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产品聚焦:工业机箱

作者:Dick Johnson,Control Engineering编辑2007.06.30阅读 3430

   “保护和服务”的字样时常出现在美国警察和公安用车上。尽管很多人对此已经习以为常,对于执法、消防和安全领域,这句标语就是严肃的象征。这句标语同样也会出现在工业用机箱上,他的功用仍旧是保护和服务。机箱生产商们严肃地进行着一项工作:为用户提供一种保护电气和控制设备的方法,使其免予环境污染、潮湿、温度变化、物理损伤和异常改动等问题。机箱也是电子和控制设备及其线路的终止端和/或安装点。

  正确的防护

  Reed Research Group和Control Engineering杂志近期进行的网上调查显示CONTROL ENGINEERING China版权所有,机箱的应用很广泛。51%的用于工厂的要求,30%用于OEM的要求,其余的19%是工厂和OEM同时使用。

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大多数www.cechina.cn,0,0); FONT-STYLE: italic">机箱都是用于工厂内的。

  主要应用领域很宽泛(见相应图示)。调查显示,数据采集与监视控制系统(SCADA)是排在用户数量列表第一位的,紧随其后的是机械控制/数控和运动控制/机器人应用,这些应用在离散生产中很常见,可以被归为一类。连续和混合连续/批处理等应用也是一大类,排在列表的4到7位。于2005年相比,大多数的应用仍旧延续了以前的顺序。
  虽然保护

对于不同的应用场合是不同的(如工作站、PLC、DCS、仪器仪表、人机接口),受访者列举了一些主要的作用(降序排列):防尘、防水、抗冲水、冷却能力、电磁干扰/射频干扰屏蔽、办公应用/非硬化结构、防爆、耐热和紫外保护。防尘、防水、抗冲水、冷却能力、电磁干扰/射频干扰屏蔽是针对工厂应用的。非硬化处理机箱主要应用在标准的电脑/工作站上。
  机箱的应用可以根据使用环境和位置可以进一步细化。主要应用在工厂车间里,包括卫生间的冲水和粉尘爆炸环境。半数以下的机箱安装在办公室内,很小一部分(2%)装在室外。
  在选择机箱供应商时,受访者把可获得性而不是费用作为主要的选择依据。其他的考虑因素包括易用性、是否可以用户自己定制(例如增加一个豁口、改变颜色、增加支架或改变支架的位置)、标准件设计和技术支持。与以前调查唯一的不同点是(第一次包含技术支持)对标准机箱设计的需求。
  Rittal Corp.的工业贸易和产品开发部经理Troy Miesee说,模块化机箱系统的设计使其应用很灵活,可以扩展容量和尺寸。“随着越来越多的公司进军全球市场,不管他们的产品是一个机箱还是一个完整的系统,能满足应用和特殊要求的标准化设计越来越重要了。这种设计可以方便地添加附件控制工程网版权所有,例如架子、托架和安装盘,这样就可以将多个机箱互连使用,增加了系统的尺寸。”
  模块化允许设计和安装人员可以在标准平台上配置和建立各种各样的系统,这样可以减少工程和安装时间,并减少机箱的使用。CCS-Inc的产品经理Bill Geese指出了另一个模块化日渐流行的原因:“在大多数生产系统规划中,客户认为机箱是风险最小的部分。因此,机箱的选择一般都在项目的后期需求完全明确的时候确定。这时,工程规划不允许传统意义上的用户自定义了,所以用户就选择可以定制的标准化机箱。”


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www.cechina.cn,0,0); FONT-STYLE: italic">据受访者反映,机箱的主要用途排序为SCADA(48%);
机器控制和CNC设计(40%);运动控制和机器人技术(38%)。

  调查显示绝大部分机箱材料是碳素钢或不锈钢。在早期的调查中这些材料也占主导地位。最近,铝合金机箱首次取代玻璃纤维和工程塑料,成为排名第三的机箱材料。

  轻质的铝材
  任何一种应用都对钢制机箱的硬度、强度、防火有要求。虽然不锈钢具有普通碳钢不具备的抗腐蚀能力,但是两者都很重控制工程网版权所有,不适用于大尺寸、便携式和便于安装的要求。铝质机箱具有轻质的结构(于玻璃纤维和工程塑料类似),又具有钢质的诸多优点。


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www.cechina.cn,0,0); FONT-STYLE: italic">与两年前相比,不锈钢和铝合金的使用有增长的趋势

  不锈钢、玻璃纤维和工程塑料的高昂价格使铝合金更加吸引人。Rittal Corp.的Miesse说他的公司对铝合金的需求有增长的趋势。他同时补充道:“只有在把价格作为主要因素的时候,铝合金才能成为继不锈钢和玻璃纤维之后的最佳选择。”
CCS-Inc.的Geese补充道:“石油产品价格的上升使非金属解决方案的应用大受影响。并且,对非金属解决方案实现真正意义上的用户定制是很难低成本实现的,这就不难理解铝合金机箱比非金属机箱更受欢迎了。”
  对于室内使用的机箱,调查询问了受访者对RoHS(有害物质使用限制指令)对机箱和控制台影响的熟悉程度。大多数(超过90%)的受访者说他们不很熟悉或根本不熟悉。Hoffman公司的产品经理Ron Rotondo 说,RoHS考虑机箱的材料,特别是抗腐蚀电镀层(例如六价铬)和非金属材料(玻璃纤维中的添加剂)。RoHS指令规定了生产中某些物质的使用,以防止危险材料泄露到环境中去。

  环境上的考虑
  如果处理得当CONTROL ENGINEERING China版权所有,符合RoHS的机箱对环境的影响就会很小。RoHS中规定

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