Industrijska krmiljenja in avtomatizacija

V sodobnih proizvodnjah in pametnih tovarnah industrijski sistemi krmiljenja in avtomatizacije delujejo kot »možgani« in »živčni sistem« celotnega proizvodnega procesa. Ti sistemi vključujejo PLC krmilnike, industrijske računalnike, module pogona robotov, frekvenčne pretvornike, servopogone, industrijske napajalnike, senzorje in aktuatorje, ki so odgovorni za spremljanje v realnem času, natančno krmiljenje ter izmenjavo podatkov vzdolž proizvodnih linij. Z napredkom industrije 4.0 in pametne proizvodnje se integracija opreme in gostota moči znatno povečala, kar vodi k naraščajočim toplotnim obremenitvam elektronskih komponent ter izpostavlja kritično pomembnost konstrukcije za upravljanje s temperaturo.

Sodobni servopogoni, frekvenčni regulatorji in močnostni moduli postajajo vedno bolj kompaktni, medtem ko se njihove preklopne frekvence in izhodne moči nadaljujejo z naraščanjem. To povzroča povečano generiranje toplote na enoto prostornine, kar zahteva uporabo učinkovitejših toplotnih odvodnikov. Industrijska okolja pogosto vključujejo prah, oljni meglico, vlažnost in celo korozivne pline. Toplotni odvodniki morajo imeti izrazito odpornost proti koroziji in zamaševanju, hkrati pa morajo biti enostavni za vzdrževanje in čiščenje. C zahtevi za neprekinjenim obratovanjem. Mnoge proizvodne linije delujejo kroga leta, 24/7. Sistemi za odvajanje toplote morajo zagotavljati dolgoročno stabilnost, da preprečijo izpade zaradi pregrevanja, ki bi lahko povzročili znatne ekonomske izgube. I omejitve pri namestitvenem prostoru. Industrijski omarici ponujata omejen notranji prostor, kar zahteva kompaktna dizajna radiatorjev, ki maksimizirata učinkovitost izmenjave toplote v omejenih prostorninah, hkrati pa omogočata organizacijo zračnega toka in elektromagnetno združljivost.

Pri toplotnem načrtovanju inženirji običajno uporabljajo orodja za toplotno simulacijo za modeliranje elektronskih komponent in toplotnih odvodnikov. S tem se optimizira geometrija rebra, razmik in poti zračnega toka, da se odpravijo mrtva področja in zmanjša hrup ventilatorjev. Površinske obdelave večinoma vključujejo anodizacijo ali toplotno prevodne premaze za izboljšanje odpornosti proti koroziji ter sevanje toplote. Pri določeni visokonadzorni opremi so integrirani inteligentni sistemi za nadzor temperature, ki v realnem času spremljajo temperature komponent in prilagajajo hitrost vrtenja ventilatorjev, s čimer dosežejo varčevanje z energijo in podaljšano delovno dobo.