Dwa główne obszary stosowania obudów na szynę DIN to aplikacje przemysłowe (do szaf sterowniczych) oraz elektronika montowana w domowych rozdzielnicach napięcia. Przykładowe dalsze aplikacje to np. kolej czy infrastruktura drogowa. Na rynku dostępna jest szeroka gama obudów i niekiedy trudno zdecydować się na konkretne rozwiązanie, zapewniające wygodę instalacji i serwisu gotowego systemu, jak i możliwość łatwej rozbudowy. Artykuł omawia aspekty doboru produktów na przykładzie rozwiązań firmy Phoenix Contact.

W przypadku obudów montowanych na szynie DIN przede wszystkim należy podjąć decyzję, czy urządzenie będzie montowane w dużych szafach, czy w płytkich rozdzielnicach.

Obudowy w instalacjach mieszkaniowych

W przypadku aplikacji mieszkaniowych sytuacja jest prosta – aby nie trzeba było kupować i instalować dodatkowej szafki, urządzenie powinno zmieścić się w standardowej domowej rozdzielnicy elektrycznej. Istotny tu jest nie tylko kształt obudowy, zbieżny np. ze standardowymi wyłącznikami nadprądowymi, ale także konkretne wymiary, przy zachowaniu których obudowa da się zainstalować na każdym wariancie standardowej szyny NS-35 (przykładowo niektórzy producenci oferują obudowy, których nie da się zapiąć na szynie o wysokości 7,5 mm zamontowanej na płaskiej powierzchni). Potwierdzeniem tego jest zgodność z normą DIN 43880.

Na rynku dostępna jest szeroka oferta obudów na szynę DIN. Każdy projektant znajdzie tu coś odpowiedniego dla tworzonej aplikacji

Obudowy instalacyjne dostępne są w wielu szerokościach, dzięki którym można zamknąć PCB (ang. Printed Circuit Board – obwód drukowany) w jak najmniejszym gabarycie, mieszcząc większą ilość modułów na szynie. Dodatkowym ułatwieniem jest możliwość wybrania wielkości miejsca na przyłącza przewodów a także przewidziane sloty na większą ilość laminatów wewnątrz obudowy. W przypadku aplikacji modułowych warto poszukać rozwiązania, które pozwoli na stworzenie magistrali do łączenia poszczególnych modułów bez użycia dodatkowego zewnętrznego okablowania. W dobie tendencji do maksymalnego ułatwiania obsługi, coraz częściej używa się terminali przyłączeniowych w wersji sprężynowej (zamiast tradycyjnie stosowanych przyłączy śrubowych) – warto upewnić się jakie opcje są możliwe do zainstalowania w danej obudowie.

Magistrala zatrzaskiwana w dnie szyny uwalnia od konieczności łączenia urządzeń w obudowach BC kablami, pozwalając na wymianę pojedynczego modułu bez unieruchamiania całego systemu

Inną opcją na montaż PCB w niskiej szafce rozdzielczej jest użycie płaskiej obudowy profilowej. Na rynku zazwyczaj dostępne są profile w kilku standardowych szerokościach (do PCB o szerokości 25; 45; 72; 108 i 122 mm), natomiast ich długość przycinana jest według potrzeb klienta. Można do nich zamocować ścianki boczne jak i pokrywy. Do wyboru zazwyczaj jest także materiał, z jakiego jest wykonana taka obudowa. Może to być PCW, poliamid, aluminium lub poliamid wysokotemperaturowy wzmacniany włóknem szklanym (klasa palności ma znaczenie zwłaszcza w przypadku urządzeń, które będą sprzedawane np. na rynku amerykańskim).

Obudowy do zastosowań w przemyśle

Innymi prawami rządzą się obudowy do typowych zastosowań w przemyśle. Tam zazwyczaj nie ma ograniczenia głębokości urządzeń, gdyż stosowane w tych aplikacjach szafy posiadają znacznie większe gabaryty. Ważna jest natomiast szerokość gotowego urządzenia, gdyż cenne jest każde miejsce zaoszczędzone na szynie, co prowadzi do minimalizacji wielkości samej szafy (istotnie odbijając się na koszcie całego projektu).

Łatwe konfigurowanie urządzenia w obudowie ME

Wybór na rynku jest dość duży, warto więc zwrócić szczególną uwagę na kwestie jakościowe. Często elektronicznym urządzeniom przemysłowym powierza się bardzo odpowiedzialne zadania, nierzadko także zależy od nich ludzkie zdrowie a nawet życie. Dlatego właśnie PCB powinna być pewnie zamocowana w obudowie zapewniającej jej odpowiednią stabilność i ochronę przed uszkodzeniami. Nie można np. dopuścić do sytuacji, w której obudowa sama się otworzy wskutek wibracji otoczenia czy ulegnie uszkodzeniu (spowodowanemu złym spasowaniem elementów lub wykonaniem ich z niewłaściwego tworzywa) podczas montażu.
Kolejnym istotnym aspektem jest łatwość obsługi – zarówno podczas instalacji jak i ewentualnego serwisu. Tutaj można rozważyć typ przyłączy (podłączanie pojedynczych przewodów czy połączenia gniazdo-wtyk), bezobsługowa magistrala poprowadzona w dnie szyny DIN (szybka wymiana pojedynczego modułu bez konieczności unieruchamiania całego systemu) czy łatwa dostępność do elementów konfiguracyjnych (np. dostosowanie uniwersalnego przetwornika do danej aplikacji przez częściowe wysunięcie PCB i zmianę położenia zworek).

Prosta zmiana koloru obudowy pozwala odróżnić produkt na rynku

Często poszukuje się również możliwości odróżnienia od produktów konkurencji. Urządzenia są najczęściej projektowane w sprawdzonych kształtach obudów, oferowanych przez wielu dostawców. To sprawia, że są do siebie bardzo podobne. Nie chcąc ryzykować zmiany koncepcji sprawdzonej konstrukcji czy przeprojektowywania laminatu, wystarczy poszukać producenta, który jest w stanie zaoferować ten sam typ obudowy np. w innym kolorze, z fabrycznie wykonanym otworowaniem na wyświetlacz czy diody sygnalizacyjne lub naniesionym nadrukiem (tabliczka znamionowa, opis, logo producenta urządzenia). To pozwoli zindywidualizować własne urządzenie na rynku bez inwestowania w projekt kompletnie nowej obudowy.

Nowa na rynku obudowa ME-PLC – oferuje dużo miejsca w środku, rozbudowaną magistralę, zintegrowany system przyłączy

W przypadku decyzji o stworzeniu zupełnie nietypowego kształtu, warto skontaktować się z dostawcą/producentem. Jeżeli firma posiada odpowiednie zaplecze techniczne i doświadczenie, to będzie w stanie pomóc zaprojektować nie tylko samą obudowę ale także dopasowany do niej system przyłączy, zapewniając przy tym odpowiedni poziom jakości, stałą cenę a także pewność dostaw.
Podczas projektowania sterowników do maszyn czy systemów budowanych od początku do końca przez jedną firmę warto rozważyć nowe rodziny obudów pojawiające się na rynku. Jako przykład może posłużyć obudowa ME PLC z oferty Phoenix Contact, na szynę o szerokości 105 mm. Zapewnia ona dużą ilość dostępnego miejsca wewnątrz, możliwość stworzenia własnej magistrali (miejsce na PCB) w dnie szyny oraz łatwość serwisu poprzez zintegrowane wielobiegunowe przyłącze przewodów.

Opracowano na podstawie
materiałów firmy Phoenix Contact
Luty 2014