Warum ist es natürlich möglich, industrielle Leiterplatten herzustellen?

Es gibt aber auch gute praktische Gründe für die Verwendung von Drähten und Klemmleisten.

Bedienfelder können groß sein

Eine typische Grenze für die PCB-Größe liegt bei etwa 0,5 x 0,5 m. Die Grenze wird durch die Größe einer Leiterplatten-Laminierpresse gesetzt. Bedienfelder können viel größer sein.

Hohe Ströme

Der Umgang mit hohen Strömen (über 10 A) auf der Leiterplatte ist möglich, erfordert jedoch breite Leiterbahnen. Ein mittelgroßes 18AWG-Kabel ist für 15A ausgelegt. Hohe Ströme regen zur Verwendung von Drähten an.

Relativ geringe Mengen

Hersteller von Industrieschalttafeln verwenden gerne vorgefertigte Blöcke (Thermostate, Displays, Alarme). Sie sind in Standardgrößen erhältlich: 1/8, 1/16, 1/32, DIN-Schiene. Sie haben Schraubklemmen als Schnittstelle zum Rest des Systems, also müssen Sie Kabel haben, um sie anzuschließen.

Wartung

Lange Lebensdauer erfordert Wartung an Ort und Stelle. Idealerweise sollte die Wartung ohne Spezialwerkzeug möglich sein. Schraubklemmen benötigen nur einen Schraubendreher.

Vibrationen sind tödlich für Steckverbinder. Schraubklemmenblöcke sind dagegen widerstandsfähiger als Stiftleisten oder Kartenrandleisten. Steckverbinder sind eine der häufigsten Ausfallursachen in elektrischen Systemen – reduzieren Sie das Ausfallrisiko mit sichereren Steckverbindern wie Schraubklemmenblöcken oder Mil-Spec-Steckverbindern und Sie sehen nicht mehr so ​​viele Ausfälle.

Auch lose Verbindungen, die kurz vor dem Bruch stehen, stellen eine ernsthafte Brandgefahr dar. Die Frage bezog sich auf die Öl- und Gasindustrie. Ein Funke am falschen Ort kann kritisch sein und viele Menschenleben kosten. IEC-Standards stehen auch für die Verwendung ordnungsgemäßer Installationen, und aufgrund dieser Standards wurden mehrere Blöcke erstellt, um diese sicheren Installationen einfach zu machen.

Ich würde Nick Alexeev zustimmen, wollte aber noch ein paar wichtige Gründe und eine Anmerkung hinzufügen.

Grund 4:

Flexibilität

Im Gegensatz zu verbraucherbasierten Industrien und Geräten ändern sich industrielle Prozesse und Herstellung ständig. Maschinen und Systeme müssen häufig geändert werden, um sich an Produktvariationen anzupassen, für neue Produkte/Aufgaben umfunktioniert und ständig verbessert werden.

( In der Verbraucherindustrie wie Ihrer HLK- oder sogar Schalttafel ändern sich Schaltkreise möglicherweise während der Lebensdauer der Tafel nicht. In kommerziellen Tafeln wie Restaurants ändern sie sich nicht so oft. Auf dem Verbrauchermarkt, wenn Sie neue Verbesserungen wünschen, nehmen Sie die heraus alt und ein komplett neues Gerät/System kaufen. )

Grund 5:

Ausfallzeit

Wenn Sie diese Änderung oder Wartung durchführen, ist es wichtig, dass Sie dies so schnell wie möglich tun, da die „ echten Ausfallkosten “ Tausende oder sogar Millionen kosten können. Je schneller Sie also fehlerhafte angeschlossene Geräte hinzufügen oder austauschen können, desto mehr Geld sparen Sie an Ausfallkosten.

Hinweis: Früher wurden festverdrahtete Schaltungen verwendet, die als proprietär bezeichnet wurden. Industriekunden mussten sich auf den Schaltungsanbieter verlassen, hoffen, dass sie noch im Geschäft waren, Tausende von Ausfallzeiten. Relais zum Schalten höherer Ströme mussten ausgelötet werden usw. Später ging die Industrie zu Relaissockel für schnelleren Austausch über, später dann zu SPS für noch mehr Flexibilität. Heutzutage wird die SPS (nur ein dedizierter Mikroprozessor) zu einem PAC (ind. Computer, der eine SPS emuliert). Da der Controller immer noch mit der realen Welt interagiert, wo Flexibilität und hohe Ströme noch zu bewältigen sind, gehen die Ein- und Ausgänge auf Klemmenblöcke.

Warum nicht eine industrielle Leiterplatte herstellen?

Wie könnte Ihre industrielle Leiterplatte aussehen? Wir können einen entwerfen und sehen, wie er sich entwickelt. Es ist das Bedienfeld für einen mobilen Killerroboter, der mit einem Laser-Todesstrahl ausgestattet ist. Es braucht:-

• Feldbuscontroller mit metallgeschirmten Gehäusen
• pneumatische Ventile und Stellglieder für die Arme
• 100 KVA 3-Phasen-Netzteil mit großer Sicherung
• Leistungsrelais zur Steuerung des Laser-Wasserkühlsystems
• Leistungstreiber für die elektrischen Radmotoren

Es könnte also so aussehen: -

Alle diese Komponenten befinden sich möglicherweise in einem einzigen Bedienfeld. Dies hat ähnliche Komponenten, einschließlich eines großen mechanischen Geräts (weißes Ding). Welches Bit wäre die Platine mit pneumatischen, High- und Low-Analogsignalen und digitalen/optischen Signalen?

Nahezu alle seriösen Bedienfelder entwickeln sich mit der Weiterentwicklung des Betriebs weiter. Ich würde wetten, dass die meisten Bedienfelder am Ende ihres Lebens einzigartig sind, selbst wenn es ursprünglich Duplikate gab. Wie würden Sie eine solche Platine weiterentwickeln, um einen weiteren Todesstrahl hinzuzufügen oder die Leistung des Originals zu verbessern? Das Hinzufügen einer weiteren Kapazität von 200 A zu einer Leiterplatte ist nicht praktikabel.

Dieses hier ist ein gutes Beispiel für ein Panel mit gemischten Disziplinen, bei dem es halb digitale Logik und halb pneumatische Steuerungen gibt. Sie haben effektiv Drähte mit Rohren verbunden: -

Diskrete Teile ermöglichen dies. Sie können die SPS problemlos durch ein neueres, leistungsstärkeres Modell ersetzen, insbesondere wenn das Panel gut gestaltet ist und viel Platz bietet. Überfüllte Panels helfen langfristig niemandem und könnten als gefährlich angesehen werden. Wenn Sie 100.000 £ in ein großes Panel investiert haben, müssen Sie dieses Kapital einige Jahre lang schützen, indem Sie ein hohes Maß an Flexibilität einbeziehen. Eine Leiterplatte müsste komplett neu hergestellt werden, wenn Sie sich für die Verwendung von Glasfaser anstelle von RS232 entscheiden. Indem Sie standardisierte Teile miteinander verbinden, nutzen Sie Arbeitsteilung und Skaleneffekte. Das sind die Grundsätze einer industrialisierten Gesellschaft.