Napájacie zdroje pre zariadenia priemyselnej automatizácie

Široká trieda zariadení pre priemyselnú automatizáciu sa veľmi líši od bežných domácich spotrebičov, a preto sú požiadavky na kvalitu takýchto zariadení oveľa vyššie. Energetické zariadenia, priemyselné budovy, vozidlá a dopravné zariadenia všeobecne — vo všetkých týchto oblastiach dnes prebieha automatizácia procesov realizovaná pomocou zariadení so špeciálnou odolnosťou, spoľahlivosťou a zvýšenou bezpečnosťou.

Ropný, plynárenský a energetický priemysel — vyžadujú spoľahlivé a bezpečné napájanie. Takéto zariadenia musia byť odolné voči vibráciám, musia mať široký teplotný rozsah a niekedy musia byť odolné voči žiareniu.

Napájacie zdroje týchto zariadení priemyselnej automatizácie samozrejme vždy zodpovedajú požiadavkám konkrétneho zariadenia ako celku, pretože napájací zdroj je súčasťou tohto zariadenia. Ak je zdroj napájania pod požiadavkami, celé zariadenie sa stane zraniteľným.

Zdroje sa v priemysle tradične montujú do skríň na DIN lištu, a preto sú na tento typ montáže navrhnuté aj napájacie skrine. Niektorí výrobcovia vyrábajú špeciálne súpravy adaptérov na montáž napájacích zdrojov na lištu DIN.

Samozrejme, napájacie zdroje pre priemyselnú automatizáciu majú špecifické vlastnosti a v závislosti od úloh, ktoré sú riešené pomocou konkrétneho napájacieho zdroja, je možné ich všetky rozdeliť do niekoľkých typov: izolované AC / DC meniče, záložné moduly, zdroje UPS podporujú izolovaný DC / DC meniče. Všetky tieto typy napájacích zdrojov majú jedno spoločné — ich parametre sú stabilné pri rôznych vonkajších podmienkach.

Rôzne elektronické komponenty priemyselných inštalácií vyžadujú svoje vlastné prevádzkové napätie, to znamená, že nie všetky komponenty majú rovnaké napájacie napätie. Z tohto dôvodu výrobcovia napájacích zdrojov pre priemyselnú automatizáciu zabezpečujú, aby na jednom zariadení bolo niekoľko kanálov rôznych napätí, vrátane bipolárnych. Existujú aj riadené napájacie zdroje, ktoré sa zapínajú alebo vypínajú signálom z externých priemyselných senzorov, ktoré privádzajú logickú úroveň na vyhradený vstup.

Traja poprední výrobcovia napájacích zdrojov pre priemysel — MW, Chinfa a TDK-Lambda — takmer úplne pokrývajú svojím sortimentom potreby moderných zariadení priemyselnej automatizácie. Zdroje týchto značiek zároveň spĺňajú požiadavky na spoľahlivosť a bezpečnosť a požiadavky na elektromagnetickú kompatibilitu.

Izolované AC / DC meniče

Zdroje tohto typu sa tradične používajú ako základné stabilizované zdroje.Dostávajú energiu zo siete (trojfázové alebo jednofázové) alebo zo zdroja jednosmerného prúdu, pričom rozsah napájacieho napätia je pomerne široký - od 120 do 370 voltov DC.

Tento typ napájacieho zdroja je najbežnejší v elektrických obvodoch pre priemyselnú automatizáciu, pretože napájací zdroj je prítomný takmer všade.

Okrem toho je rozsah charakteristík veľmi široký — výstupné napätie, maximálny prúd, dizajn — všetky tieto parametre sa líšia a výrobcovia na svojich stránkach poskytujú užívateľovi možnosť výberu.

Pozoruhodné sú najmä zdroje s doživotnou zárukou (napríklad séria HWS od TDK-Lambda), so schopnosťou kompenzovať úbytok napätia na vodičoch, s reguláciou výstupného napätia a s možnosťou diaľkového vypnutia / zapnutia .

Niektoré série izolovaných AC / DC meničov majú schopnosť odolať dvojnásobnému preťaženiu menovitým výkonom na niekoľko sekúnd (napríklad séria ZWS / BP od TDK-Lambda), čo je veľmi dôležité pre napájanie motorov v režime preťaženia , motory spotrebúvajú na niekoľko sekúnd značný výkon, no v hlavnom režime je spotreba polovičná. Je tu príležitosť ušetriť peniaze na nákup výkonného prevodníka.

Chinfa a MW dodávajú hlavne meniče špeciálne pre montáž na DIN lištu. Zdroje Chinfa majú tradične výstupy pre 15 a 5 voltov a dokážu pracovať aj pri teplotách pod bodom mrazu až do -40 ° C. Všetky zdroje od týchto výrobcov je možné napájať od 85 do 264 voltov. Pre automatizačné systémy so zvýšeným výkonom sú k dispozícii aj trojfázové verzie napájacích zdrojov.

Väčšina napájacích zdrojov pre priemyselné aplikácie má vo svojom dizajne aktívnu korekciu účinníka PFC a možnosť nastavenia výstupného napätia v rozmedzí + -15% nominálneho.

Niekedy je potrebné paralelne zapojiť niekoľko napájacích zdrojov na napájanie záťaže vyšším výkonom, ako je nominálna hodnota jedného napájacieho zdroja; na tento účel sú niektoré modely izolovaných AC / DC meničov vybavené špeciálnym spínačom, ktorý umožňuje nastaviť spätnoväzbové obvody viacerých zdrojov, pričom jeden z blokov je master a ostatné sú uvedené do režimu slave. Táto schéma sa líši od schémy používanej pre problém redundancie, ktorej riešenie bude diskutované nižšie.

Náhradné moduly

Takéto zariadenia sú navrhnuté tak, aby zlepšili spoľahlivosť systému, keď existuje riziko zlyhania jedného z meničov. Na jednu spoločnú zbernicu s diódovou izoláciou je pripojených niekoľko zdrojov a v prípade výpadku jedného zdroja sa ihneď pripojí druhý. Navonok to vyzerá ako pripojenie izolačných diód k záložným zdrojom.

Náhradné moduly zabezpečujú nepretržitú prevádzku zariadenia po dlhú dobu bez narušenia technologického cyklu — to je ich hlavná úloha. Oddeľovacie diódy sa začínajú robiť striktne podľa potreby, preto je rozdiel medzi diódami zabudovanými v napájacom zdroji a diódami vloženými do záložného modulu.

V druhom prípade sa zvyšuje účinnosť napájacích zdrojov. Ak jeden z napájacích zdrojov zlyhá, dôjde k výmene za chodu a systém pokračuje v prevádzke.Operátor bude musieť sledovať poruchu zariadenia (podľa schémy monitorovania napätia na výstupe jednotlivej jednotky) a zabezpečiť jeho včasnú výmenu alebo servis.

Najčastejšie sa na účely priemyselnej automatizácie používa napätie 24 voltov a náhradné moduly sa vyrábajú hlavne pre toto menovité napätie. Ak je napätie 12 voltov, modul nebude schopný ovládať napätie na svojom vstupe a potom sa musíte uchýliť k výberu napájacích zdrojov so vstavaným riadiacim systémom.

Napájacie zdroje s podporou UPS

Ide o napájacie zdroje s funkciou sledovania stavu batérií a s funkciou ich nabíjania. Zdroje UPS sú zapojené paralelne s hlavným zdrojom energie a udržujú správnu úroveň napätia v prípade výpadku prúdu alebo v prípade výpadku tohto hlavného zdroja energie. Zároveň je podporované nabíjanie záložnej batérie. Takéto aplikácie sú veľmi žiadané v priemyselnej automatizácii so záložnými zdrojmi, najmä batériami.

Ovládač zariadenia (podobný tým, ktoré vyrába Chinfa a Mean Well) vždy udržiava nabitie batérie na správnej úrovni, neumožňuje vybitie a nevedie k dobitiu. To znamená, že napájací zdroj kombinuje funkciu UPS (neprerušiteľný zdroj napájania).

Každý produkt ponúkaný výrobcami je určený pre batérie určitej kapacity v súlade s hodnotením a môže mať dve výstupné napätia: 24 a 12 voltov. Drahšie ovládače majú nastaviteľný nabíjací prúd batérie, lacnejšie majú konštantnú úroveň nabíjacieho prúdu, napríklad 2 ampéry.

Izolované DC / DC meniče

Sú navrhnuté izolované DC / DC meniče (meniče). na zmenu úrovne jednosmerného napätia… Inštalujú sa vo vnútri skríň alebo funkčných modulov, pretože niekedy systémy priemyselnej automatizácie vyžadujú rôzne jednosmerné napätie pre rôzne zariadenia.

Napríklad, ak už máte izolovaný menič AC / DC, ale potrebujete získať aj iné napätie, než aké už poskytuje zariadenie už nainštalované v skrini, môžete si poradiť s meničom DC / DC, bude to lacnejsie ako kupovat iny. AC/DC.

Izolované DC / DC meniče pre montáž na DIN lištu vyrába TDK -Lambda, čo predstavuje rad meničov s rôznym počtom výstupných kanálov pre výkon od 15 do 60 W. Zariadenia majú ochranu proti prepólovaniu a obvod pre obmedzenie nábehového prúdu, ako aj tradičná ochrana proti skratu. LED indikátor indikuje prítomnosť menovitého napätia na kanálových výstupoch. Je možné ho vypnúť a zapnúť na diaľku.

Takže moderný trh napájacích zdrojov pre priemyselnú automatizáciu je plný zariadení s akýmikoľvek parametrami, ktoré môžu byť potrebné. Sortiment vám umožní vybrať si akékoľvek napätie, výkon, tvarový faktor, možnosti diaľkového ovládania, funkciu UPS atď.

Výkon nad 1500 wattov je možné získať kombináciou niekoľkých blokov paralelne. Náhradné moduly pomôžu zabezpečiť bezproblémovú prevádzku obvodov. Zariadenia UPS neprerušia proces. DC -DC — konvertor poskytne požadované jednosmerné napätie.