طراحی تابلو برق صنعتی

آموزش طراحی تابلو برق یکی از اصلی ترین خواسته های افراد تازه وارد و حرفه ای در حوزه اتوماسیون صنعتی است.

مبحثی کاملا عملی که نیازمند سال‎ ها مداومت و تلاش در آموزش طراحی تابلو برق می باشد.

ما این راه را برای شما کوتاه تر می کنیم.

در این نوشته با اصول طراحی تابلو برق های کوچک و بزرگ آشنا خواهید شد.

1# کارگاه تولید تابلو برق صنعتی

در اولین گام می پردازیم به این موضوع که یک کارگاه تولید تابلو برق چگونه جایی است و
یک تابلو برق صنعتی چیست که در مورد آن شنیده ایم.

ابتدا فیلم بالا را به عنوان مقدمه حتما مشاهده کنید.

سپس به ادامه آموزش طراحی تابلو برق می پردازیم.

1-1# تابلو برق صنعتی چیست؟

افرادی که در کارگاه ها یا پروژه های صنعتی مشغول به کار هستند،
اسم تابلو برق رو زیاد شنیده اند و از اهمیت آن باخبر هستند.

به جرات می توان این ادعا را کرد که یک تابلو برق، مهمترین و اصلی ترین قسمت یک کارگاه و پروژه صنعتی است.

تابلو برق یک پنل یا چیزی شبیه به کابینت می باشد که
پی ال سی، قطعات تابلو برق و به طور کلی سیستم کنترل کارخانه در آن محفوظ می باشند.

تابلو برق های صنعتی متناسب با نوع کاربرد و نیازهای کار، ابعاد و متریال خاص خود را دارند.

2-1# انواع تابلو برق و انتخاب تابلو برق از نظر ولتاژ

سینی های تابلو برق از نظر ولتاژ کاری به 2 نوع فشار ضعیف و فشار متوسط یا ولتاژ ضعیف و ولتاژ متوسط (LV و MV) تقسیم بندی می شوند که
وابسته به این می باشد که کمتر از 1000 ولت هستند یا بین 1000 تا 36000 باشند.

ما در کارگاه های برق صنعتی و پروژه هایمان از تابلو های الکتریکال استفاده می کنیم که
که یک نوع از تابلو های فشار ضعیف (Low voltage) می باشد.

تابلو های با ولتاژ بیشتر را هم فشار قوی (HV (High Voltage می گوییم که کمتر با این نوع، سر و کار داریم.

3-1# متریال تابلو برق

در صنایع دارویی و غذایی طبق استاندارد بایستی از تابلو های استیل استفاده شود.

البته عموما تابلوهای برق را از آهن و قلع می سازند که قیمت به مراتب ارزان تری هم دارند.

البته برای تابلوهایی که با آهن گالوانیزه ساخته شده اند نباید پیچ و مهره استنلس استیل استفاده کرد؛
چون خوردگی ایجاد می شود و استفاده همزمان از این دو متریال اشتباه است.

2# قطعات و اجزای تابلو برق

یک تابلو برق از قطعات و تجهیزات بسیاری تشکیل می شود،
بی شک پر استفاده ترین و اصلی ترین تجهیزاتی که در یک تابلو برق به کار برده می شود،
ریل ها و داکت های تابلو برق هستند.

1-2# ریل تابلو برق

ریل های تابلو برق، شبیه به اسکلت ساختمان هستند که خانه بر روی آن سوار می شود.

بر روی ریل تابلو برق، قطعات و ترمینال ها و پی ال سی و … را سوار می کنیم.

حتما دقت کنید که ریل مربوط به پی ال سی را با استفاده از مقره از تابلو برق فاصله دهید.

این کار به این علت است که ارت پی ال سی با ارت دیگر تجهیزات تابلو برق متفاوت است.

عملیات ارتینگ را برای پی ال سی ها با ارت ابزار دقیق انجام می دهیم و
مابقی قطعات تابلو و بدنه تابلو را با ارت قدرت، به زمین متصل می کنیم.

2-2# داکت کشی تابلو برق های صنعتی

اولین کاری که بر روی سینی تابلو برق انجام می دهیم، داکت کشی تابلو برق می باشد.

این کار را با توجه به نقشه ای که برای تابلو طراحی شده است، انجام می دهیم.

3-2# ترمینال تابلو برق

ترمینال های تابلو برق از گستردگی و تنوع بسیاری از نظر نوع، رنگ و کاربرد برخوردار هستند و
به همین دلیل برندهای مختلفی از این ترمینال ها در سطح بازار وجود دارند.

4-2# کولر تابلو برق

کولر تابلو برق برای خنک سازی تجهیزات درون یک تابلو برق استفاده می شود.

یکی از تجهیزات کوچک و بسیار مهم در طراحی یک تابلو برق، فن ها و کولر تابلو برق می باشند.

در ادامه این مطلب با تمامی آنچه برای سیستم خنک کننده تابلو برق نیاز دارید، آشنا خواهیم شد.

1) کولر تابلو برق های صنعتی

پس از آشنایی کلی با یک تابلو برق، بهتر است به سیستم خنک کننده و کولینگ تابلو برق ها بپردازیم.

قطعات الکترونیکی و حتی مکانیکی دارای محدودیت دمایی هستند و
حداکثر تا یک دمای مشخص محیطی می توانند به خوبی کار کنند.

علاوه بر مسئله خرابی و هزینه های خرید و جایگزینی، مسئله کیفیت و راندمان نیز بسیار مهم می باشد.

اگر دمای تجهیزات الکترونیکی بیش از حد بالا بیاید، این تجهیزات دچار اختلال شده و عملا کارایی سیستم مختل می شود.

در تصویر فوق، روش فن و فیلتر را با روش استفاده از کولر مقایسه کرده ایم.

2) فن و فیلتر تابلو چیست؟

همان طور که در سمت چپ تصویر بالا نگاه می کنید،
با استفاده از فن و فیلتر، دمای محیط و دمای داخل پنل به صورت مداوم در حال تعویض بوده و
از این طریق، دمای پنل کاهش می یابد.

3) کولر تابلویی چیست؟

مطابق با آنچه که در فیلم بالا مشاهده کردید و تصویر سمت راست از عکس بالا، کولر تابلویی به این صورت عمل می کند که
هوا را در داخل پنل به گردش در می آورد.

این مسئله به خصوص در کولرهای کاملا چسبیده به تابلو که اجازه ورود هوا به تابلو را نمی دهند، بسیار حائز اهمیت است.

در واقع در اینگونه تابلو ها اجازه ورود هوا برای تغییر دمای هوای داخل داده نمی شود و
هوا کاملا در حال گردش در داخل پنل می باشد.

این گردش هوا منجر به خنک شدن هوا و پایین آمدن دمای داخل تابلو برق می شود.

3# ابزارهای لازم برای طراحی تابلو برق کارگاهی

مرحله ای که قطعا وقت زیادی را از شما خواهد گرفت؛ ولی بهتر است فقط یکبار از شما این وقت را بگیرد.

برای برش زنی، سایز زنی و سر سیم زنی و… در طراحی یک تابلو برق به تجهیزات مختلف نیازمندیم،
با تمامی این تجهیزات در ادامه آشنا می شویم.

4# آموزش ساخت و طراحی تابلو برق صنعتی

در ادامه می رسیم به بررسی مرحله به مرحله ساخت یک تابلو برق نسبتا ساده و کوچک، برای پروژه های کارگاهی.

هدف طراحی تابلو برق 3 فاز صنعتی کوچک برای تعداد I/O کم است.

منظور ما از یک تابلو برق ساده، کم بودن تعداد I/O ها یا همان ورودی-خروجی های تابلو هستند.

برای طراحی و ساخت یک تابلو برق باید 7 گام زیر را طی کنیم.

1-4# گرفتن داکیومنت و اطلاعات از کارفرما

در کارهای حرفه ای IO List را از کارفرما می گیریم که
شامل ورودی ها و خروجی های لازم و سنسورهایی است که در پروژه نیاز است.

البته در کارهای معمولی و اغلب پروژه های کوچک، احتمالا کارفرما خواسته های خود را به ما می گوید و
ما با توجه به نیاز های کارفرما، سنسورها و ورودی ها و خروجی ها را تشخیص می دهیم.

2-4# خریدن پی ال سی با توجه به ورودی و خروجی های لازم

اکنون متناسب با ورودی و خروجی هایی که نیاز داریم، یک پی ال سی را تهیه می کنیم.

البته اگر احتمال می دهید که این پروژه ممکن است گسترش پیدا کند،
از پی ال سی ماژولار یا پی ال سی ای با I/O بیشتر استفاده کنید.

3-4# دریافت کنترل فیلاسفی (فلسفه کنترلی) از کارفرما

در این مرحله، فلسفه کنترلی و برنامه ای که طبق آن باید سیستم کار کند را دریافت کنید.

(حتما این خواسته ها را بر روی برگه نوشته و از کارفرما امضا بگیرید)

این کار را همزمان با مرحله اول و قبل از خرید PLC نیز می توانید، انجام دهید.

این بخش شامل این می شود که یک سنسور چه موقع روشن شود یا
مخزن اگر به میزان مشخصی از وزن رسید، چه اتفاقی بیافتد.

4-4# طراحی اولیه قطعات تابلو بر روی کاغذ

این گام از آموزش طراحی تابلو برق را کامل و عمیق باید فرابگیرید.

طرح اولیه ای که مربوط به قرار گیری PLC، منبع تغذیه، کنترل فاز و ترمینال ها و… است را ترسیم می کنیم.

سایز هر یک از قطعات را نیز بررسی می کنید، تا به یک ابعاد کلی برای سایز سینی تابلو دست یابید.

(سینی تابلو، همان قسمتی از تابلو است که قطعات و تجهیزات را بر روی آن نصب می کنیم)

در پروژه های کوچک، این کار را عموما بر روی کاغذ (یا نهایتا با نرم افزار visio که رابط کاربری ساده ای دارد) انجام می دهیم.

تذکر: این کار را با نرم افزار Eplan هم می توانید انجام دهید؛
اما در صورتی که کار با این نرم افزار را بلد نیستید یا نمی خواهید وقت زیادی را صرف این کار کنید،
با کشیدن نقشه بر روی کاغذ یا نرم افزار visio کارتان راه خواهد افتاد.

سینی تابلو را در تصویر زیر مشاهده می کنید:

5-4# انتخاب تابلو با سایز مناسب

در این قسمت متناسب با سایز تابلویی که نیاز دارید (به علاوه چند سانت اضافی) نزدیک ترین سایز تابلویی که بزرگتر از مقدار مورد نیاز شما می باشد را انتخاب می کنید.

ابعاد تابلو ها ممکن است برای شرکت های مختلف متفاوت باشد.

بدین منظور هنگام تهیه تابلو، به کاتالوگ ها و اطلاعات آن شرکت مراجعه کرده و سایز تابلو های تولیدی آن شرکت را مشاهده کنید.

6-4# برش کاری بر روی در تابلو

در این مرحله متناسب با سایز HMI و کلید های فشاری و آلارم هایی که بر روی تابلو می خواهیم قرار دهیم،
شابلون گذاشته و سوراخ ها و برش های لازم را ایجاد می کنیم.

7-4# شروع به کار بر روی سینی تابلو برق و قرار دادن قطعات

اکنون متناسب با طرحی که داریم، ریل ها را بر روی سینی نصب می کنیم.

برای عبور منظم کابل ها از داخل تابلو، داکت ها را نیز نصب خواهیم کرد.

وقت آن رسیده است که قطعات را دقیقا متناسب با طرحی که داشتیم بر روی سینی و ریل ها قرار دهیم.

مثالی از آموزش طراحی تابلو برق