Prefabrykacja szaf sterowniczych – czym jest i jak wygląda w praktyce?

Prefabrykowane szafy sterownicze stanowią podstawowy element systemów automatyki przemysłowej oraz instalacji elektrycznych w różnego rodzaju magazynach i zakładach przemysłowych, gdzie konieczna jest integracja wielu rodzajów urządzeń. W poniższym artykule omówione zostanie czym jest prefabrykacja szaf sterowniczych, a także wyjaśnione jak przebiega cały proces oraz jakie korzyści zapewniają dobrze zbudowane szafy sterownicze.

Prefabrykacja szaf sterowniczych polega na zaprojektowaniu, stworzeniu listy materiałowej, skompletowaniu komponentów i odpowiednim ich montażu według schematu. Następnie gotowa szafa jest najczęściej wysyłana na miejsce docelowe i tam podłączona. Podstawą jest wcześniejszy zakup oraz przygotowanie wszystkich części składowych – obudowy, płyty montażowej, przewodów, elektroniki – a następnie ich złożenie przy użyciu wyspecjalizowanych narzędzi. Taki proces umożliwia wykonanie instalacji o wysokim standardzie i minimalizuje błędy podczas instalacji u klienta.

Prefabrykowana szafa sterownicza zawiera wiele komponentów, pełniących odmienne role, lecz ściśle współdziałających ze sobą. Najważniejsze z nich to:

• sterowniki PLC – odpowiadają za wykonywanie logiki sterowania urządzeniami oraz
  realizację algorytmów automatyki,
• panele operatorskie (HMI) – umożliwiają interakcję operatora z systemem, monitorowanie
  stanu procesu i wprowadzanie ustawień,
• regulatory i czujniki monitorujące – dostarczają informacje o stanie systemu oraz przekazują sygnały do sterowników lub systemu nadrzędnego,
• systemy sygnalizacyjne – lampki, syreny lub inne urządzenia ostrzegawcze informujące o
  stanach alarmowych lub wyjątkowych,
• zabezpieczenia – wyłączniki nadprądowe, bezpieczniki,oraz systemy ochrony
  przeciwwybuchowej chroniące układy elektroniczne,
• obudowa i konstrukcja mechaniczna – elementy nośne, wentylacja, uszczelnienia, płyta
  montażowa i cała struktura zapewniająca odpowiednie środowisko pracy.

Każda z tych części musi być dobrana tak, by spełniała wymagania techniczne, środowiskowe i regulacyjne dla konkretnej realizacji.

Prefabrykacja szaf sterowniczych niesie ze sobą szereg korzyści, które bezpośrednio przekładają się na jakość, niezawodność i efektywność realizowanych projektów. Dzięki przygotowaniu szaf w kontrolowanych warunkach warsztatowych możliwe jest zachowanie wysokiej precyzji montażu, zgodności z dokumentacją oraz obowiązującymi normami. Ważny jest także standard wykonania szafy, na który składają się sposoby prowadzenia przewodów oraz układ zamontowanych komponentów, tak aby finalnie wszystkie elementy były poprawnie opisane a cała szafa prezentowała się schludnie.

Proces prefabrykacji minimalizuje ryzyko błędów na etapie uruchomienia, skraca czas montażu na obiekcie i pozwala na wcześniejsze testowanie funkcjonalności systemu. Dodatkową zaletą prefabrykacji jest standaryzacja rozwiązań, co ułatwia późniejszy serwis, modernizację oraz utrzymanie spójnej jakości w całej serii realizowanych instalacji.

Proces prefabrykacji zapewnia również bezpieczeństwo i zgodność z obowiązującymi normami. Szafy muszą spełniać normy europejskie, w tym PN‐EN 61439 oraz wymagania związane z dyrektywami niskonapięciowymi czy maszynowymi.

Prefabrykacja nie polega wyłącznie na wykonaniu surowych komponentów, ani też na samym złożeniu szafy. Jest to proces złożony z wielu etapów. Na początku określane są wymagania dotyczące funkcjonalności, urządzeń do podłączenia, warunków środowiskowych i obowiązujących norm. Przekazywane są dane o liczbie punktów odbioru, parametrach zasilania i wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa.

Po ustaleniu wszystkich szczegółów projektu tworzone są schematy elektryczne, listy materiałowe, rysunki techniczne i modele przestrzenne. Dokumentacja ta pozwala na weryfikację kompletności projektu oraz na uniknięcie błędów montażowych.
Następnie wykonywane jest złożenie części składowych – od mechanicznego zamontowania komponentów, przez prowadzenie okablowania, aż po integrację sterowników, czujników i zabezpieczeń. Wszystko odbywa się zgodnie z dokumentacją projektową. Po zamontowaniu elementów szafa przechodzi testy elektryczne, funkcjonalne i środowiskowe – sprawdzana jest ciągłość połączeń, poprawność działania zabezpieczeń i reakcja systemu na zadane sygnały. Jeśli wszystkie testy zostaną wykonane pomyślnie, szafa jest instalowana w zakładzie końcowego użytkownika. Podłącza się ją do zasilania oraz urządzeń wykonawczych, po czym przeprowadzane są testy działania w warunkach rzeczywistej eksploatacji.

Uruchomienie u klienta rozpoczyna cykl utrzymania. W ramach tego cyklu, w zależności od umowy serwisowej wykonywana jest okresowa kontrola, pomiary, czyszczenie, aktualizacja oprogramowania oraz wymiana elementów zużywających się w trakcie pracy.

Prefabrykowane szafy sterownicze są powszechnie używane w zakładach pracy, w których występują systemy automatyki przemysłowej.

• Intralogistyka – szafy sterownicze są nieodłączną częścią każdego systemu automatycznego transportu wewnętrznego lub systemu sortowania, zapewniając stałą kontrolę nad działaniem systemu.
• Przemysł produkcyjny – w zakładach produkcyjnych odpowiadają za sterowanie maszynami, optymalizację procesów, integrację linii technologicznych.
• Automatyka budowlana – w systemach zarządzania instalacjami HVAC, sterują kontrolą
  oświetlenia, zasilania, bezpieczeństwa i integracji funkcji inteligentnych budynków.
• Infrastruktura energetyczna i wodociągowa – zarządzanie pracą pomp, stacji
  transformatorowych, stacji uzdatniania wody i oczyszczalni ścieków.
• Strefy zagrożone wybuchem (Strefa Ex) – instalacje przemysłowe w sektorze chemicznym,rafineryjnym, petrochemicznym, wyposażone w specjalne komponenty certyfikowane do pracy w atmosferach wybuchowych zgodnie z normą ATEX.

Każda z tych części musi być dobrana tak, by spełniała wymagania techniczne, środowiskowe i regulacyjne dla konkretnej realizacji.

Prefabrykacja szaf sterowniczych to zaawansowany proces, który pozwala stworzyć rozwiązania odpowiadające potrzebom klienta i najwyższym wymaganiom technicznym. Zintegrowany przebieg procesu – od analizy, przez projektowanie i montaż, aż po testy i serwis – zapewnia spójność wykonania, skraca czas wdrożenia i zwiększa niezawodność całego systemu. Staranna prefabrykacja szaf sterowniczych znajdzie zastosowanie wszędzie tam, gdzie konieczne jest bezpieczeństwo i ciągłość pracy – w przemyśle, infrastrukturze i środowiskach o podwyższonym ryzyku.