Πίνακες αυτοματισμού

Ένα από τα βασικά στοιχεία μιας βιομηχανικής εγκατάστασης είναι ο πίνακας αυτοματισμού, καθώς από τη δομή και τη σύνθεση του εξαρτώνται πλήθος παραγωγικών παραμέτρων

Οι ηλεκτρικοί πίνακες αποτελούν ευρείας χρήσης διατάξεις καθώς τις συναντούμε από τις μικρότερες και πιο πεπαλαιωμένες οικιακές εγκαταστάσεις μέχρι τις μεγαλύτερες, πιο σύγχρονες και πιο πολύπλοκες βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Οι βιομηχανικοί ηλεκτρικοί πίνακες διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες, τους πίνακες τροφοδοσίας και τους πίνακες αυτοματισμού. Το κύριο χαρακτηριστικό της πρώτης κατηγορίας είναι ότι αυτοί οι ηλεκτρικοί πίνακες τροφοδοτούν κινητήρες ποικίλης ισχύος, ενώ το κύριο χαρακτηριστικό των πινάκων αυτοματισμού είναι ότι αυτοί διαχειρίζονται ένα περιορισμένο ή εκτεταμένο σύστημα ελέγχου. 

Πρέπει ωστόσο να τονιστεί ότι με βάση την πληθώρα των βιομηχανικών εφαρμογών που συναντούμε στην πράξη, η διαχωριστική γραμμή μεταξύ αυτών των δύο κατηγοριών είναι λίγο συγκεχυμένη καθώς σε πολλές περιπτώσεις έχουμε ηλεκτρικούς πίνακες που εντάσσουν στον αυτόματο έλεγχο την ενεργοποίηση έστω και μικρής ισχύος κινητήρων. Από την άλλη πλευρά ακόμα και οι κλασσικοί πίνακες τροφοδοσίας περιλαμβάνουν βασικές μανδαλώσεις, οι οποίες επιτυγχάνουν έναν περιορισμένο έστω έλεγχο λειτουργίας των τροφοδοτούμενων μηχανημάτων. 

Ο έλεγχος αυτός είναι απαραίτητος γιατί κανένα μηχάνημα στο βιομηχανικό πεδίο δεν λειτουργεί εντελώς αυτόνομα, είτε από όλα τα άλλα μηχανήματα, είτε από τις λοιπές παραμέτρους της παραγωγής, είτε ακόμα και από τις συνθήκες περιβάλλοντος. Παράλληλα σημειώνουμε ότι σε επίπεδο κατασκευαστικού σχεδιασμού και αντίστοιχων προδιαγραφών υπάρχουν πολλά κοινά στοιχεία μεταξύ των δύο κατηγοριών πινάκων. 

Περιγραφή 

Κάθε ηλεκτρικός πίνακας αποτελείται από τρία βασικά μέρη. Το μεταλλικό ερμάριο, το πλαίσιο στήριξης των βασικών ηλεκτρολογικών στοιχείων ή μικροϋλικών μέσω των οποίων επιτελούνται οι λειτουργίες του πίνακα και την εξωτερική μεταλλική πόρτα στην οποία μπορεί να είναι τοποθετημένα είτε μπουτόν, είτε ένα μιμικό διάγραμμα. Αυτό πλαισιώνει πίνακες αυτοματισμού πού εντάσσονται σε σύγχρονα εξελιγμένα συστήματα ελέγχου που ελέγχουν αρκετά εκτεταμένα υποσυστήματα της εκάστοτε βιομηχανικής μονάδας. 

Τα κατασκευαστικά τεχνικά στοιχεία ενός πίνακα αυτοματισμού αναφέρονται στις διαστάσεις του, στον τρόπο στήριξης του, στο μεταλλικό έλασμα του ερμαρίου και της πόρτας και στο βαθμό μηχανικής προστασίας του. Οι τρεις διαστάσεις ενός πίνακα ποικίλουν ανάλογα με τον όγκο των ηλεκτρολογικών στοιχείων που αυτός θα περιλαμβάνει και κατά συνέπεια με την έκταση των ελέγχων που ο πίνακας θα επιτελεί. Ο τρόπος στήριξης εξαρτάται από το αν ο πίνακας θα τοποθετηθεί σε εσωτερικό χώρο οπότε μπορεί να είναι π.χ επίτοιχος, είτε στο πεδίο οπότε πρέπει να τοποθετηθεί σε κατάλληλα πλευρικά μεταλλικά στηρίγματα εδρασμένα στο έδαφος. Το μεταλλικό έλασμα του ερμαρίου και της πόρτας σε συνήθεις περιπτώσεις είναι St 37-2 και έχει πάχος 1,5mm. 

Η μηχανική προστασία είναι πάντα απαραίτητη γιατί η οποιαδήποτε τυχαία διαβροχή ενός πίνακα, ακόμα κι αν αυτός είναι τοποθετημένος σε εσωτερικό χώρο μπορεί να προκαλέσει βλάβη. Στις πιο απλές περιπτώσεις το κέλυφος που συνιστούν το ερμάριο και η πόρτα σχεδιάζεται κατά IP45. 

Ωστόσο σε πίνακες που βρίσκονται σε επισφαλή σημεία στο πεδίο μπορεί να έχουν σχεδιαστεί με υψηλότερες απαιτήσεις (π.χ IP67). Σε εξεζητημένες περιπτώσεις όπου χρειάζεται ένας πίνακας να τοποθετηθεί σε διαβαθμισμένη από άποψη αντιεκρηκτικότητας περιοχή του πεδίου τότε ο σχεδιασμός του θα πρέπει να είναι intrinsically safe. 

Συχνά οι πίνακες αυτοματισμού αποτελούνται από μεταλλοενδεδυμένα τυποποιημένα πεδία, αυτοστήρικτα, τύπου module για κάλυψη μελλοντικών αναγκών με δυνατότητα προσθήκης νέων πεδίων και από τις δυο πλευρές.

Ηλεκτρολογικό υλικό 

Τα ηλεκτρολογικά στοιχεία ενός πίνακα αυτοματισμού αναφέρονται στον αγωγό που χρησιμοποιείται για τις εντός του ηλεκτρικές συνδέσεις, στα κλέμεννς ράγας στους διακόπτες και στα ρελαί. Σε περίπτωση που έχουμε μιμικό διάγραμμα στην εξωτερική πλευρά της πόρτας τότε αυτό συνήθως κατασκευάζεται από αλουμίνιο πάχους 1,5 mm με διάφορες αποχρώσεις για την αποτύπωση των γραμμών παραγωγής ή του εξοπλισμού. Στην πόρτα ενός πίνακα μπορεί να είναι τοποθετημένες ενδεικτικές λυχνίες 24V. Ο αγωγός εσωτερικής συνδεσμολογίας είναι συνήθως διατομής 1,5 mm2. 

Τα ρελαί αυτοματισμού που χρησιμοποιούνται στους πίνακες αυτοματισμού καλύπτουν μια πολύ μεγάλη γκάμα και τα πιο πολλά από αυτά αξιοποιούνται και στους πίνακες τροφοδοσίας. Τα βασικά είδη ρελαί αυτοματισμού είναι τα ρελαί καθυστέρησης, τα χρονικά ρελαί, τα ρελαί επιτήρησης τάσεως, τα ρελαί επιτήρησης ασυμμετρίας φάσεων, τα ρελαί διαδοχής φάσεων, τα θερμικά ρελαί, τα ρελαί προστασίας από βραχυκύκλωμα, τα ρελαί επιτήρησης σφάλματος ως προς τη γη, τα ρελαί αντεπιστροφής ισχύος, τα διαφορικά ρελαί που προστατεύουν από ηλεκτρική διαρροή, τα ρελαί ρευματοθήσεως ή τηλεδιακόπτες, τα ρελαί διακοπτόμενης λειτουργίας και ειδικά ρελαί αυτομάτου ελέγχου όπως ρελαί επιτήρησης στάθμης υγρών. 

Οι πίνακες αυτοματισμού συχνά συνιστούν κονσόλες χειρισμού που περιέχουν βιομηχανικό PLC με αναλογικές και ψηφιακές εισόδους καθώς και ψηφιακές εξόδους σε κάρτες σημαντικού αριθμού καναλιών καναλιών. Μπορούν να συνδέονται σειριακά με Η/Υ (η μέσω δικτύου) για παρακολούθηση και αλλαγή παραμέτρων. Μπορούν να τηλεχειρίζονται μέσω GSM. Υπακούουν σε συγκεκριμένες προδιαγραφές και τελευταία επιλέγονται συχνά προδιαγραφές CE. Μέσα σε έναν πίνακα αυτοματισμού μπορεί να τοποθετηθεί και συμβατικό υλικό, μικροαυτόματοι, ασφάλειες, καθώς και υλικά ισχύος. Η ηλεκτρική λειτουργία των πινάκων υπακούει σε συγκεκριμένο σχεδιασμό που αναφέρεται στις παραμέτρους της τάσης λειτουργίας και της αντοχής σε βραχυκύκλωμα. Οι ενδεικτικές τιμές για τη μεν τάση λειτουργίας είναι 230-400V AC, 24-230V DC, ενώ για την αντοχή σε βραχυκύκλωμα : έως 50ΚΑ. 

Οι πίνακες αυτοματισμού διαθέτουν συχνά αυτόματο σύστημα δευτερογενούς προστασίας και μια σειρά από ενδείξεις (πολυόργανα στο τμήμα χαμηλής). Αναφορικά με την αξιόπιστη λειτουργία των πινάκων σημειώνουμε ότι αυτοί μπορεί να υποβληθούν σε όλες τις δοκιμές σειράς (σύσφιξη, στήριξη διακοπτών, μηχανική αντοχή, διηλεκτρική αντοχή, ηλεκτρική συνέχεια) σε ειδικευμένα εργαστήρια. Μετά από αυτές τις δοκιμές μπορούν να αποκτήσουν μια πλήρη σειρά πιστοποιήσεων δοκιμών τύπου από κατάλληλα γραφεία ή φορείς όπως το ΚΔΕΠ.

ΤΟΥ ΓΙΩΡΓΟΥ ΜΑΛΙΩΤΗ 
Πηγή: http://www.metadosi-ischios.gr
Δείτε το πρωτότυπο άρθρο πατώντας εδώ