Nowoczesne zakłady przemysłowe i produkcyjne coraz częściej opierają swoje funkcjonowanie na rozbudowanych systemach automatyki, w których bardzo ważną rolę odgrywa szafa sterownicza. To właśnie ona odpowiada za bezpieczne rozmieszczenie oraz integrację komponentów sterujących i zabezpieczających procesy technologiczne. Choć na pierwszy rzut oka może przypominać standardowe rozdzielnice, to w rzeczywistości szafy sterownicze są znacznie bardziej zaawansowanymi elementami rozbudowanej infrastruktury przemysłowej.
W tym artykule wyjaśniamy, czym są szafy sterownicze, jakie mają zastosowanie, jak wygląda ich budowa oraz na co zwracać uwagę podczas projektowania i montażu.
Szafy sterownicze – podstawowe informacje
W dużym uproszczeniu szafy sterownicze to obudowy, w których znajdują się urządzenia elektryczne i elektroniczne odpowiedzialne za sterowanie maszynami, liniami produkcyjnymi oraz procesami przemysłowymi. Ich zadaniem jest zapewnienie łatwego dostępu do podzespołów, ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi, pyłem, wilgocią oraz bezpieczeństwo obsługi.
Na budowę szaf sterowniczych składają się m.in.: zasilacze, przekaźniki, styczniki, falowniki, sterowniki PLC, panele HMI, listwy zaciskowe oraz aparatura zabezpieczająca. Ważnym elementem jest również okablowanie szaf sterowniczych, które musi być ułożone w sposób zgodny z normami i zapewniający przejrzystość instalacji.
Sam montaż szaf sterowniczych wymaga nie tylko wiedzy z zakresu elektrotechniki, ale także znajomości standardów branżowych, jak np. PN-EN 61439 oraz IEC 60204. Dobrze zaprojektowana szafa to gwarancja stabilności pracy całego systemu.
Rodzaje szaf sterowniczych – różne zastosowania
W zależności od funkcji i miejsca instalacji można wyróżnić kilka typów szaf. Szafa zasilająco-sterownicza łączy w sobie funkcje dystrybucji energii elektrycznej z zadaniami sterowania i nadzoru. Stosuje się ją np. w dużych instalacjach przemysłowych, gdzie konieczna jest centralizacja zarządzania procesami i zasilaniem.
Z kolei szafa automatyki zawiera głównie elementy sterujące, jak sterowniki PLC, przekaźniki programowalne, a także moduły komunikacyjne. Takie rozwiązania znajdują zastosowanie w liniach produkcyjnych, systemach HVAC, logistyce zautomatyzowanej oraz produkcji dyskretnej. Projekt i montaż odpowiedniego typu szafy zależy od specyfiki aplikacji, wymagań funkcjonalnych oraz warunków środowiskowych.
Niezależnie od rodzaju wszystkie szafy muszą spełniać odpowiednie normy dotyczące szczelności (np. IP54 lub IP65), odporności na czynniki zewnętrzne i możliwości integracji z rozbudowanymi systemami przemysłowymi.
Funkcje szaf sterowniczych w automatyce przemysłowej
Podstawowym zadaniem, jakie spełnia szafa automatyki, jest zapewnienie logicznego i bezpiecznego sterowania maszynami oraz procesami produkcyjnymi. Zgromadzenie wszystkich komponentów w jednej obudowie pozwala na centralizację zarządzania, ułatwia serwis i przyspiesza diagnostykę błędów.
Nowoczesne szafy sterujące zazwyczaj współpracują z systemami nadrzędnymi SCADA, ERP lub MES, a to pozwala na synchronizację danych produkcyjnych, monitorowanie parametrów pracy w czasie rzeczywistym oraz zdalne sterowanie. Współczesna szafa to już nie tylko „zbiornik” dla przewodów i przekaźników, ale inteligentny element infrastruktury przemysłu 4.0. Warto dodać, że szafy odgrywają też istotną rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa funkcjonalnego – poprzez zastosowanie odpowiednich modułów bezpieczeństwa, przekaźników typu safety oraz układów awaryjnego zatrzymania.
Projektowanie i montaż szaf sterowniczych
Skuteczny projekt zaczyna się od analizy wymagań oraz opracowania schematów elektrycznych. Następnie dobierane są komponenty oraz przewidywane przestrzenie instalacyjne, przepusty kablowe i systemy chłodzenia. Składanie szaf elektrycznych powinno odbywać się w kontrolowanych warunkach, z zachowaniem zasad ergonomii, czytelności i przyszłej możliwości rozbudowy.
Podłączanie szaf sterowniczych do infrastruktury zakładu wymaga zgodności z przepisami prawa budowlanego i energetycznego, a także spełnienia norm dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej i ochrony przed przepięciami. Bardzo pomocny przy montażu szaf sterowniczych poradnik powinien zawierać informacje m.in. o oznaczeniach, testach uruchomieniowych oraz dokumentację powykonawczą.
Produkcja szaf sterowniczych może być realizowana seryjnie lub na indywidualne zamówienie. W obu przypadkach kluczowa jest jakość wykonania, łatwość serwisowania i zgodność z wymaganiami klienta końcowego. W przypadku dużych instalacji przemysłowych zaleca się też stosowanie rozwiązań modułowych, pozwalających na szybką modernizację lub wymianę podzespołów.
Jeśli szukasz zaufanego partnera w zakresie projektowania, montażu lub modernizacji szaf sterowniczych – skontaktuj się z Promatic DPM. Pomożemy Ci dobrać rozwiązanie dopasowane do skali Twojej produkcji i wymagań technicznych.