Definition und Zweck:
Ein Schaltschrank (engl. Control Cabinet oder Electrical Cabinet) ist ein Gehäuse, das elektrische und elektronische Komponenten einer Maschine oder Anlage aufnimmt. Seine Hauptfunktionen sind der Schutz der Komponenten vor Umwelteinflüssen (Staub, Wasser, Feuchtigkeit, mechanische Beschädigung) und die Gewährleistung der elektrischen Sicherheit für Personen.
Schaltschränke sind ein zentraler Bestandteil jeder automatisierten Anlage und dienen als „Gehirn“ und „Nervensystem“, in dem die Steuerung, die Energieverteilung und die Kommunikationsschnittstellen untergebracht sind.
Typische Komponenten in einem Schaltschrank:
- SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung): Die Hauptsteuerung der Maschine.
- I/O-Module: Für den Anschluss von Sensoren und Aktoren.
- Frequenzumrichter und Servoverstärker: Für die Ansteuerung von Motoren.
- Netzteile: Für die Versorgung der Komponenten mit Spannung.
- Reihenklemmen: Für die strukturierte Verdrahtung.
- Schütze, Relais, Leistungsschalter, Motorschutzschalter.
- Sicherheitsrelais und Sicherheitssteuerungen.
- Industrie-PCs (IPCs).
- Netzwerkkomponenten: Switches, Router, Gateways.
- Überspannungsschutz.
- Kabelkanäle und Hutschienen.
Konstruktionsmerkmale:
- Material: Oft Stahlblech (lackiert), Edelstahl oder Kunststoff.
- Schutzart (IP-Schutzart): Definiert den Schutz gegen Staub und Wasser (z.B. IP54, IP65).
- Belüftung/Klimatisierung: Oft mit Lüftern, Klimageräten oder Wärmetauschern zur Wärmeabfuhr und Temperaturregelung.
- Ergonomie und Wartungsfreundlichkeit: Gute Zugänglichkeit für Installation und Wartung.
Relevanz in der Automatisierung:
Schaltschränke sind unverzichtbar für die zuverlässige und sichere Funktion industrieller Anlagen:
- Schutz der Elektronik: Vor Staub, Feuchtigkeit, Chemikalien, mechanischen Einflüssen.
- Elektrische Sicherheit: Schutz des Personals vor elektrischem Schlag.
- Übersichtlichkeit: Strukturierte Anordnung der Komponenten.
- Wartbarkeit: Einfache Fehlersuche und Reparatur.
- Einhaltung von Normen: Muss relevanten Normen (z.B. EN 60204-1) entsprechen.
→ Siehe auch: Hutschiene, Schaltschrank-Klimatisierung, IP-Schutzart, Verkabelung, Kabelkanal, SPS
