, krašto skaičiavimo moduliai ir būklės stebėjimo sistemos.

 

Tuo pat metu didelio našumo{0}}kintamo dažnio pavarų (VFD) ir servo pavarų naudojimas ir toliau skatins valdymo spintų šilumos valdymo technologijų pažangą.

 

Todėl būsimas valdymo spintos pramoninis kompiuteris turi ne tik turėti patikimas mechanines konstrukcijas ir elektros jungtis, bet ir pasiūlyti puikų šilumos valdymą, tinklo ryšio galimybes ir paprastą priežiūrą.

 

Valdymo skydų korpusai yra gyvybiškai svarbi pramoninės automatikos sistemų infrastruktūra; jų veikimas priklauso ne tik nuo paties PLC, bet ir nuo tokių veiksnių kaip korpuso medžiagos, vidinis išdėstymas, šilumos išsklaidymo metodai, aplinkos apsauga, laidai ir komunikacijos architektūra.

 

Standartinei automatikos įrangai, atsižvelgiant į šiluminę apkrovą, gali būti naudojamas natūralus aušinimas arba ventiliatoriai; tačiau esant aukštai -temperatūrai ar daug{1}}dulkėtoms aplinkoms, gali prireikti tvirtesnių, uždarų vėsinimo sprendimų.

 

Nuo gamybos iki galutinio{0}}naudojimo taikymo,PLC valdymo spintosiš tradicinių elektros gaubtų vystosi į integruotas pramoninės automatikos platformas, kuriose derinamas valdymas, ryšys, duomenų gavimas ir įrangos apsauga.