设计高安全性、可维护性控制面板

作者:Kenton Williston

投稿人:DigiKey 北美编辑

随着工业自动化系统变得越来越复杂,控制面板设计也必需考虑得更加周到。如果不密切关注人体工程学,面板就会变得杂乱无章、令人困惑,从而导致安全隐患、操作失误和长时间的维护延误。为了避免这些问题,设计人员必须优先考虑人的因素,以帮助确保面板操作直观、易于维护。

本文首先简要概述了控制面板设计所面临的挑战。然后介绍了 Panduit 的一整套解决方案,并展示了这些解决方案如何协同打造更安全、更易于维护的控制面板,从而获得可靠的系统性能。

电缆管理系统为何重要

控制面板的许多可用性难题都源于布线问题。常见的问题包括组件标签不清、线路缠结以及关键区域通道不畅。

解决这些问题的最佳方法是采用全面的电缆管理系统,如 Panduit 提供的系统。这些系统由标签、线槽、电缆扎带和电缆固定装置等组件组成,可协同工作,安装方便,运行可靠,可实现整洁、安全的电缆管理。

用线槽整理和保护电缆

线槽是保持控制面板井然有序的基本元件。它们提供了一种结构化的电缆布线和保护方法,帮助技术人员了解整体布局,降低意外断开的风险。

这些优点在 Panduct F 型线槽系列中得到了充分体现。该产品系列采用“指槽”设计,沿管道侧壁交替分布实心部分(指)和开放空间(槽)。槽间距为 0.5 英寸,便于为高密度接线端子和密集组件整齐布线。

该系列中的槽只有 0.2 英寸宽,可紧密贴合出线电缆,指中段的突出部分有助于固定电线。这种双限制设计减少了对电缆扎带和线槽盖的需求,简化了安装和维护。在需要较大电缆出口的情况下,可通过一体化的刻线轻松移除单个坚指或更大的侧壁部分。

该系列的尺寸范围从 1.25 x 3.13 英寸的 F1X3LG6(图 1)到 4.25 x 5.1 英寸的 F4X5LG6 不等。这些选择使得该系列产品既可用于空间有限的紧凑型控制面板,也可用于需要管理复杂电缆束的大型设施。

Panduit F 型线槽系列成员 F1X3LG6 图片图 1:F 型线槽系列中的 F1X3LG6 尺寸为 1.25 x 3.13 英寸(图片来源:Panduit)

配套盖板,如 4 英寸宽的 C4LG6(图 2),有助于隐藏和保护很少接触到的电缆,降低意外干扰的风险。

用于 F 型线槽系列的 Panduit C4LG6 盖板图片图 2:F 型线槽系列的 C4LG6 盖板宽 4 英寸。(图片来源:Panduit)

所有 Panduct F 型管道均由无铅 PVC 制成,符合 RoHS、UL、CE 和 CSA 要求。它们的可燃性达到 UL94V-0 级,为整个产品系列提供了一致的安全性和性能水平。

使用电缆扎带固定和整理电缆束

电缆捆绑对于保持安全直观的控制面板布局至关重要。适当的捆绑不仅能提高视觉清晰度,还能降低意外断开、磨损和机械拉伤的风险。

在选择电缆扎带时,设计人员必须考虑环境暴露、拉伸强度要求以及与其他面板组件的材料兼容性等因素。在确保长期可靠性和安全性方面,符合行业标准(如电缆管理系统的 UL 62275 标准)也起着至关重要的作用。

Panduit 提供各种电缆扎带,可满足各种要求需要。Pan-Ty PLT 系列Dome-Top Barb Ty BT 系列展现了可用选项的多样性。这两个系列都提供多种尺寸和材料,以适应不同的线束直径和环境暴露。它们之间的主要区别在于锁定机制。

Pan-Ty 电缆扎带使用一个一体式塑料锁头,这是许多安装人员都熟悉的结构。PLT2I-M 就是一个实例(图 3)。PLT2I-M 专为室内使用而设计,采用尼龙 6.6 制成,具有弯曲的尖端,便于操作和快速安装。它支持最大直径为 2.0 英寸的线束,并适用于结构紧凑、空间有限的控制面板布局。

Panduit PLT2I-M 采用一体式塑料锁头图 3:PLT2I-M 采用一体式塑料锁头。(图片来源:Panduit)

对于需要更高强度的应用,Dome-Top 电缆扎带提供了另一种选择。这些扎带(包括 BT4S-M0(图 4))采用不锈钢锁紧倒钩,具有无限可调节性和出色的固定强度。BT4S-M0 采用抗紫外线和抗风化的黑色尼龙 6.6 制成,适用于户外环境。它可容纳直径达 4.0 英寸的线束,并且采用光滑的圆角边缘,以保护电缆并提高安装人员的舒适度。

采用不锈钢锁紧倒钩的 Panduit BT4S-M0 电缆扎带图片图 4:BT4S-M0 电缆扎带采用不锈钢锁紧倒钩(图片来源:Panduit)

为了简化安装并确保较大扎带的张紧一致,Panduit 推荐使用 GTH-E 电缆扎带枪(图 5)。它能平齐地切断扎带,消除可能损坏邻近电缆束的锋利边缘,从而提高安装质量。它还能最大限度地减少工人的疲劳,缩短劳动时间,从而帮助实现人体工程学要求。

Panduit GTH-E 电缆扎带枪图片图 5:GTH-E 电缆扎带枪简化了安装过程。(图片来源:Panduit)

用电缆扎带固定架固定电缆束

电缆固定架为电缆扎带提供了安全的固定点,能够确保电缆捆扎牢固到位。它们在电缆需要离开线槽并穿通至最终连接点时特别有用,有助于保持布局整洁并支持长期可靠性。

选择合适的电缆固定架需要对面板环境、预期机械应力和安装偏好进行评估。背胶安装非常适合改装或空间受限、无法钻孔的区域,而螺钉安装则具有出色的承重能力和抗震性。

Panduit 提供各种尺寸、材料和紧固方法的电缆扎带固定架,可满足不同的机械和环境要求。其中一个具有代表性的选择是 ABMM-A-C(图 6)。它由 ABS 塑料制成,具有四向入口,可简化电缆扎带的定位和安装。这种固定架专为较轻的负载而设计,使用橡胶粘合剂进行固定,非常适合钻孔或机械固定不可行的应用场合。

Panduit ABMM-A-C 电缆扎带安装座图片图 6:ABMM-A-C 电缆扎带安装座有四个开口,安装灵活方便。(图片来源:Panduit)

对于负载要求较高或需要最大稳定性的区域,设计人员可以选择机械固定的替代方案,如 TM3S10-C(图 7)。该固定架使用 10 号(M5)螺钉固定,由耐用的尼龙 6.6 制成,适用于更苛刻的环境。

Panduit TM3S10-C 电缆扎带安装座图片图 7:TM3S10-C 电缆扎带安装座可用螺钉固定到位,可实现牢固安装。(图片来源:Panduit)

用清晰的标签解决安全和合规问题

清晰耐用的标签对于确保控制面板的安全操作和有效维护至关重要。正确识别电线和组件可降低出错风险,有助于遵守行业标准,并加快维护活动中的故障排除速度。

在许多行业,标签清晰不仅是最佳做法,也是监管要求。NFPA 79 等标准要求正确标识控制电路,以防止事故发生并确保安全运行,这就进一步强化了使用耐用、易读标签的必要性。

Panduit 提供一系列标签解决方案,专为应对控制面板环境的独特挑战而设计。其中一个多功能选项是 Turn-Tell 标签系统(图 8),包括 R100X150V1T。这些标签可围绕电线和电缆旋转,即使在密集或空间受限的布局中,也可重新定位以达到最佳可见度。自覆膜设计还能提高耐用性,保护印刷信息免受磨损、潮湿和其他环境危害。

Panduit Turn-Tell 标签图片图 8:Turn-Tell 标签可围绕电缆旋转,以提高可视性。(图片来源:Panduit)

对于需要固定位置标签的应用,S100X150VATY(图 9)热转印标签是一种可靠的替代选择。这种标签采用自覆膜设计,可打印区域为白色,透明尾部包裹电缆,密封并保护着打印区域。S100X150VATY 尺寸为 1.0 x 1.5 英寸,非常适合中等直径的电线和电缆。其乙烯基材料具有很强的耐油、耐水和耐温和耐溶剂性能,即使在恶劣的工业环境中,也能确保关键标识长期清晰可辨。

Panduit S100X150VATY 热转印标签图片图 9:S100X150VATY 热转印标签由耐用乙烯基材料制成,可承受恶劣环境条件。(图片来源:Panduit)

为了简化标签制作和安装,Panduit 通过 TDP43ME-KIT 提供了全面的热转印打印解决方案(图 10)。该套件包括 TDP43ME 打印机、Panduit Easy-Mark Plus 标签软件、黑色混合色带 (RMEH4BL) 以及卷筒支架、保护盒和 S100X150VATY 标签入门卷等基本配件。该系统能够让技术人员按需制作高质量、耐用的标签,确保所有安装的一致性和准确性。

Panduit TDP43ME 打印机套件图片图 10:Panduit TDP43ME 打印机套件提供了一个完整的标签解决方案,包括软件、色带和配件。(图片来源:Panduit)

结语

设计时以用户为本对现代控制面板的安全性和可维护性起着至关重要的作用。一体化 Panduit 系统包括高可视性标签、通用线槽、安全电缆扎带和固定架以及符合人体工程学的安装工具,可直接满足这些需求。采用这些解决方案后,控制面板不仅更加安全可靠,而且安装和维护也更加方便快捷。

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Kenton Williston

Kenton Williston 于 2000 年获得电气工程学士学位,并开始了他的职业生涯,担任处理器基准分析师。此后,他在 EE Times 集团担任编辑,并帮助创办和主导了多个服务于电子行业的出版物和多场会议。

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