wersja mobilna
Online: 508 Sobota, 2016.12.10

Technika

Dobór odpowiedniej obudowy do urządzeń montowanych na szynie DIN

środa, 29 stycznia 2014 10:15

Dwa najważniejsze obszary zastosowań obudów na szynę DIN to aplikacje przemysłowe (szafy sterownicze) oraz elektronika montowana w domowych rozdzielnicach napięcia. Obudowy te mogą również znaleźć zastosowanie w infrastrukturze drogowej i kolejowej. Na rynku dostępna jest szeroka gama obudów, dlatego też czasem trudno się zdecydować na konkretne rozwiązanie gwarantujące zarówno wygodę instalacji i serwisu gotowego systemu, jak też możliwość jego rozbudowy w przyszłości.

W przypadku obudów montowanych na szynie DIN przede wszystkim trzeba podjąć decyzję, czy urządzenie będzie montowane w dużych szafach, czy w płytkich rozdzielnicach. Rozważając aplikacje mieszkaniowe, sprawę mamy jasną - jeśli nie chcemy zmuszać klienta do zakupu i kłopotliwej instalacji dodatkowej szafki, to urządzenie powinno zmieścić się w standardowej domowej rozdzielnicy elektrycznej.

Istotny jest tu nie tylko kształt obudowy, zbieżny np. ze standardowymi wyłącznikami nadprądowymi, ale także jej konkretne wymiary, przy zachowaniu których będziemy mieć gwarancję, że obudowa da się zainstalować na każdym wariancie standardowej szyny NS-35 (przykładowo, niektórzy producenci oferują obudowy, których nie da się zatrzasnąć na szynie o wysokości 7,5 mm zamontowanej na płaskiej powierzchni). Potwierdzeniem tego jest zgodność z normą DIN 43880.

Aplikacje konsumenckie

Fot. 1. Magistrala zatrzaskiwana w dnie szyny uwalnia od konieczności łączenia urządzeń w obudowach BC kablami, pozwalając na wymianę pojedynczego modułu bez unieruchamiania całego systemu

Obudowy instalacyjne są dostępne w wariantach o różnej szerokości, dzięki czemu możemy zamknąć płytkę PCB w jak najmniejszych gabarytach, mieszcząc większą liczbę modułów na szynie. Dodatkowym ułatwieniem jest możliwość wybrania wielkości miejsca na przyłącza przewodów, a także sloty przewidziane do montażu większej liczby płytek wewnątrz obudowy. W przypadku aplikacji modułowych warto poszukać rozwiązania, które pozwoli na stworzenie magistrali do łączenia poszczególnych modułów bez użycia dodatkowego, zewnętrznego okablowania.

Ze względu na ułatwienie obsługi coraz częściej używa się terminali przyłączeniowych w wersji sprężynowej, zamiast tradycyjnie stosowanych przyłączy śrubowych. Warto upewnić się, jakie opcje są możliwe do zainstalowania w danej obudowie. Inną opcją montażu płytki PCB w niskiej szafce rozdzielczej jest użycie płaskiej obudowy profilowej.

Na rynku zazwyczaj dostępne są profile w kilku standardowych szerokościach (dla płytek o szerokości 25, 45, 72, 108 i 122 mm), natomiast ich długość przycinana jest według potrzeb klienta. Można do nich zamocować ścianki boczne i pokrywy. Do wyboru zazwyczaj mamy także materiał, z jakiego jest wykonana taka obudowa. Może to być PCW, poliamid, aluminium lub poliamid wysokotemperaturowy wzmacniany włóknem szklanym (klasa palności ma znaczenie zwłaszcza w przypadku urządzeń, które będą sprzedawane np. na rynku amerykańskim).

Dobór odpowiedniej obudowy do aplikacji przemysłowych

Fot. 2. Łatwe konfigurowanie urządzenia w obudowie ME

Innymi prawami rządzą się obudowy do typowych zastosowań w przemyśle. Tam zazwyczaj nie ma ograniczenia głębokości urządzeń, gdyż stosowane w tych aplikacjach szafy charakteryzują się znacznie większymi gabarytami. Ważna jest szerokość gotowego urządzenia, gdyż cenne jest każde miejsce zaoszczędzone na szynie, co prowadzi do minimalizacji wielkości samej szafy (istotnie odbijając się na koszcie całego projektu).

Wybór na rynku jest dość duży - na co warto więc zwrócić szczególną uwagę? Przede wszystkim na kwestie jakościowe. Często elektronicznym urządzeniom przemysłowym powierza się bardzo odpowiedzialne zadania. Nierzadko zależy od nich ludzkie zdrowie, a nawet życie. Dlatego właśnie płytka PCB powinna być pewnie zamocowana w obudowie zapewniającej jej odpowiednią stabilność i ochronę przed uszkodzeniami.

Nie można np. dopuścić do sytuacji, w której obudowa sama się otworzy wskutek wibracji czy ulegnie uszkodzeniu podczas montażu (spowodowanemu złym spasowaniem elementów lub wykonaniem ich z niewłaściwego tworzywa). Kolejny punkt to łatwość obsługi - zarówno w trakcie instalacji, jak i ewentualnego serwisowania.

Można tutaj rozważyć typ przyłączy (podłączanie pojedynczych przewodów czy połączenia gniazdo-wtyk), zastosowanie bezobsługowej magistrali poprowadzonej w dnie szyny DIN (szybka wymiana pojedynczego modułu bez konieczności unieruchamiania całego systemu), czy też zapewnienie łatwej dostępności do elementów konfiguracyjnych (np. dostosowanie uniwersalnego przetwornika do danej aplikacji przez częściowe wysunięcie płytki PCB i zmianę położenia zworek).

Wyróżnianie produktów spośród oferty konkurencji

Fot. 3. Prosta zmiana koloru obudowy pozwala odróżnić produkt na rynku

Często poszukuje się możliwości odróżnienia od produktów konkurencji. Urządzenia są najczęściej projektowane w sprawdzonych kształtach obudów, oferowanych przez wielu dostawców.

To sprawia, że są do siebie bardzo podobne. Nie chcąc ryzykować zmiany koncepcji sprawdzonej konstrukcji czy przeprojektowywania płytki PCB, wystarczy poszukać producenta będącego w stanie zaoferować ten sam typ obudowy np. w innym kolorze, z fabrycznie wykonanym otworowaniem na wyświetlacz i diody sygnalizacyjne lub z naniesionym nadrukiem (tabliczka znamionowa, opis, logo producenta urządzenia).

To pozwoli wyróżnić własne urządzenie na rynku bez inwestowania w projekt kompletnie nowej obudowy.

Tworzenie nowego projektu obudowy

Fot. 4. Nowa na rynku obudowa ME-PLC - dużo miejsca w środku, rozbudowana magistrala, zintegrowany system przyłączy

W przypadku decyzji o stworzeniu zupełnie nietypowego kształtu warto skontaktować się ze sprawdzonym dostawcą/producentem. Posiadając odpowiednie zaplecze techniczne i wieloletnie doświadczenie, pomoże on zaprojektować nie tylko samą obudowę, ale także dopasowany do niej system przyłączy, zapewniając przy tym utrzymanie produkcji na odpowiednim poziomie jakości i gwarantując stałą cenę oraz pewność dostaw wyłącznie dla właściciela projektu.

Podczas projektowania sterowników maszyn czy systemów budowanych od początku do końca przez jedną firmę warto rozważyć nowe rodziny obudów pojawiające się na rynku. Za przykład może posłużyć obudowa ME PLC na szynę o szerokości 105 mm. Zapewnia ona dużą ilość dostępnego miejsca wewnątrz, możliwość stworzenia własnej magistrali (miejsce na płytkę PCB) w dnie szyny oraz łatwość serwisu poprzez zintegrowane wielobiegunowe przyłącze przewodów.

Piotr Andrzejewski
Phoenix Contact Sp z o.o.

www.phoenixcontact.pl/obudowy