I. ¿Qué es un gabinete de instrumentos?

Un gabinete de instrumentos es una estructura cerrada diseñada para instalar y proteger equipos eléctricos, sistemas de control y diversos instrumentos de medición. Es ampliamente utilizado en las industrias de refinación, química, ligera, textil, defensa, aeroespacial, metalurgia, energía, farmacéutica y maquinaria, siendo un componente clave para garantizar el funcionamiento estable de los sistemas de automatización.

II. Funciones de los gabinetes de instrumentos

1. Protección de equipos

Los gabinetes de instrumentos proporcionan protección contra polvo, humedad, explosiones e interferencias electromagnéticas, garantizando el funcionamiento seguro de los equipos eléctricos e instrumentos internos en entornos industriales adversos. La ventilación y disipación de calor adecuadas evitan daños causados por altas temperaturas.

2. Integración y gestión de sistemas

Los gabinetes de instrumentos integran diversos dispositivos de control, como controladores lógicos programables (PLCs), inversores, relés de protección, así como dispositivos de visualización y alarma. La centralización de estos dispositivos simplifica el diseño, cableado y mantenimiento del sistema.

3. Procesamiento y transmisión de señales

Los gabinetes de instrumentos suelen contener equipos para recibir y procesar señales de sensores como presión, temperatura, nivel y flujo. Las señales se transmiten al centro de control, garantizando un monitoreo en tiempo real y un control preciso.

4. Plataforma de operación y monitoreo

Algunos gabinetes de instrumentos están equipados con interfaces hombre-máquina (HMIs) o dispositivos de monitoreo, permitiendo a los operadores realizar monitoreo en sitio y entrada de datos. Estos dispositivos muestran datos en tiempo real y ejecutan tareas de control automatizado mediante programas preestablecidos.

III. Estructura principal de los gabinetes de instrumentos

1. Cuerpo del gabinete: Fabricado con materiales metálicos de alta resistencia y buena resistencia a la corrosión, comúnmente placas de acero laminado en frío o acero inoxidable.

2. Placa de montaje: Paneles internos para fijar instrumentos y equipos, proporcionando espacio de instalación flexible.

3. Panel de distribución: Utilizado para la distribución y protección de energía, garantizando un suministro eléctrico seguro.

4. Sistema de gestión de cables: Organiza, asegura y protege los cables, evitando desorden y daños.

5. Dispositivos de ventilación y enfriamiento: Ventilación natural o enfriamiento por ventilador reduce la temperatura de operación del equipo.

IV. Clasificación de los gabinetes de instrumentos

1. Gabinetes de instrumentos estándar: Para entornos industriales generales, ofreciendo funciones básicas de protección y gestión.

2. Gabinetes de instrumentos antiexplosión: Diseñados para entornos inflamables y explosivos, garantizando operación segura en condiciones peligrosas.

3. Gabinetes de instrumentos de acero inoxidable: Comunes en las industrias química y farmacéutica, proporcionando excelente resistencia a la corrosión, adecuados para entornos húmedos o altamente corrosivos.

4. Gabinetes de instrumentos inteligentes: Equipados con sistemas de monitoreo inteligente y módulos de operación remota para automatización avanzada y gestión inteligente.

V. Puntos clave para la selección de gabinetes

1. Requisitos ambientales: Diferentes entornos requieren diferentes niveles de protección, como resistencia a la lluvia para uso exterior o diseños antiexplosión para áreas peligrosas.

2. Cantidad y disposición de equipos: El tamaño del gabinete y el espacio interno deben acomodar la cantidad y tipo de dispositivos, asegurando una instalación ordenada y mantenimiento fácil.

3. Disipación de calor y ventilación: Para dispositivos de alta potencia, el diseño de disipación de calor debe priorizarse para evitar sobrecalentamiento y fallos.

4. Funcionalidad inteligente: Si se requiere monitoreo remoto o gestión inteligente, los gabinetes de instrumentos inteligentes son la mejor opción.

VI. Ejemplo de Zhaofeng Instruments

Por ejemplo, el gabinete de instrumentos integrado para agua de refrigeración del estator de la unidad nuclear de 1200MW está diseñado para la instalación centralizada de instrumentos de medición como transmisores de presión, transmisores de presión diferencial, medidores de flujo y analizadores de conductividad. Permite el monitoreo centralizado y el control remoto de señales de las condiciones operativas del sistema de agua de refrigeración del estator.

Considerando requisitos como:

a. Resistencia sísmica (intensidad de fortificación sísmica VIII)

b. Humedad relativa (0–100%)

c. Calidad del aire (sal, polvo, mezclas explosivas que contienen hidrógeno)

d. Medio de trabajo (excepto agua desionizada)

e. Temperatura de diseño (85 °C)

f. Presión de diseño (1.6 MPa)

Este gabinete cuenta con:

a. Estructura integrada de doble cara (incluyendo secciones eléctricas y de instrumentos).

b. Componentes antiexplosión que cumplen con los estándares GB/T3836, incluyendo transmisores, módulos de potencia, aisladores, medidores de conductividad, cables y terminales.

c. Altos niveles de protección: IP52 para la sección de instrumentos, IP54 para la sección eléctrica, con conexiones selladas y glandes antiexplosión.

d. Resistencia a la corrosión: recubrimiento por pulverización electrostática, con acero inoxidable (06Cr19Ni10) para sujetadores, tuberías y accesorios.

e. Fuerte integridad estructural: gabinete hecho de placas y perfiles de acero al carbono, espesor ≥ 2 mm.

f. Diseño racional y fácil instalación.

g. Alta sensibilidad y fiabilidad de los instrumentos, suministrados por fabricantes calificados y probados según estándares relevantes, incluyendo calibración, pruebas de rendimiento y pruebas de presión de tuberías.

(Nota: Están disponibles diseños personalizados según los requisitos del cliente.)

VII. Tendencias futuras de desarrollo

1. Inteligencia: Integración de sensores inteligentes, tecnologías IoT y módulos de control remoto para monitoreo en línea y gestión remota, mejorando la eficiencia operativa.

2. Modularidad: Diseños flexibles que permiten ensamblaje y expansión rápidos para adaptarse a diversas necesidades y escenarios de producción.

3. Diseño ecológico y sostenible: Uso de materiales y dispositivos de bajo consumo para reducir el impacto ambiental y energético, alineándose con el desarrollo sostenible.

Los gabinetes de instrumentos son una parte indispensable de los sistemas de automatización industrial. No solo proporcionan protección para equipos eléctricos y sistemas de control, sino que también integran funciones de control, monitoreo y procesamiento de señales. Con el continuo desarrollo tecnológico, los gabinetes futuros serán más inteligentes y modulares, desempeñando un papel cada vez más vital en aplicaciones industriales.