自动化设备的机柜选型指导

在自控系统中，机柜似乎属于技术含量低的附属设备，经常被人忽视，但是优质的机柜保证了柜内设备的安全运行，保证了操作者的人身安全，在机柜的选择上有很多需要考虑的问题。那么机柜在自动控制应用中究竟如何选型，选型过程中应该注意那些问题呢?本文将对机柜选型做一探讨。
　　机柜的主要功能是确保柜体中的设备正常运行，不受外界侵扰;并且保护操作者，使其避免危险的接触。机柜一直被看作是自动化控制应用领域中的附属产品，只是用来容纳PLC、变频器等设备的容器，并不被重视。但是，机柜却是这些昂贵的电气设备最直接的物理保护。那么机柜在自动控制应用中究竟应该如何选型，选型过程中应该注意那些问题呢?

　　以下这几点是机柜选型时应该注意的几个方面：可靠的质量保证;承重保证;防护及其它;温度控制系统;机柜的兼容性;售后服务等。
　　如今，在自动控制领域，PLC及变频器的应用已经非常普遍，著名的自控设备生产厂商，如西门子、欧姆龙等，这些设备在自动控制系统中起着举足轻重的作用。安装这些设备的机柜需要选用高度在1800mm以上，宽度600mm～1200mm，深度600mm～800mm。这些尺寸组合的机柜将有足够的空间来安装这些自控设备和周边相关设备。在仪表控制中，有时需要在机柜内安装两块安装板来放置各种控制仪表，这时，前开门已经不能满足应用，需要将前开门机柜改为前后开门以方便操作和维护。
　　随着机柜内所放置产品密度的加大，需要更高的承重能力，机柜要提供良好的承重能力，更要适合重载搬运。承重已经成为一款合格机柜产品的基本要求。优质机柜的承重能力至少要超过1000kg。对于自控行业的机柜，如果仅仅是PLC控制的机柜，一般全部设备的重量并不是很大，所以600kg的承重能力是基本可以满足要求的。对于机柜内要放置自重比较大的设备(比如变频器、电抗器)的时候需要考虑安装板安装是否有足够的承重能力，必要时可采用重载安装轨搭建安装平面来解决。
　　机柜放置靠近流水线设备，或放置在专门的控制室内，或置于各种各样的环境中，比如比较恶劣的使用环境，像冶金、矿业等环境粉尘含量较大的场合，一旦粉尘进入机柜内部，将对柜内的PLC、变频器以及各类仪表电器造成严重影响。因此机柜的防护等级是一个很重要的参数，最基本的就是防水及防尘要求(即IP防护等级——用来标明防止水或灰尘进入机柜可能影响机柜内设备的安全运行的等级)。室内使用的机柜的IP防护等级要求一般是IP55，这既可以满足对设备防水防尘的要求，又不会增加太多的成本，即可以做到最佳的性价比。
　　如果机柜需要安装在室外，则要求IP防护等级达到更高，也可以给机柜加装遮雨棚。对耐腐蚀、防紫外线也需要考虑。比如，RITTAL的户外机柜CS对这些要求有很好的整体解决方案。
　　另外，在海边或港口使用，或者应用于石化行业以及水处理行业，要求机柜有较高的抗腐蚀能力。机柜的喷涂工艺起到了至关重要的作用。优质机柜的喷涂工艺上应具有以下特点：①油脂灰尘清洗;②纳米陶瓷涂层保护，以前采用磷化技术，由于高能耗和严重污染环境已趋于淘汰;③电泳底漆增强板材的耐腐蚀能力;④粉末喷涂提供良好的防护能力。通过机柜的喷涂工艺以及相关的防腐蚀盐雾测试，能保证柜具有较高的防腐蚀能力。
　　机柜内的大量电器设备由于运行而散发的热量会在机柜内聚集，超过一定程度后就会影响设备的正常运行，因此机柜内还需要温控设备。如果机柜内外温差较大，可以使用风扇散热;如果柜内发热量大或者柜内外温差小，则可以使用水热交换器进行散热;温度稳定要求高的场合，可以使用机柜空调进行柜内制冷，机柜空调不依赖外部环境温度，并且空调内外循环是相互独立的，不会破坏机柜的防护效果。在寒冷的环境中，则需要加装加热器和温控器。
　　自控行业中还有一些特别的要求，比如，EMC电磁屏蔽兼容机柜适用于机柜周围有高频电磁干扰的场合;要求比较高的场合如核电站需要抗地震机柜;卫生要求比较高的行业，象食品医药类的企业，控制箱体要求必须是不锈钢的卫生型机柜，这类机柜具有倾斜的顶盖，配有无卫生死角和易清洗的各种部件，在使用高温高压水清洁设备的时候机柜不会有水滴和污物残留。
　　对于机柜，有各种相关的标准和认证。国内有相关的国家标准和认证。欧洲有IEC标准、DNV、TUeV、VDE等认证;北美地区则采用NEMA标准、CSA、UL/cUL认证。对出口机柜通常都需要这些国外的认证。还有特殊需求的认证，比如船用设备，通常需要船级社的认证，象Lloyds’劳埃德船级社认证等。再有防爆箱体需要相应防爆等级的认证。 信
　　在自控系统中，一般需要现场控制，现场控制器通常尺寸较小，需要小尺寸的控制箱。目前的PLC都提供总线功能，便于将不同标准的信号转换成统一信号，这需要将总线控制器以及转换装置置于总线箱体内放置于控制现场附近。RITTAL的总线箱体、端子箱、操作箱体等组成了丰富的现场控制箱体家族。为了安装便捷，机柜还要有丰富齐全的附件，比如，照明、多种锁具、以及各种冲孔安装轨等。
　　对于自控系统中的机柜选择，通常是被忽视的。但是，为了电器设备的安全正常的运行，以及操作人员的人身安全和操作便捷，需要对机柜进行全面的规划，如元件布局设计，更重要的是有针对性的对机柜进行选型，以适用于不同的控制系统和不同的应用场合。

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