Napajanje uređaja za industrijsku automatizaciju

Široka klasa uređaja za industrijsku automatizaciju uvelike se razlikuje od običnih kućanskih aparata, pa su u skladu s tim i zahtjevi kvalitete za takve uređaje mnogo veći. Energetski objekti, industrijske zgrade, vozila i prometna oprema općenito — u svim ovim područjima danas postoji automatizacija procesa koja se ostvaruje korištenjem uređaja posebne izdržljivosti, pouzdanosti i povećane sigurnosti.

Naftna, plinska i energetska industrija — zahtijevaju pouzdano i sigurno napajanje. Takvi uređaji moraju biti otporni na vibracije, imati širok temperaturni raspon, a ponekad i otporni na zračenje.

Naravno, napajanja ovih uređaja industrijske automatizacije uvijek zadovoljavaju zahtjeve pojedinog uređaja u cjelini, jer je napajanje dio tog uređaja. Ako je napajanje ispod zahtjeva, cijeli uređaj postaje ranjiv.

Napajanja u industriji tradicionalno se postavljaju u ormare na DIN tračnice i stoga su kućišta napajanja dizajnirana za ovu vrstu montaže. Neki proizvođači proizvode posebne komplete adaptera za montažu napajanja na DIN tračnicu.

Naravno, napajanja za industrijsku automatizaciju imaju specifične karakteristike, a ovisno o zadacima koji se rješavaju korištenjem određenog napajanja, sva se mogu podijeliti u nekoliko tipova: izolirani AC/DC pretvarači, rezervni moduli, UPS napajanja podržavaju izolirani DC / DC pretvarači. Svi ovi tipovi napajanja imaju jednu zajedničku stvar — njihovi parametri su stabilni u različitim vanjskim uvjetima.

Različite elektroničke komponente industrijskih instalacija zahtijevaju vlastiti radni napon, odnosno nemaju sve komponente isti napon napajanja. Iz tog razloga proizvođači napajanja za industrijsku automatizaciju paze da na jednom uređaju postoji više kanala različitih napona, uključujući i bipolarni. Postoje i kontrolirani izvori napajanja koji se uključuju ili isključuju signalom iz vanjskih industrijskih senzora koji pokreću logičku razinu na namjenski ulaz.

Tri vodeća proizvođača napajanja za industriju — MW, Chinfa i TDK-Lambda — svojim asortimanom gotovo u potpunosti pokrivaju potrebe suvremenih uređaja za industrijsku automatizaciju. U isto vrijeme, napajanja ovih marki zadovoljavaju zahtjeve pouzdanosti i sigurnosti te zahtjeve elektromagnetske kompatibilnosti.

Izolirani AC/DC pretvarači

Napajanja ovog tipa tradicionalno se koriste kao osnovna stabilizirana napajanja.Napajaju se iz mreže (trofazne ili monofazne) ili iz izvora istosmjerne struje, dok je raspon napona napajanja prilično širok - od 120 do 370 volti DC.

Ova vrsta napajanja je najčešća u električnim krugovima za industrijsku automatizaciju, budući da je napajanje gotovo posvuda.

Osim toga, raspon karakteristika je vrlo širok - izlazni napon, maksimalna struja, dizajn - svi ti parametri variraju, a proizvođači na svojim web stranicama daju korisniku izbor.

Posebno treba istaknuti napajanja s doživotnim jamstvom (npr. serija HWS tvrtke TDK-Lambda), s mogućnošću kompenzacije pada napona na žicama, s regulacijom izlaznog napona i s mogućnošću daljinskog gašenja/uključivanja .

Neke serije izoliranih AC / DC pretvarača imaju sposobnost izdržati dvostruko preopterećenje s nazivnom snagom nekoliko sekundi (na primjer, serija ZWS / BP iz TDK-Lambda), što je vrlo važno za napajanje motora, kada su u načinu preopterećenja , motori troše značajnu snagu nekoliko sekundi, ali u glavnom načinu rada potrošnja je upola manja. Postoji prilika da uštedite novac na kupnji snažnog pretvarača.

Chinfa i MW uglavnom isporučuju pretvarače posebno za montažu na DIN tračnicu. Chinfa napajanja tradicionalno imaju izlaze za 15 i 5 volti i mogu raditi čak i na niskim temperaturama do -40 °C. Sva napajanja ovih proizvođača mogu se napajati od 85 do 264 volta. Za sustave automatizacije s povećanom snagom predviđene su i trofazne izvedbe napajanja.

Većina napajanja za industrijsku primjenu ima u svom dizajnu aktivnu PFC korekciju faktora snage i mogućnost podešavanja izlaznog napona unutar + -15% nominalnog.

Ponekad je potrebno spojiti nekoliko izvora napajanja paralelno kako bi se opskrbilo opterećenje snagom većom od nazivne vrijednosti jednog izvora napajanja; u tu svrhu, neki modeli izoliranih AC / DC pretvarača opremljeni su posebnim prekidačem koji vam omogućuje podešavanje povratnih krugova nekoliko izvora, pri čemu je jedan od blokova glavni, a drugi se stavljaju u podređeni način rada. Ova se shema razlikuje od sheme koja se koristi za problem redundantnosti, čije će rješenje biti objašnjeno u nastavku.

Rezervni moduli

Takvi uređaji dizajnirani su za poboljšanje pouzdanosti sustava kada postoji opasnost od kvara jednog od pretvarača. Nekoliko izvora napajanja spojeno je na jednu zajedničku sabirnicu s diodnom izolacijom, au slučaju kvara jednog izvora, drugi se odmah spaja. Izvana izgleda kao povezivanje izolacijskih dioda s rezervnim izvorima napajanja.

Rezervni moduli osiguravaju kontinuirani rad opreme dugo vremena bez ometanja tehnološkog ciklusa - to je njihov glavni zadatak. Diode za razdvajanje počinju se raditi striktno po potrebi, zbog čega postoji razlika između dioda ugrađenih u napajanje i dioda ugrađenih u pomoćni modul.

U drugom slučaju povećava se učinkovitost napajanja. Ako jedan od izvora napajanja ne radi, dolazi do zamjene bez isključivanja i sustav nastavlja s radom.Operater će morati pratiti kvar uređaja (prema shemi nadzora napona na izlazu pojedine jedinice) i osigurati njegovu pravovremenu zamjenu ili servis.

Najčešće se za potrebe industrijske automatizacije koristi napon od 24 volta, a rezervni moduli se proizvode uglavnom za ovaj nazivni napon. Ako je napon 12 volti, tada modul neće moći kontrolirati napon na svom ulazu, a zatim morate pribjeći odabiru izvora napajanja s ugrađenim sustavom upravljanja.

Napajanja s podrškom za UPS

To su napajanja s funkcijom praćenja stanja baterija i s funkcijom punjenja istih. UPS napajanja se spajaju paralelno s glavnim izvorom napajanja i održavaju ispravnu razinu napona u slučaju nestanka struje ili u slučaju kvara ovog glavnog izvora napajanja. Istodobno je podržano punjenje pričuvne baterije. Takve su aplikacije vrlo tražene u industrijskoj automatizaciji s rezervnim izvorima, posebice baterijama.

Kontroler uređaja (sličan onima koje proizvode Chinfa i Mean Well) uvijek održava napunjenost baterije na ispravnoj razini, ne dopušta pražnjenje i ne dovodi do ponovnog punjenja. Odnosno, napajanje kombinira funkciju UPS-a (neprekidno napajanje).

Svaki proizvod koji nude proizvođači dizajniran je za baterije određenog kapaciteta, u skladu s oznakom, i može imati dva izlazna napona: 24 i 12 volti. Skuplji kontroleri imaju podesivu struju punjenja baterije, jeftiniji imaju konstantnu razinu struje punjenja, na primjer 2 ampera.

Izolirani DC/DC pretvarači

Dizajnirani su izolirani DC / DC pretvarači (pretvarači). za promjenu razine istosmjernog napona… Instaliraju se unutar ormara ili funkcijskih modula, jer ponekad industrijski sustavi automatizacije zahtijevaju različite istosmjerne napone za različitu opremu.

Tako, na primjer, ako već imate izolirani AC / DC pretvarač, ali također trebate dobiti drugi napon, osim onoga što već pruža uređaj koji je već instaliran u ormaru, možete se nositi s DC / DC pretvaračem, to će biti više -jeftinije nego kupiti još jedan. AC/DC.

Izolirane DC/DC pretvarače za montažu na DIN tračnicu proizvodi TDK -Lambda, koji predstavlja niz pretvarača s različitim brojem izlaznih kanala za snagu od 15 do 60 W. Uređaji imaju zaštitu od obrnutog polariteta i sklop za ograničavanje udarne struje, kao i tradicionalna zaštita od kratkog spoja. LED indikator pokazuje prisutnost nominalnog napona na izlazima kanala. Moguće ga je isključiti i uključiti na daljinu.

Dakle, moderno tržište napajanja za industrijsku automatizaciju prepuno je uređaja s bilo kojim parametrima koji mogu biti potrebni. Asortiman će vam omogućiti odabir bilo kojeg napona, snage, faktora oblika, mogućnosti daljinskog upravljanja, funkcije UPS-a itd.

Snaga preko 1500 vata može se dobiti paralelnim kombiniranjem nekoliko blokova. Rezervni moduli pomoći će uspostaviti nesmetan rad krugova. UPS uređaji neće prekinuti proces. DC -DC — pretvarač će osigurati potreban istosmjerni napon.