Ефективно планиране на табла

Eпохата на трансформиращите технологии предоставя възможност на промишлените производители да преоткрият методите, по които работят. Нищо не демонстрира този факт по-добре от Industry 4.0 или Интернет на нещата (IoT). Данните за активите на предприятията са изключително ценни.

Те предоставят на фабриките информацията, която им е необходима за безотказна работа на оборудването и за да прогнозират производството. Но в някои фабрики оборудването все още не е модернизирано и работниците ползват остарели машини в края на жизнения им цикъл.

Модернизацията би могла да ускори работата на индустрията и да увеличи гъвкавостта и ефективността й, като превърне серийните процеси в паралелни чрез гладка интеграция между продукт и продукция – това допринася и за по-доброто разбиране на промените в задачите.

Според специалисти 80% от производствените разходи са предварително разпределени още на етапа проектиране. Софтуерът за автоматизация и този за проектиране се обединяват с бързи темпове, за да създадат дигитално отражение на това, което се случва в реалния живот – виртуално проектиране, виртуално изпълнение и виртуални тестове.

В дейността на все повече фирми се налага изработването на модели или провеждането на симулации. IoT и големите бази данни са важни катализатори на индустриалното развитие, тъй като производственият сектор е постоянен и интензивен потребител на данни.

Затова и най-добрата възможност за спестяване на средства е на фаза проектиране на електрически съоръжения. В този отрасъл правилното планиране може да определи възможната поява на значителни разходи по време на инженеринговия процес.

С идеята да се намали екологичният отпечатък на даден комутационен шкаф например, производителите залагат в софтуера за проектиране различни ел. схеми.

Ефективно планиране при проектиране на табла
Ефективното планиране може да спести много средства във всички фази на изпълнение на продукта. Недостатъчното време, увеличените стандарти за качество и по-сложната продукция само утежняват всекидневната работа на електрическите и машинните инженери.

Ефективността при планирането показва как процесите могат да бъдат оптимизирани и да бъдат спестени много средства във всички фази на проекта. Така се оптимизира системата за автоматично управление и контрол в целия комутационен шкаф.

Шкафовете трябва да са пригодени за различни проектни стандарти, разработени от различните организации. Проектните изисквания и спецификации водят до технически решения, които обикновено получават признание на национално, а понякога и на международно ниво. Когато тези стандарти влязат в сила, те често се превръщат в нормативи.

Ефективността при планирането започва с избора на електроника, с избора на продукти, които са интуитивни и спестяват време на потребителя. Тук също се включва и намирането на важни данни за продукта, които да бъдат инкорпорирани в CAE и CAD системи, както и увеличената ефективност на процеса по време на целия цикъл на планировка. Това обхваща голям обем данни за продукта като спецификации, 3D модели, графични характеристики и сертификати.

Ефективното планиране на табла може да бъде разделено на няколко последователни етапа или фази: проектиране и избор; проектиране на механичната конструкция; ел. проектиране; документация за производството; поръчка; сглобяване, обслужване, въвеждане в експлоатация и диагностика.

При целенасочена работа по всеки от етапите проектантът на таблото за управление може да изпълни всичко необходимо за постигане на дългосрочен успех. Той може да добави в симулацията компоненти като разпределителни уредби, КИП прибори, измервателни инструменти, лампи на индикации и предпазители и да остави софтуера да пресметне габаритите, отстоянията и терморегулирането.

Проектиране и избор
Във фазата на проектиране на таблата изборът на компонентите може да бъде подобрен и да се осъществява за по-кратко време посредством конфигуратори, които могат да подпомогнат избора на продукти и системи въз основа на зададени технически характеристики или изисквания за проектираната система. Конфигураторите за продукти и системи са много полезни при избора на необходимите компоненти.

Началните данни за продукта могат да помогнат за по-лесен избор на продукти за различни приложения, а онлайн поддръжката може да предложи широк избор от примерни приложения.

Дигиталните конфигуратори ще помогнат при избора на продуктите. С помощта на конфигуратори за продукти и системи е лесно да се изберат точните компоненти за специфичното приложение на проектирания продукт или система. Изборът на продукти изисква въвеждането на съответните параметри и избор на подходящи опции.

Съответните данни за продукта като 3D модели, схеми на електрооборудване, сертификати и инструкции за работа, могат да бъдат използвани за конфигуриране. Получените след това списъци на продукти могат да бъдат експортирани в Excel или да бъдат поръчани онлайн.

Механично и ел. проектиране
В следващия етап, при механичното и ел. проектиране, съответните данни за продукта се използват за конфигуриране на желаното решение. До 12 вида данни могат да бъдат използвани за изпълнение на механичното и ел. планиране.

Те включват електрически схеми, диаграми на свързване, основни дати за продукта, чертежи с нанесени размери, 3D модели, ръководства, инструкции за работа, изображения на продукта, графични характеристики, сертификати и макроси. 

За механичното проектиране, ефективното планиране използва резултатите от конфигурирането за постоянна проверка за наличността на данни. Измежду факторите, които трябва да се вземат предвид, са не само мястото в шкафа, а и наличното място за самия шкаф, както и заобикалящите го системи или евентуални пречки.

Друг важен въпрос е дали вратата трябва да се отваря наляво или надясно, има ли някакви екологични съображения, както и възможността за бъдещи ъпгрейди на системата. Добавянето на DIN шина към таблото често спестява доста средства за бъдещи скъпи модификации.

Товароносимостта също може да варира до голяма степен в зависимост от съдържанието. Без значение дали става дума за дискови масиви, или непрекъснато ел. захранване (UPS), изискванията за тегло не трябва да бъдат пренебрегвани.

Компановката и проектът са много важни при разпределението на теглото. Невинаги най-лесните решения, като например поставяне на най-тежките компоненти на дъното на шкафа, са най-подходящите.

План-сметката на материалите също трябва да се съблюдава за определяне цената на проекта. Факторите, които трябва да бъдат взети предвид, са изискванията за сертифициране и нормативните изисквания, касаещи таблото.

Ако таблото трябва да е UL-сертифицирано, всички негови компоненти също трябва да са UL-сертифицирани, да имат UR опознавателен знак или да отговарят на много специфични изисквания за монтаж при много ограничени условия. 

При ел. проектирането е важно да се предвиди терморегулирането, тъй като прекомерно високите температури могат да намалят експлоатационната давност на компонентите и дори да доведат до проблеми в системата.

Увеличената мощност води до по-високи температури, което изисква повече енергия за охлаждане, особено в шкафове с по-малък екологичен отпечатък. Шкаф с електрически компоненти се нуждае от по-подробен план за терморегулиране, който да варира от пасивни стратегии като перфорация против прегряване, до нещо с по-активна насоченост като топлообменници или вентилатори.

В края на процеса трябва да бъде определена и електромагнитната съвместимост (EMC). Комбинацията от комуникационно и ел. оборудване, работещи на по-висока скорост, увеличава нуждата от намаляване ефекта от електромагнитната интерференция (EMI). Добавянето на охлаждащи компоненти в шкафа и перфорация против прегряване води до противоречиви изисквания.

Разбирането на тези ефекти и компенсирането им изисква системен подход към ел. проектирането, който се състои не само в разглеждането на всяко отделно устройство, а може да изисква резервирания, които на пръв поглед изглеждат нелогични с оглед на по-малкото налично място, но на практика решават определени проблеми.

Документация
Много проекти изискват изготвяне на стандартна документация за съответствие и най-вече сертификати за износ в чужбина, за да се подсигури съответствието с различни директиви и нормативни разпоредби.

Документацията следва да бъде заверена, за да може закупилият оборудването да е сигурен, че му е предоставена цялостна информация за системата. Съгласно стандартите документацията също е част от системата и подлежи на заверка.

Крайният потребител има правото да получи пълен набор документация за системата. Конфигуратор на ръководства също може да помогне с индивидуалната и съответстващата на стандартите документация съгласно специфичните за дадения проект изисквания.

Възможността от наличните ръководства да се селектират глави, отнасящи се за дадения проект, или възможността да се интегрират често задавани въпроси, сертификати, спецификации и специфично съдържание, може да подсигури съответствието на документацията с изискванията и да спомогне за лесното намиране на информация.

Относно документацията за производства се следва поправката в машинната директива; индивидуалната документация пък редуцира работата по копирането и търсенето на цялостна информация.

Монтаж, пускане в експлоатация и бъдещи насоки
Преди монтаж и пускане в експлоатация на таблото е желателно да се определят точните места на кабелните канали. Така ще може да се определи точното им разположение и ще се намали рискът от забавяния или усложнения при монтажа.

Имайки предвид, че системата ще изисква обслужване, почти винаги е добре да има повече място. Оставянето на малко място, когато има възможност по време на проектирането, би означавало, че при поддръжка и обслужване ще има достатъчно пространство за работа. Специалистите съветват това да бъде предвидено при фазата на проектирането, а не когато вече е твърде късно.