تابلو مارشالینگ(Marshalling Cabinet)

تاریخ انتشار : 2025/01/10

تابلو مارشالینگ(Marshalling Cabinet) به عنوان رابط بین تابلو کنترل مرکزی در اتاق کنترل و جعبه اتصال میدان (Field Junction Box) عمل می کند. کابل های اصلی از جعبه های اتصال میدان به تابلو مارشالینگ کشیده می شوند. کابل های پیش ساخته از کارت های IO تابلو کنترل مرکزی نیز در تابل مارشالینگ خاتمه می یابند.

تابلو مارشالینگ(Marshalling Cabinet) جیست؟

هر جعبه اتصال میدان ممکن است دارای تعداد زیادی سنسور و محرک آنالوگ و دیجیتال باشد که به آنها ختم می شود. سپس این دستگاه ها با استفاده از ۱۶ جفت یا ۲۴ جفت کابل چند هسته ای به کنترل پنل مرکزی متصل می شوند. بنابراین کابلی که از جعبه اتصال میدان به سیستم کنترل مرکزی کشیده می‌شود، می‌تواند هم سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ و هم سیگنال‌های ورودی و خروجی داشته باشد. این باعث ایجاد مشکل در داخل کنترل پنل می شود. چگونه یک مهندس اکنون این سیگنال‌ها را دوباره توزیع می‌کند تا همه سیگنال‌های یک نوع به ماژول ورودی/خروجی دیجیتال یا آنالوگ صحیح کنترل‌کننده هدایت شوند؟ پاسخ به کارگیری تابلو مارشالینگ(Marshalling Cabinet) است.

در تصویر زیر سه تابلو (یا پنل) وجود دارد. تابلو میانی مارشال تابلو سمت راست، تابلو مرکزی و تابلو چپ جعبهاتصال است.

همانطور که از تصاویر زیر می بینید، یک کابل کشی معمولی شامل ورودی ها و خروجی های میدانی به جعبه اتصال میدان است، سپس با استفاده از یک کابل خانگی (چند جفتی/چند هسته ای) سیگنال ها را از جعبه اتصال فیلد به یک تابلو مارشالینگ منتقل می کند. در یک اتاق کنترل / اتاق فنی ابزار، و سپس با استفاده از سیم کشی متقابل برای هدایت سیگنال ها به مجموعه های پایانی مربوطه.

مجموعه های پایانه از طریق کابل های پیش ساخته به ماژول های ورودی/خروجی در تابلو های سیستم متصل می شوند.

 

 

 

 

 

تعریف تابلو مارشالینگ

تابلو مارشالینگ نوعی محفظه الکتریکی یا تابلو برق است که برای سازماندهی و منتهی ساختن سیم کشی میدان در یک سیستم کنترل فرآیند صنعتی استفاده می شود. تابلو مارشالینگ معمولاً در سیستم هایی استفاده می شود که دارای تعداد زیادی نقطه ورودی و خروجی (I/O) هستند، مانند کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) و سیستم های کنترل توزیع شده (DCS).

هدف از تابلو مارشالینگ فراهم کردن یک مکان مرکزی برای اتصال دستگاه های میدانی مانند سنسورها و محرک ها به سیستم کنترل است. یک تابلو مارشالینگ امکان سازماندهی و محافظت از سیم کشی میدان را فراهم می کند و عیب یابی و نگهداری سیستم را آسان تر می کند.

یک تابلو مارشالینگ معمولاً شامل یک سری بلوک ترمینال یا کنکتور است که به سیم کشی میدان استفاده می شود.

تابلو مارشالینگ همچنین ممکن است شامل وسایلی مانند فیوز، برکر و نقاط اتصال زمین باشد. تابلو  مارشالینگ معمولاً نزدیک به دستگاه‌های میدانی (مانند اتاق‌های کنترل محلی) قرار دارند و اغلب در مناطقی قرار می‌گیرند که برای نگهداری و تعمیر به راحتی در دسترس هستند.

 

 

طراحی تابلو مارشالینگ

هدف اصلی یک تابلو مارشالینگ سازماندهی و اتصال سیگنال‌های ابزار دقیق، مانند سنسورهای فرآیندريا، ترنسمیترها و محرک‌ها، به تابلو سیستم کنترل مرکزی است.

برخی از مهارت ها و ملاحظات کلیدی برای طراحی تابلو های مارشالینگ عبارتند از:

1. آشنایی با انواع تجهیزات میدانی و انواع سیگنال مربوطه مانند ۴-۲۰ میلی آمپر، ۰-۱۰ ولت و …
2. دانش سیستم کنترل و انواع ماژول های ورودی/خروجی (I/O) مورد نیاز برای اتصال به تجهیزات میدانی.
3. درک اصول الکتریکی و الکترونیکی درگیر در انتقال سیگنال، مانند زمین و محافظ.
4. آشنایی با استانداردهای صنعت مربوطه مانند IEC 60664، NEMA 250 و UL 508 که بر طراحی و ساخت تابلو های مارشالینگ حاکم است.
5. تجربه کار با نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) مانند اتوکد، و ایپلن برای ایجاد و ویرایش نقشه های فنی دقیق از چیدمان تابلو و سیم کشی.
6. آگاهی از الزامات فیزیکی تابلو مارشالینگ، مانند اندازه، وزن و شرایط محیطی.
7. مهارت های حل مسئله و تحلیلی قوی برای عیب یابی و اشکال زدایی مسائلی که ممکن است در مراحل طراحی و پیاده سازی ایجاد شوند.
8. مهارت های ارتباطی و همکاری قوی برای کار با سایر مهندسان، تکنسین ها و مدیران برای اطمینان از اینکه طراحی تابلو مارشالینگ مطابق با الزامات و مشخصات پروژه است.

 

 

اجزای تابلو مارشالینگ

یک تابلو مارشالینگ معمولاً شامل تعدادی اجزای مختلف است که برای سازماندهی، محافظت و اتصال سیگنال های ابزار دقیق میدانی به سیستم کنترل استفاده می شود.

برخی از اجزای رایج موجود در تابلو مارشالینگ عبارتند از:

1.  ترمینال: برای اتصال سیگنال های ابزار دقیق میدانی به سیستم کنترل استفاده می شود. آنها معمولاً شامل پایانه های پیچی برای اتصال سیم هستند و ممکن است شامل جامپر داخلی برای سیم کشی متقابل آسان باشند.
2. کانال های سیم کشی یا داکت(DUCT): برای سازماندهی و محافظت از سیم هایی که بین ابزار دقیق و سیستم کنترل عبور می کنند استفاده می شود. آنها معمولاً شامل پوششی برای محافظت از سیم ها در برابر آسیب و کاهش خطر تماس تصادفی هستند.
3. رله ها و کنتاکتورها: از این رله ها برای تعویض سیگنال های ولتاژ بالا یا جریان بالا در تابلو مارشالینگ استفاده می شود. آنها معمولاً توسط سیگنال های ولتاژ پایین از سیستم کنترل کنترل می شوند.
4. کلید مینیاتوری: برای محافظت از سیستم کنترل و ابزار دقیق میدانی در برابر آسیب های الکتریکی در صورت جریان بیش از حد استفاده می شود.
5. جداسازهای سیگنال : اینها برای تبدیل یا جداسازی انواع سیگنال ها در تابلو مارشالینگ استفاده می شوند. به عنوان مثال، یک جداکننده سیگنال می تواند برای جداسازی الکتریکی دو بخش از تابلو مارشالینگ استفاده شود، در حالی که یک conditioner سیگنال می تواند برای تبدیل سیگنال سطح پایین از یک سنسور به سیگنال سطح بالاتری که توسط سیستم کنترل قابل خواندن است استفاده شود.
6. منابع تغذیه: تابلو مارشالینگ شامل منابع تغذیه است که برق ورودی را به ولتاژ و جریان لازم برای سیستم کنترل و ابزار دقیق میدان تبدیل می کند.
7. ماژول های ورودی/خروجی PLC یا DCS: برای اتصال سیگنال های ابزار دقیق میدانی به سیستم کنترل استفاده می شود. آنها معمولاً شامل کانکتورهایی برای اتصال به ابزار دقیق میدانی هستند و ممکن است شامل جداسازی سیگنال داخلی باشند. (این ماژول ها ممکن است در یک پنل جداگانه مانند تابلو سیستم مرکزی ارائه شوند)
8. پایه‌های عایق لرزه‌ای و ارتعاشی: این پایه‌ها برای جداسازی تابلو و محتویات آن در برابر نیروهای لرزه‌ای و ارتعاشی، برای کمک به محافظت از تابلو و محتویات آن در هنگام زلزله یا سایر رویدادهای لرزه‌ای استفاده می‌شوند.
9. بدنه تابلو: تابلو های مارشالینگ معمولاً شامل محفظه ای هستند که از اجزای داخلی در برابر گرد و غبار، رطوبت و سایر عوامل خارجی محافظت می کند.

 

 

انواع تابلو مارشالینگ

تابلو های مارشالینگ انواع مختلفی دارند که هر کدام برای رفع نیازها و نیازهای خاص طراحی شده اند. برخی از انواع متداول تابلو مارشالینگ عبارتند از:

1. تابلو های مارشالینگ عمومی: اینها رایج ترین نوع تابلو های مارشالینگ هستند و در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار می گیرند. آنها معمولاً شامل بلوک های ترمینال، کانال های سیم کشی و سایر اجزای اساسی برای اتصال و سازماندهی سیگنال های ابزار دقیق میدانی هستند.
2. تابلو های مارشال ذاتی ایمن: این تابلو ها برای استفاده در مکان های خطرناک، جایی که خطر انفجار یا آتش سوزی وجود دارد، طراحی شده اند. آنها شامل بریرهای IS هستند که انرژی الکتریکی در تابلو را ایزوله و محدود می کند تا از اشتعال گازها، گرد و غبار یا فیبر قابل اشتعال جلوگیری کند.
3. تابلو لرزه‌ای: این تابلو برای مقاومت در برابر نیروهای لرزه‌ای طراحی شده‌اند و معمولاً در مناطقی که زلزله‌ها رایج است استفاده می‌شوند. آنها شامل پایه های عایق لرزه ای و سایر اجزایی هستند که به محافظت از تابلو و محتویات آن در هنگام زلزله یا سایر رویدادهای لرزه ای کمک می کنند.
4. تابلو مارشال ضد انفجار: این تابلو برای استفاده در محیط‌های انفجاری مانند تأسیسات تولید نفت و گاز طراحی شده‌اند. آنها شامل محفظه های ضد انفجار و سایر اجزایی هستند که به جلوگیری از وقوع انفجار در داخل تابلو کمک می کنند.
5. تابلو های مارشالینگ جمع و جور(Compact): این تابلو ها به گونه ای طراحی شده اند که کوچک و سبک باشند و حمل و نقل و نصب آنها را آسان می کند. آنها معمولاً در برنامه هایی استفاده می شوند که فضا محدود است، مانند سکوهای دریایی یا تجهیزات سیار.
6. تابلو مارشالینگ ماژولار: این تابلو به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به راحتی قابل گسترش و سفارشی‌سازی باشند، و برای استفاده در برنامه‌هایی که فرآیند یا ابزار دقیق ممکن است در طول زمان تغییر کند، مناسب هستند. آنها معمولاً شامل ترمینال مدولار، کانال های سیم کشی و سایر اجزا هستند که می توانند به راحتی در صورت نیاز اضافه یا حذف شوند.
7. تابلو کنترل از راه دور: این تابلو برای استفاده در مکان‌های دور، جایی که دسترسی به تابلو ممکن است دشوار باشد، طراحی شده‌اند. آنها معمولاً دارای ویژگی هایی مانند قابلیت های نظارت و کنترل از راه دور هستند و ممکن است شامل حفاظت اضافی در برابر شرایط محیطی سخت باشند.
8. تابلو های مارشال هوشمند: این تابلو ها به گونه ای طراحی شده اند که شامل واسط های الکترونیکی و ارتباطی هوشمند مانند PLC، DCS، اترنت و غیره باشد. آنها برای ارائه سطح بالاتری از کنترل و نظارت بر فرآیند، و برای ارائه قابلیت های تشخیصی و عیب یابی پیشرفته تر استفاده می شوند.

مزایای تابلو مارشالینگ

چندین مزیت برای استفاده از تابلو مارشالینگ در یک سیستم کنترل فرآیند صنعتی وجود دارد:

1. ساماندهی وایررینگ(نظم دادن): تابلو های مارشالینگ یک مکان مرکزی برای سازماندهی و خاتمه سیم کشی میدان فراهم می کند و عیب یابی و نگهداری سیستم را آسان تر می کند.
2. کاهش زمان نصب: تابلو مارشال می‌توانند زمان و تلاش مورد نیاز برای نصب یک سیستم کنترل فرآیند را با ایجاد یک مکان مرکزی برای اتصال دستگاه‌های میدانی به‌طور چشمگیری کاهش دهند.
3. بهبود قابلیت اطمینان: تابلو مارشال به محافظت از سیم‌کشی میدان و اجزای کنترل در برابر آسیب کمک می‌کنند و قابلیت اطمینان کلی سیستم را بهبود می‌بخشند.
4. ایمنی: تابلو مارشال می‌توانند با ایجاد یک مکان امن برای اتصالات الکتریکی و با محافظت در برابر خطرات الکتریکی مانند اتصال کوتاه و خطای زمین، به بهبود ایمنی کمک کنند.
5. تعمیر و نگهداری ساده: تابلو مارشال دسترسی و نگهداری از اجزای کنترل و سیم‌کشی میدان را آسان‌تر می‌کند و زمان خرابی و هزینه‌های تعمیر و نگهداری سیستم را کاهش می‌دهد.

 

تابلو های مارشالینگ وسیله ای مقرون به صرفه و کارآمد برای سازماندهی و محافظت از سیم کشی میدان و اجزای کنترل در یک سیستم کنترل فرآیند صنعتی است.

معایب مارشالینگ تابلو

در حالی که تابلو مارشال مزایای زیادی دارند، معایب بالقوه‌ای نیز وجود دارد که باید در نظر بگیرید:

1. هزینه: مارشال کردن تابلو ها می تواند گران باشد، به ویژه برای سیستم های بزرگ با نقاط ورودی/خروجی زیاد.
2. اندازه و وزن: تابلو مارشالینگ می‌توانند بزرگ و سنگین باشند و نصب آن‌ها را در برخی مکان‌ها دشوار کند.
3. تولید گرما: تابلو های مارشالینگ می توانند به دلیل اجزای الکتریکی که در خود دارند گرما تولید کنند که ممکن است نیاز به استفاده از سیستم های خنک کننده یا فن داشته باشد.
4. EMI/RFI: تابلو های مارشال می توانند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) یا تداخل فرکانس رادیویی (RFI) ایجاد کنند که می تواند با سایر تجهیزات الکترونیکی تداخل ایجاد کند.
5. ولتاژ گذرا: تابلو های مارشال می توانند ولتاژهای گذرا ایجاد کنند که می تواند باعث آسیب به اجزای کنترلی یا سایر تجهیزات شود.