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Tecnología de armarios de distribución para todas las exigencias

2017-10-30. ¿Automatización centralizada o descentralizada? Los componentes de automatización de todo tipo son cada vez más inteligentes y operan ya con una potencia de computación considerable en aplicaciones tanto centralizadas como distribuidas. La inteligencia se traslada cada vez más hacia los sensores y los actuadores. Dados los cambios que se han producido en el entorno, surgen aquí nuevos retos con respecto al proyectado, la ingeniería, la puesta en marcha, el mantenimiento y la reparación. Rittal ha identificado esta tendencia y presta asistencia a sus clientes para hacer frente a estos retos e implementar las mejores soluciones posibles.

Desde el punto de vista de Rittal en el mercado se dan dentro del entorno de la centralización/descentralización tres tendencias principales, que deben ser analizadas en cuanto a su utilidad.

Tendencia #1: “¡Los componentes son cada vez más compactos y, con ello, más pequeños!”

Tendencia #2: “Los componentes se trasladan con una frecuencia cada vez mayor hacia instalaciones distribuidas”

Tendencia #3: “En las máquinas compactas la electrónica se integra directamente en la máquina”.

Tendencia #1: “¡Los componentes son cada vez más compactos y, con ello, más pequeños!”

Esta tendencia se puede observar en muchos componentes. Actualmente el tamaño viene determinado a menudo por el espacio precisado para las conexiones, los conectores, los bornes, etc. Por supuesto, éstos deben seguir siendo accesibles para el usuario (puesta en marcha, reparaciones, mantenimiento).

Debido a este factor en principio aumenta la densidad de equipamiento en los armarios de distribución, pero al mismo tiempo se les incorporan de forma permanente componentes adicionales, debido a funciones nuevas, tales como la gestión energética, la conexión en red, etc.

Una encuesta en torno al tema “Evolución de la densidad de equipamiento en los grandes armarios para uso industrial”, que viene siendo realizada por Rittal a los expertos de empresas líderes desde el año 2000, ha arrojado un panorama heterogéneo. El 39% de los encuestados señalan que, en conjunto, las necesidades han aumentado en los grandes armarios. Para el 13% las necesidades de espacio no han variado en los armarios de distribución, y para el 43% han descendido. El 4% no ha respondido. Las respuestas concretas sobre la densidad de equipamiento van desde “Las necesidades de espacio para la misma función son ahora menores” hasta “En general las necesidades de espacio han aumentado en el armario, porque se instalan más componentes electrónicos.” Si se atiende a las opiniones por sectores, en el ramo de los cuadristas se reciben respuestas tales como: “La construcción, el tamaño y el número de componentes apenas han variado, porque la reducción en el tamaño de los aparellajes ha sido mínima y los armarios para cuadros eléctricos presentan una estructura clara”. En cambio, los fabricantes de maquinaria argumentan lo siguiente: “Las necesidades de espacio para aplicaciones definidas de la fabricación de maquinaria han descendido en aprox. el 10%.”

Sin embargo, la reducción del tamaño de los diferentes componentes no se traduce en el efecto de ahorro sugerido por los fabricantes, porque la superficie ocupada viene predeterminada por la disposición de los canales DIN, los canales para cables y otros componen/es. La reducción de tamaño de los componentes de los armarios de distribución – este es otro resultado de la encuesta – no afecta siempre a la densidad de equipamiento, porque los componentes se montan a menudo por grupos, lo cual se traduce en una optimización mínima del espacio gracias a los componentes individuales.

Independientemente de los menores o mayores efectos de la tendencia hacia unas mayores densidades de equipamiento en la práctica de la realización de armarios para cuadros eléctricos, cabe apuntar lo siguiente: Si gracias a unos componentes más pequeños se aprovecha completamente la superficie o el espacio disponible para la instalación en el armario de distribución, es importante revisar la climatización. La razón es que a medida que aumenta la densidad de equipamiento, crece en términos globales el riesgo de aparición de puntos calientes. Rittal recomienda en cualquier caso realizar un estudio térmico del armario de distribución con ayuda de un software de cálculo de la climatización. El software Rittal Therm, por ejemplo, asume enteramente el laborioso cálculo de las necesidades de climatización y presenta una solución de climatización adecuada y correctamente dimensionada.

Un aspecto más para tener en cuenta son las distancias mínimas. Al posicionar componentes altamente compactos hay que respetar a menudo también unas distancias mínimas con respecto a los componentes vecinos. Si no se respetan estas reglas de juego, existe aquí también un riesgo de sobrecalentamiento. Las funciones suplementarias del software Eplan Pro Panel pueden ayudar aquí a cumplir las distancias mínimas especificadas por los fabricantes. Con “Thermal Design Integration” se dispone de nuevas posibilidades para el proyectado conforme con la normativa de armarios de distribución climatizados según criterios de eficiencia energética. Gracias a este sistema consistente de ingeniería las empresas pueden prevenir errores de proyectado en sus climatizaciones, así como tiempos de parada y actuaciones del servicio técnico innecesarias.

Tendencia #2: “Los componentes se trasladan con una frecuencia cada vez mayor hacia instalaciones distribuidas”

Esta tendencia es típica, en particular, en las grandes instalaciones distribuidas, p. ej. del sector petroquímico, y también de las instalaciones de transporte distribuidas. Los ahorros se derivan principalmente de la reducción de los cableados y se deben calcular caso por caso.

Estas ventajas tienen como contrapartida costes en algunos casos más elevados, p. ej. para componentes IP 65/67, y una selección de componentes que sigue siendo más reducida. También hay que considerar la mayor o menor facilidad de mantenimiento y reparación de unos componentes que, en algunos casos, se ensucian mucho. Por esta razón, a menudo resulta más eficiente en este sentido recurrir a una envolvente de distribución de montaje local que a componentes puramente IP 65/67. La forma más eficaz de realizar una protección frente al polvo y el aceite es utilizando envolventes. Rittal ofrece para ello un amplio abanico de cajas pequeñas y armarios de distribución en chapa de acero, acero inoxidable y plástico.

El ensuciamiento es un tema muy importante, precisamente en las aplicaciones para la industria alimentaria. En este sector hay que satisfacer unas condiciones marco de higiene. Estos requisitos se refieren a los materiales empleados y al diseño higiénico, que previene la formación de depósitos de suciedad y facilita la limpieza.

Tendencia #3: “En las máquinas compactas la electrónica se integra directamente en la máquina”

En la industria de bienes de equipo se está viviendo una tendencia contraria a la descentralización. Se persigue construir máquinas lo más compactas y centralizadas posible, con el fin de simplificar al máximo su puesta en marcha.

A menudo se diseñan máquinas en forma de unidades completamente portátiles. Esto facilita, por ejemplo, la puesta en marcha in situ en algunas aplicaciones. Aun así, hay que ubicar en el lugar adecuado los componentes de control. Esto se consigue mediante armarios de distribución estándar integrados en el cuerpo de las máquinas. También hay que tener en cuenta los requisitos de grado de protección, evacuación térmica, CEM (Compatibilidad ElectroMagnética) y las normas de instalación a cumplir. En este ámbito se cometen todavía muchos errores. Rittal ofrece también para estos casos productos, accesorios y consultoría.

Muchos fabricantes de maquinaria prefieren seguir separando claramente el equipo electro-técnico del cuerpo de la máquina, para p. ej. prevenir interacciones entre el aparellaje electromecánico y los productos mecanizados. También la facilidad de mantenimiento y reparación de las instalaciones, gracias a un acceso más fácil a las mismas, es a menudo un argumento principal para prescindir de la integración.

A modo de ejemplo, el fabricante de maquinaria Supfina ha hecho las experiencias siguientes: Del desarrollo de la máquina de superacabado de la gama Planet V, por ejemplo, se han aprendido tres lecciones. Primera: La flexibilidad máxima - con una colocación de la máquina que optimiza el uso de la superficie - no se alcanza mediante la construcción de monolitos, sino por medio de una disposición flexible de los segmentos de máquina. Segunda: En la industria de bienes de equipo se consigue una eficiencia máxima mediante la utilización de soluciones estándar. Esto es aplicable también al armario de distribución y a la climatización de máquinas orientadas hacia el diseño. Y tercero: El desacoplamiento del equipamiento técnico necesario, como p. ej. los sistemas eléctrico, neumático e hidráulico, mediante la externalización de los armarios de distribución, reduce las influencias térmicas y mecánicas sobre las máquinas e incrementa la calidad.

Conclusión

Tanto si son centralizadas como si son descentralizadas, Rittal ofrece a sus clientes soluciones para alojar sistemas electrónicos de alto valor, evacuar el calor que emiten y suministrar-les energía con seguridad. La decisión a favor de una u otra infraestructura de armario de distribución depende de muchos parámetros y recae en última instancia en el cliente. El criterio decisivo es si las soluciones adoptadas reportan una ventaja técnica y económica – esto es válido tanto para el fabricante de maquinaria como para el usuario final.

Imágenes

Imágenes 1-2: Según un cuadrista, “la construcción, el tamaño y el número de componentes apenas han variado, porque la reducción en el tamaño de los aparellajes ha sido mínima y los armarios para cuadros eléctricos presentan una estructura clara”.

Imagen 3: Hay que respetar las distancias mínimas entre los componentes del armario de distribución especificadas por los fabricantes. “Thermal Design Integration”, una función adicional del software Eplan Pro Panel, asiste a los cuadristas – gracias a este sistema se pueden prevenir errores en el proyectado de la climatización de armarios de distribución, así como tiempos de parada y actuaciones del servicio técnico innecesarias.

Imágenes 4-5: Los armarios Hygienic Design de Rittal, que previenen la formación de depósitos de suciedad y simplifican la limpieza, son los preferidos para producir según criterios de higiene en la industria alimentaria.

Imagen 6: Muchos fabricantes de maquinaria prefieren seguir separando claramente el equipo electrotécnico del cuerpo de la máquina, para p. ej. prevenir interacciones entre el aparellaje electromecánico y los productos mecanizados. Ejemplo: Supfina y su máquina de superacabado Planet V.

Imagen 7: “Tanto si son centralizadas como si son descentralizadas, Rittal ofrece a sus clientes soluciones para alojar sistemas electrónicos de alto valor, evacuar el calor que emiten y suministrarles energía con seguridad”, señala Uwe Scharf, director del área de negocio Product Management en Rittal, Herborn, Alemania.