Bloco 1 · Tipos

Quadro de máquina vs quadro geral

Quadro geral (eléctrico): distribuição da energia (UC02933).

• RTIEBT, EN 61439.
• Cabos, tomadas, iluminação.

Quadro de máquina: controlo + protecção de máquina específica.

• EN 60204-1: norma específica.
• Comando + protecção + comunicação.
• Integrado com a máquina (mesma marcação CE).

Categorias por aplicação

• Máquina-ferramenta (CNC, prensa): comando complexo + servomotores.
• Linha de produção: vários equipamentos coordenados.
• HVAC: controlo de climatização.
• Bombagem: bombas + VFD + sensores.
• Robôs: controlador + I/Os + segurança.
• Embalagem: alta velocidade + visão computacional.

Localização

Integrado na máquina:

• Quadro fisicamente sobre/dentro da máquina.
• Compacto.
• Comandado por HMI local.

Separado (sala técnica):

• Quadro em sala dedicada.
• Comando à distância via Profinet.
• Mais espaço, melhor refrigeração.

Misto:

• I/Os locais (na máquina) + comando central (sala).

Bloco 2 · Componentes

Componentes essenciais

Protecção:

• Disjuntor geral.
• DR (residual current device).
• Disjuntores secundários.
• Relés térmicos.

Comando:

• PLC (Programmable Logic Controller).
• HMI (Human-Machine Interface).
• Botoeiras.
• Lâmpadas sinalização.

Distribuição de energia:

• Contactores (potência).
• Relés de comando.
• Variadores de frequência (VFD).
• Servos drives.
• Soft-starters.
• Fontes de alimentação (24V CC, 230V CA controlo).

Comunicação:

• Switches industriais (Profinet).
• Conversores Profibus / Modbus.
• Gateways IoT.

Segurança:

• Relés de segurança.
• Contactores de segurança redundantes.
• Cortinas ópticas + sensores.

Cablagem interna

Cores RTIEBT:

• L1 castanho, L2 preto, L3 cinzento.
• N azul.
• PE verde-amarelo.
• Comando 24V: vermelho/azul (positivo/negativo).
• Sinalização emergência: laranja.

Tipos:

• Bornes (terminais) Wago, Phoenix Contact, Weidmüller.
• Cabos flexíveis em quadros (H05V-K, H07V-K).
• Calhas (canaletas) para organização.

Bloco 3 · Projecto

Análise inicial

Definir:

• Tipo de máquina e suas funções.
• Cargas: motores, aquecimento, iluminação.
• Comando: simples ou PLC + HMI.
• Comunicação: standalone ou integrado em rede.
• Segurança: análise de risco (categoria PL).
• Ambiente: IP, temperatura, EMC.

Dimensionamento

Carga total:

• Soma das potências.
• Factor de simultaneidade conforme uso.
• Margem 20% para crescimento futuro.

Cabo principal:

• Conforme corrente total.
• RTIEBT + EN 60204-1.

Disjuntor geral:

• 1,2-1,5 × I_n total.

Capacidade de corte (Icc):

• Calcular Icc no ponto de instalação.
• Disjuntor com Icc nominal ≥ Icc real.

Esquemas

Esquema unifilar: visão geral simplificada.

Esquema multifilar: detalhe de cada circuito.

Esquema de comando: lógica de operação (ladder no PLC).

Esquema de cablagem interna: bornes, calhas, percurso.

Layout do quadro: posição de cada componente.

Selecção de marca

Standard industrial (Portugal/Europa):

• Schneider Electric (Compact NSX, iC60, Altivar).
• Siemens (Sirius, 5SY, S7-1200).
• ABB (System pro M compact, ACS).
• Eaton, Hager, Legrand: alternativas.

Coerência dentro do quadro:

• Mesma marca facilita design e peças de substituição.
• Mix de marcas é aceitável mas requer cuidado em compatibilidade.

Bloco 4 · Integração

PLC + HMI + I/Os

Configuração típica moderna:

• PLC central (Siemens S7-1200/1500).
• HMI local touch (KTP series).
• I/Os remotos (ET 200SP) em zonas distantes da máquina.
• Comunicação Profinet entre tudo.

Vantagens:

• Cablagem reduzida (1 cabo Profinet em vez de muitos).
• Diagnóstico online.
• Flexibilidade para modificações.

VFDs e servos

Em máquinas com movimento controlado:

• VFDs Schneider/Siemens/ABB para motores.
• Servos drives para precisão.
• Profinet IRT para sincronização (CNC, robôs).

Acoplamento:

• Cabos de potência blindados (EMC).
• Cabos de feedback para encoders.
• Filtros se necessário.

Sensores e actuadores

Distribuição:

• Sensores e actuadores binários: IO-Link moderno.
• Sensores analógicos: 4-20 mA tradicional ou Profibus PA.
• Servomotores: directo a servo drive.

I/Os no PLC:

• Digitais: tipicamente 24V CC PNP.
• Analógicos: 4-20 mA ou 0-10V.

Comunicação

Hierarquia:

• Máquina chão de fábrica: Profinet.
• Sala de controlo máquinas: Profinet ou OPC UA.
• Empresa: Ethernet IT.
• Cloud: MQTT / HTTPS.

Cybersegurança:

• Firewall entre redes.
• VPN para acesso remoto.
• Backups.

Bloco 5 · EN 60204-1

EN 60204-1 — visão geral

Norma específica para equipamento eléctrico de máquinas.

Cobre:

• Alimentação eléctrica.
• Protecção contra choque.
• Protecção contra falhas.
• Equipotencialização.
• Comando e controlo.
• Diálogo homem-máquina.
• Sinalização luminosa.
• Sistemas e componentes.
• Cablagem.
• Marcação.

Aplicável a quadros de máquinas (em complemento a RTIEBT).

Pontos-chave EN 60204-1

Quadro tem que ter:

• Disjuntor geral acessível (visível, accessível, etiquetado).
• Botão de emergência Cat. 0 ou 1 (corte directo da energia).
• Identificação clara dos circuitos.
• Esquema unifilar dentro do quadro.
• Aterramento consistente.

Tensões:

• Alimentação: até 1000V CA standard.
• Comando: 24V CC, 110V CA, 230V CA.
• Iluminação interna do quadro: 24V CC SELV preferível.

Categorias de paragem (Stop)

Cat. 0: paragem imediata por corte de energia. Mais segura. Aplicação: emergência.

Cat. 1: paragem com desaceleração controlada (motor frena), depois corte. Para motores grandes onde corte súbito é perigoso.

Cat. 2: paragem com energia mantida (motor pára por programa, mas continua energizado). Para retorno rápido à operação.

Marcação CE da máquina

Quadro + máquina = uma única máquina segundo Directiva 2006/42/CE.

Documentação obrigatória:

• Ficheiro técnico.
• Análise de risco.
• Esquemas eléctricos.
• Manual em português.
• Declaração CE.
• Marcação CE visível.

Bloco 6 · Manutenção

Plano

Mensal:

• Inspecção visual.
• Termografia.
• Limpeza externa.

Trimestral:

• Aperto de bornes.
• Verificar lâmpadas piloto.
• Teste TEST dos DRs.

Anual:

• Manutenção profunda (LOTO).
• Megger isolamento.
• Substituir filtros ventilação.
• Backup PLC + HMI.

Documentação

Acessível dentro do quadro:

• Esquema unifilar plastificado.
• Lista de I/Os.
• Procedimentos básicos.

Em arquivo:

• Esquemas completos.
• Manuais dos componentes.
• Programa PLC + HMI.
• Histórico de manutenção.