控制面板设计:减少60%空间

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2009年的冠军控制工程面板设计奖是威斯康星州阿普尔顿的CP包装公司。该公司设计的工厂车间机器控制面板减少了机器上的空间，便于维护，降低了成本，节省了建造和安装时间。

在获奖视频中，CP包装公司的运营副总裁Ray Buchko Jr.解释说，面板的坚固设计满足了VisionPak卧式成型-填充-密封真空包装机的需求。布赫科说:“在使用这些机器的环境中，面板还必须足够耐用，能够承受高压冲洗，因此卫生设计也很重要。”

评论CP包装VisionPak控制面板视频的观众认为这个获奖作品的强大功能是外壳访问。

该设计将伺服驱动器从机柜中移除，并将其分配到机器上。布赫科说:“这一改变节省了大约60%的控制柜空间，节省了30%甚至更多的布线成本。”由于博世力士乐集成电机和驱动器由一根电缆连接(而不是以前需要的12根)，增加更多的驱动器不会改变机柜的大小。

伺服电源侧装，减小机柜深度。集成的驱动电机技术节省了面板空间和布线，在6-8轴机器上高达1.5平方英尺。由于集成的电机驱动可以再生电力，因此总体上使用的能源更少。

Buchko称面板外壳(32 x 36英寸)是独一无二的，因为它可以摆动出来进行维护，也可以作为后面区域的机器保护。完成后面板是螺栓连接到一个水密，高压冲洗不锈钢外壳，从机器旋转。布赫科说，这台七轴机器的面板体积小，重量轻，一个人就能把它抬到合适的位置。将面板安装在机器上(而不是远程安装)减少了可能的故障点，节省了布线和安装时间，有助于将启动时间缩短到24小时以内，而不是几天。

面板内部

除了CP包装团队之外，Buchko还赞扬了威斯康星州Little Chute机器控制专家的Marty Paschke，“面板和组件位置的初始布局，以尽量减少面板的尺寸，并且仍然保持低压和高压导线点的分离”和控制组件。上面是控制线路:主控制器、带有弹簧笼终端连接的I/O模块和其他控制器。底部是高压电线。中间接线端子采用绝缘位移技术连接上下，既节省时间，又保持着陆点的完整性，避免短路。此外，尽可能多地使用DIN导轨来帮助节省时间。

在CP Packaging控制面板中，控件和I/O模块在上面，端子排在中间，高压元件在下面。

威斯康辛州布鲁克菲尔德CMA/Flodyne/Hydradyne公司的Wade Savage“帮助采购组件，这些组件提供了我们制造具有单个外壳的定制机器所需的灵活性。这种设计使我们能够在内部储存面板，使用常见组件而无需修改，并在不到一天的时间内将其安装到机器上。”

更简单的设计意味着面板组装可以在几个小时内完成，而不是几天，更容易维护和故障排除。其他设计元素有助于机器的功能:

• 可使用14区Phoenix Contact温度控制器修改热区，无需更换组件;凤凰电源占地面积节省高达40%的空间。接触器和按钮来自Moeller (Eaton的一部分);

• Banner Engineering提供安全控制继电器，通过基于以太网的通信消除了18个电线终端和I/O点;

• 由于食品加工的环境，机器，主面板，触摸屏承受高压冲洗，34-38°F经常为每班;

• 使用三种通信协议:以太网协议从控制器到触摸屏和机器外部进行监控。Profibus允许在机器上使用一根电缆，而不需要电线束或继续运行。(在食品加工厂，任何电线都必须分开运行和布线，而不是捆绑在一起，以避免捕获细菌。)SERCOS通过光纤从控制器到集成电机/驱动器进行高速运动控制通信。

• 每台机器都被连接起来接受三相，480 V的电源，并通过快速连接为附近的辅助设备(主要是真空泵)供电，通过触摸屏界面连接通信。

安装后三小时开始测试运行。这很重要，”布奇科说，“因为食品工厂是卫生的，启动意味着房间里的其他一切都要停工。我们在另一台机器上使用了相同的设计原则，这应该会给我们带来类似的优势，包括更好的价格点。这是一个对成本敏感的市场。”

欲了解更多关于CP Packaging VisionPak卧式成型-填充-密封真空包装机的信息，请访问www.cppac.com/go/visionpak。

作者信息

马克·t·霍斯克是控制工程（www.globalelove.com）.电子邮件:MHoske@cfemedia.com．

小组设计投票标准产生有用的教程

控制面板比赛视频的评判标准主要集中在视频如何解释以下内容:

• 确定组件布局的思维过程，包括内部和外部组件安装技术;

• 电线电缆终端技术;

• 如何在组件安装和布线实践中保持一个人与另一个人的一致性;

• 门上工作(在封闭门或其他外部表面上安装，标记和布线设备);

• 将已完成的面板插入外壳的方法;

• 保持外壳和部件的清洁和保护的方法;和

• 测试程序。

他说:“在五分钟的时间里，要把这么多东西塞进一个面板设计视频里。控制工程编辑总监大卫·格林菲尔德(David Greenfield)说。“虽然这六家公司都继续吸引着选民的兴趣，但选民显然把CP包装放在了第一位。”

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