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自動化設(shè)備 機柜選型指導(dǎo)書

在自控系統(tǒng)中,機柜似乎屬于技術(shù)含量低的附屬設(shè)備,經(jīng)常被人忽視,但是優(yōu)質(zhì)的機柜保證了柜內(nèi)設(shè)備的安全運行,保證了操作者的人身安全,在機柜的選擇上有很多需要考慮的問題。那么機柜在自動控制應(yīng)用中究竟如何選型,選型過程中應(yīng)該注意那些問題呢?本文將對機柜選型做一探討。

  機柜的主要功能是確保柜體中的設(shè)備正常運行,不受外界侵擾;并且保護操作者,使其避免危險的接觸。機柜一直被看作是自動化控制應(yīng)用領(lǐng)域中的附屬產(chǎn)品,只是用來容納PLC、變頻器等設(shè)備的容器,并不被重視。但是,機柜卻是這些昂貴的電氣設(shè)備最直接的物理保護。那么機柜在自動控制應(yīng)用中究竟應(yīng)該如何選型,選型過程中應(yīng)該注意那些問題呢?


  以下這幾點是機柜選型時應(yīng)該注意的幾個方面:可靠的質(zhì)量保證;承重保證;防護及其它;溫度控制系統(tǒng);機柜的兼容性;售后服務(wù)等。

  如今,在自動控制領(lǐng)域,PLC及變頻器的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,著名的自控設(shè)備生產(chǎn)廠商,如西門子、歐姆龍等,這些設(shè)備在自動控制系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。安裝這些設(shè)備的機柜需要選用高度在1800mm以上,寬度600mm~1200mm,深度600mm~800mm。這些尺寸組合的機柜將有足夠的空間來安裝這些自控設(shè)備和周邊相關(guān)設(shè)備。在儀表控制中,有時需要在機柜內(nèi)安裝兩塊安裝板來放置各種控制儀表,這時,前開門已經(jīng)不能滿足應(yīng)用,需要將前開門機柜改為前后開門以方便操作和維護。

  隨著機柜內(nèi)所放置產(chǎn)品密度的加大,需要更高的承重能力,機柜要提供良好的承重能力,更要適合重載搬運。承重已經(jīng)成為一款合格機柜產(chǎn)品的基本要求。優(yōu)質(zhì)機柜的承重能力至少要超過1000kg。對于自控行業(yè)的機柜,如果僅僅是PLC控制的機柜,一般全部設(shè)備的重量并不是很大,所以600kg的承重能力是基本可以滿足要求的。對于機柜內(nèi)要放置自重比較大的設(shè)備(比如變頻器、電抗器)的時候需要考慮安裝板安裝是否有足夠的承重能力,必要時可采用重載安裝軌搭建安裝平面來解決。

  機柜放置靠近流水線設(shè)備,或放置在專門的控制室內(nèi),或置于各種各樣的環(huán)境中,比如比較惡劣的使用環(huán)境,像冶金、礦業(yè)等環(huán)境粉塵含量較大的場合,一旦粉塵進入機柜內(nèi)部,將對柜內(nèi)的PLC、變頻器以及各類儀表電器造成嚴重影響。因此機柜的防護等級是一個很重要的參數(shù),最基本的就是防水及防塵要求(即IP防護等級——用來標明防止水或灰塵進入機柜可能影響機柜內(nèi)設(shè)備的安全運行的等級)。室內(nèi)使用的機柜的IP防護等級要求一般是IP55,這既可以滿足對設(shè)備防水防塵的要求,又不會增加太多的成本,即可以做到最佳的性價比。

  如果機柜需要安裝在室外,則要求IP防護等級達到更高,也可以給機柜加裝遮雨棚。對耐腐蝕、防紫外線也需要考慮。比如,RITTAL的戶外機柜CS對這些要求有很好的整體解決方案。

  另外,在海邊或港口使用,或者應(yīng)用于石化行業(yè)以及水處理行業(yè),要求機柜有較高的抗腐蝕能力。機柜的噴涂工藝起到了至關(guān)重要的作用。優(yōu)質(zhì)機柜的噴涂工藝上應(yīng)具有以下特點:①油脂灰塵清洗;②納米陶瓷涂層保護,以前采用磷化技術(shù),由于高能耗和嚴重污染環(huán)境已趨于淘汰;③電泳底漆增強板材的耐腐蝕能力;④粉末噴涂提供良好的防護能力。通過機柜的噴涂工藝以及相關(guān)的防腐蝕鹽霧測試,能保證柜具有較高的防腐蝕能力。

  機柜內(nèi)的大量電器設(shè)備由于運行而散發(fā)的熱量會在機柜內(nèi)聚集,超過一定程度后就會影響設(shè)備的正常運行,因此機柜內(nèi)還需要溫控設(shè)備。如果機柜內(nèi)外溫差較大,可以使用風(fēng)扇散熱;如果柜內(nèi)發(fā)熱量大或者柜內(nèi)外溫差小,則可以使用水熱交換器進行散熱;溫度穩(wěn)定要求高的場合,可以使用機柜空調(diào)進行柜內(nèi)制冷,機柜空調(diào)不依賴外部環(huán)境溫度,并且空調(diào)內(nèi)外循環(huán)是相互獨立的,不會破壞機柜的防護效果。在寒冷的環(huán)境中,則需要加裝加熱器和溫控器。

  自控行業(yè)中還有一些特別的要求,比如,EMC電磁屏蔽兼容機柜適用于機柜周圍有高頻電磁干擾的場合;要求比較高的場合如核電站需要抗地震機柜;衛(wèi)生要求比較高的行業(yè),象食品醫(yī)藥類的企業(yè),控制箱體要求必須是不銹鋼的衛(wèi)生型機柜,這類機柜具有傾斜的頂蓋,配有無衛(wèi)生死角和易清洗的各種部件,在使用高溫高壓水清潔設(shè)備的時候機柜不會有水滴和污物殘留。

  對于機柜,有各種相關(guān)的標準和認證。國內(nèi)有相關(guān)的國家標準和認證。歐洲有IEC標準、DNV、TUeV、VDE等認證;北美地區(qū)則采用NEMA標準、CSA、UL/cUL認證。對出口機柜通常都需要這些國外的認證。還有特殊需求的認證,比如船用設(shè)備,通常需要船級社的認證,象Lloyds’勞埃德船級社認證等。再有防爆箱體需要相應(yīng)防爆等級的認證?!?/P>

 在自控系統(tǒng)中,一般需要現(xiàn)場控制,現(xiàn)場控制器通常尺寸較小,需要小尺寸的控制箱。目前的PLC都提供總線功能,便于將不同標準的信號轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一信號,這需要將總線控制器以及轉(zhuǎn)換裝置置于總線箱體內(nèi)放置于控制現(xiàn)場附近。RITTAL的總線箱體、端子箱、操作箱體等組成了豐富的現(xiàn)場控制箱體家族。為了安裝便捷,機柜還要有豐富齊全的附件,比如,照明、多種鎖具、以及各種沖孔安裝軌等。

  對于自控系統(tǒng)中的機柜選擇,通常是被忽視的。但是,為了電器設(shè)備的安全正常的運行,以及操作人員的人身安全和操作便捷,需要對機柜進行全面的規(guī)劃,如元件布局設(shè)計,更重要的是有針對性的對機柜進行選型,以適用于不同的控制系統(tǒng)和不同的應(yīng)用場合

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