Основная задача щитов управления и автоматики — автоматизировать управление технологическим процессом и обеспечить постоянный контроль состояния оборудования.

Могут использоваться для:

• автоматического управления электродвигателями и приводами;
• управления насосами, вентиляторами и компрессорами;
• контроля технологических параметров;
• управления запорно-регулирующей арматурой;
• автоматического запуска и остановки оборудования;
• реализации алгоритмов блокировок и защит;
• формирования аварийной и предупредительной сигнализации;
• сбора информации с датчиков и исполнительных механизмов;
• передачи данных в АСУ ТП и диспетчерские системы;
• организации местного и дистанционного управления.

В зависимости от задачи щит может работать как самостоятельная система управления либо являться частью комплексной автоматизированной системы предприятия.

Щиты управления и автоматики выполняются преимущественно в виде металлических шкафов, панелей или сборных шкафных конструкций. Конструкция разрабатывается с учётом количества сигналов, установленного оборудования, способа монтажа и требований к обслуживанию.

Внутри шкафа осуществляется функциональное разделение силовой части, цепей управления и слаботочных сигналов. Такое решение позволяет упорядочить монтаж, снизить вероятность помех и обеспечить удобный доступ к отдельным компонентам.

Конструкция может предусматривать:

• напольное или настенное исполнение;
• одну или несколько секций;
• монтажные панели и DIN-рейки;
• отдельные отсеки для силовой и управляющей аппаратуры;
• кабельные каналы;
• клеммные блоки;
• кабельные вводы;
• панели оператора;
• системы вентиляции и охлаждения;
• внутреннее освещение;
• сервисные розетки;
• элементы защитного заземления.

Для крупных промышленных систем щит может выполняться в виде комплекса взаимосвязанных шкафов, объединяющих силовое оборудование, автоматику, системы управления и интерфейсы связи.

Степень защиты оболочки щита определяется кодом IP в соответствии с ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529). Она характеризует защиту оборудования от проникновения твёрдых посторонних предметов и воздействия воды.

Для щитов управления и автоматики степень защиты подбирается в зависимости от места установки и условий эксплуатации.

IP31–IP41 — применяются преимущественно в сухих помещениях, электрощитовых и помещениях с благоприятными условиями.

IP54–IP55 — подходят для большинства производственных помещений с повышенной запылённостью или влажностью.

IP65–IP66 — используются в более тяжёлых условиях эксплуатации, где требуется повышенная защита от пыли и воздействия воды.

При выборе исполнения учитываются температура, влажность, запылённость, наличие агрессивных факторов, способ установки и требования конкретного технологического объекта.

Комплектация щита управления и автоматики определяется функциональной задачей и алгоритмом управления технологическим процессом. Состав оборудования может существенно различаться в зависимости от количества управляемых механизмов и требуемого уровня автоматизации.

В состав могут входить:

• программируемые логические контроллеры (ПЛК);
• модули дискретного и аналогового ввода-вывода;
• панели оператора;
• частотные преобразователи;
• устройства плавного пуска;
• контакторы и пускатели;
• промежуточные реле;
• автоматические выключатели;
• предохранители;
• устройства защиты цепей;
• измерительные преобразователи;
• контроллеры температуры, давления, расхода и других параметров;
• клеммные блоки;
• устройства промышленной связи;
• сигнальные лампы и кнопки управления;
• переключатели режимов работы;
• устройства аварийного останова.

При необходимости предусматривается подключение датчиков, исполнительных механизмов и средств измерения, расположенных непосредственно на технологическом оборудовании.

Щит может поддерживать местное, дистанционное и автоматическое управление, а также обмен данными с верхним уровнем автоматизации.

Перед поставкой щит управления и автоматики проходит комплекс проверок, направленных на подтверждение правильности сборки, электрической безопасности и работоспособности реализованного алгоритма управления.

В процессе контроля проверяются:

• соответствие состава оборудования проектной документации;
• правильность монтажа электрических компонентов;
• соответствие соединений принципиальным и монтажным схемам;
• качество контактных соединений;
• маркировка проводников и клемм;
• сопротивление изоляции;
• непрерывность защитных цепей;
• электрическая прочность изоляции;
• работоспособность автоматических выключателей и защитных устройств;
• функционирование цепей управления;
• корректность работы ПЛК и модулей ввода-вывода;
• работа сигнализации и индикации;
• функционирование блокировок и защит;
• корректность обмена данными с внешними системами.

При наличии частотных преобразователей, панелей оператора и другого электронного оборудования дополнительно проверяется корректность их настройки и взаимодействия с системой управления.

Для соответствующего исполнения может проводиться проверка заявленной степени защиты оболочки.

Щиты управления и автоматики обеспечивают централизованное и автоматизированное управление технологическим оборудованием, позволяя повысить надёжность и эффективность производственных процессов. Применение программируемых контроллеров и автоматических алгоритмов снижает количество ручных операций и влияние человеческого фактора, обеспечивает постоянный контроль состояния оборудования и технологических параметров, а также позволяет своевременно реагировать на аварийные и нештатные ситуации.

Благодаря гибкой конфигурации щиты могут адаптироваться под конкретный технологический процесс и интегрироваться с АСУ ТП, системами диспетчеризации и промышленными сетями передачи данных. Рациональное размещение компонентов и структурированная организация внутренних соединений упрощают техническое обслуживание и диагностику, а возможность расширения системы позволяет подключать дополнительное оборудование и увеличивать функциональность без полной замены существующего решения.