Industrial Control Panel (IPC)

Die Planung eines ICP sollte mit einer Aufstellung der Spezifikationen, Anforderungen und regulatorischen Standards beginnen. Daraus werden dann Zeichnungen erstellt, um die spezifische Konfiguration von Verdrahtung, Schaltkreisen, Steuerungen und anderen Details zu skizzieren. Dieser Schaltplan stellt dann die Grundlage für die Entwicklung des Schaltschranks dar.

Dabei gibt es eine ganze Reihe von Gestaltungsüberlegungen, die in den Konstruktionsprozess einfließen sollten:

• Gehäuse und Platzbedarf
  Die Umgebung bestimmt weitgehend den geeigneten Gehäusetyp für das ICP. Alle Infos zum Gehäuse finden Sie unter Industrial Control Panel Enclosure.
• Drahtdimensionierung
  Drähte sollten so dimensioniert werden, dass sie auf dem Laststrom aufbauen. Der Stromkreisschutz wiederum sollte auf der Drahtgröße basieren. Darüber hinaus muss die Kabelgröße sicherstellen, dass der Stromkreis den erforderlichen Laststrom liefern kann, während der Stromkreisschutz so auszuwählen ist, dass er die Brandgefahr reduziert, indem er eine Überhitzung der Kabel verhindert.

• Komponententypen
  Neben den funktionalen Anforderungen ist bei der Auswahl der Komponenten auch die richtige Größe wichtig, da die Spannungs- und Laststromanforderungen eine Mindestgröße erfordern können.

  Darüber hinaus beschreiben die UL-Normen die spezifischen Anforderungen an die Verdrahtung, wie z. B. Verdrahtungsmaterialien, Kennzeichnung von Leitern, Dimensionierung von Stromkreisleitern und Drahtdimensionierung.
• Steuerungskomponenten
  Aus den Steuerelementen von Relais über Timer bis hin zu Reihenklemmen sollte man möglichst einfache Komponenten wählen.
• Schaltkreise
  Steuerschaltungen geben die Funktionsweise für den Betrieb der Komponenten des Stromkreises vor. Diese Stromkreise haben aus Sicherheitsgründen in der Regel eine niedrigere Spannung. Komponenten wie Steuerleistungstransformatoren (CPTs) und Netzteile dienen dazu,  die Spannung des Stromkreises in die Spannung des Steuerkreises umzuwandeln.
• Versorgungsleiter
  Da unterschiedlich hohe Belastungen auftreten können, sind die Zuleitungen so zu wählen, dass sie eine möglichst hohe Belastung zulassen.
• Überstromschutz
  Auch der Überstromschutz muss bereits in der Entwurfsphase berücksichtigt werden. Dabei kann er entweder vor dem Schaltschrank platziert oder als einzelnes, primäres Schutzgerät im Schaltschrank selbst integriert werden. Je nach Anwendung kann es wichtig sein, dass das Gehäuse möglichst selten geöffnet wird. In diesen Fällen sollte die Schutzeinrichtung außerhalb des Schaltschranks platziert werden.
• Bediengeräte
  Zu den Bediengeräten zählen Druckknöpfe, Anzeigelampen, digitale Anzeigeinstrumente und Hebel bis hin zu komplexen Touchscreen-Displays. Je komplexer diese HMIs (Human-Machine-Interfaces) sind, umso mehr Funktionen besitzen sie, gleichzeitig erfordern sie aber auch mehr Computerkomponenten und zusätzliche Software. Die Bediengeräte sollten einfach und benutzerfreundlich sein, wobei stets darauf zu achten ist, dass sie allen funktionalen Anforderungen entsprechen.
  
  Alle ICPs sollten einen Not-Aus-Schalter besitzen, der eine selbstverriegelnde Steuerung besitzt. Dazu hat es sich bewährt, einen roten, kurzzeitigen Ausschaltknopf mit verlängertem Kopf, beispielsweise in Pilzform, einzubauen, um die Stromversorgung der Maschine zu unterbrechen. Diese Not-Aus-Schalter sind auch von der amerikanischen Behörde für Sicherheit und Gesundheit am Arbeitsplatz OSHA (Occupational Safety and Health Administration) vorgeschrieben.
• Beschriftung
  Alle Drähte und Klemmen sowie auch alle anderen Komponenten im Steuerungsschrank müssen ordnungsgemäß beschriftet sein, um die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei Tests, Routinewartungen und Reparaturen zu reduzieren. Bei den Etiketten ist darauf zu achten, dass sie stets lesbar bleiben und in ihrer Zielumgebung weder ausbleichen noch beschädigt werden.

Quelle für Industrial Control Panel – Design: https://www.mpofcinci.com/blog/industrial-control-panel-design-guide/