Napájecí zdroje pro průmyslová automatizační zařízení

Široká třída zařízení pro průmyslovou automatizaci se velmi liší od běžných domácích spotřebičů, a proto jsou požadavky na kvalitu takových zařízení mnohem vyšší. Energetická zařízení, průmyslové budovy, vozidla a dopravní zařízení obecně — ve všech těchto oblastech dnes probíhá automatizace procesů pomocí zařízení se speciální odolností, spolehlivostí a zvýšenou bezpečností.

Ropný, plynárenský a energetický průmysl — vyžadují spolehlivé a bezpečné napájení. Taková zařízení musí být odolná vůči vibracím, mít široký teplotní rozsah a někdy být odolná vůči záření.

Napájecí zdroje těchto zařízení průmyslové automatizace samozřejmě vždy splňují požadavky konkrétního zařízení jako celku, protože napájecí zdroj je součástí tohoto zařízení. Pokud je napájecí zdroj pod požadavky, celé zařízení se stane zranitelným.

Zdroje v průmyslu se tradičně montují do rozvaděčů na DIN lišty, a proto jsou pro tento typ montáže určeny skříně napájecích zdrojů. Někteří výrobci vyrábějí speciální sady adaptérů pro montáž napájecích zdrojů na DIN lištu.

Napájecí zdroje pro průmyslovou automatizaci mají samozřejmě specifické vlastnosti a v závislosti na úkolech, které jsou řešeny pomocí konkrétního napájecího zdroje, je lze všechny rozdělit do několika typů: izolované AC / DC měniče, záložní moduly, zdroje UPS podporují izolované DC / DC měniče. Všechny tyto typy napájecích zdrojů mají jedno společné — jejich parametry jsou stabilní za různých vnějších podmínek.

Různé elektronické komponenty průmyslových instalací vyžadují vlastní provozní napětí, to znamená, že ne všechny komponenty mají stejné napájecí napětí. Z tohoto důvodu výrobci napájecích zdrojů pro průmyslovou automatizaci dbají na to, aby na jednom zařízení bylo několik kanálů různých napětí, včetně bipolárních. Existují také řízené napájecí zdroje, které se zapínají nebo vypínají signálem z externích průmyslových senzorů přivádějícím logickou úroveň na vyhrazený vstup.

Tři přední výrobci napájecích zdrojů pro průmysl — MW, Chinfa a TDK-Lambda — téměř kompletně pokrývají svým sortimentem potřeby moderních zařízení průmyslové automatizace. Zdroje těchto značek přitom splňují jak požadavky na spolehlivost a bezpečnost, tak požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu.

Izolované AC / DC měniče

Zdroje tohoto typu se tradičně používají jako základní stabilizované zdroje.Napájení přijímají ze sítě (třífázové nebo jednofázové) nebo ze zdroje stejnosměrného proudu, přičemž rozsah napájecího napětí je poměrně široký - od 120 do 370 voltů DC.

Tento typ napájecího zdroje je nejběžnější v elektrických obvodech pro průmyslovou automatizaci, protože napájecí zdroj je přítomen téměř všude.

Rozsah charakteristik je navíc velmi široký — výstupní napětí, maximální proud, provedení — všechny tyto parametry se liší a výrobci na svých stránkách poskytují uživateli možnost volby.

Za pozornost stojí zejména zdroje s doživotní zárukou (například řada HWS od TDK-Lambda), se schopností kompenzovat úbytek napětí na vodičích, s regulací výstupního napětí a s možností dálkového vypnutí/zapnutí .

Některé řady izolovaných AC / DC měničů mají schopnost odolat dvojnásobnému přetížení jmenovitým výkonem po dobu několika sekund (například řada ZWS / BP od TDK-Lambda), což je velmi důležité pro napájení motorů v režimu přetížení , motory spotřebují na pár sekund značný výkon, ale v hlavním režimu je spotřeba poloviční. Je zde možnost ušetřit peníze za nákup výkonného převodníku.

Chinfa a MW dodávají především měniče speciálně pro montáž na DIN lištu. Zdroje Chinfa mají tradičně výstupy pro 15 a 5 voltů a dokážou pracovat i při teplotách pod bodem mrazu až -40 °C. Všechny zdroje těchto výrobců lze napájet od 85 do 264 voltů. Pro automatizační systémy se zvýšeným výkonem jsou k dispozici také třífázové verze napájecích zdrojů.

Většina napájecích zdrojů pro průmyslové aplikace má ve svém provedení aktivní PFC korekce účiníku a možnost upravit výstupní napětí v rozmezí + -15 % jmenovitého.

Někdy je nutné zapojit více zdrojů paralelně pro napájení zátěže vyšším výkonem, než je jmenovitá hodnota jednoho zdroje; pro tento účel jsou některé modely izolovaných AC / DC měničů vybaveny speciálním spínačem, který umožňuje nastavit zpětnovazební obvody několika zdrojů, přičemž jeden z bloků je master a ostatní jsou uvedeny do režimu slave. Toto schéma se liší od schématu použitého pro problém redundance, jehož řešení bude diskutováno níže.

Náhradní moduly

Taková zařízení jsou navržena tak, aby zlepšila spolehlivost systému, když existuje riziko selhání jednoho z převodníků. Na jednu společnou sběrnici s diodovou izolací je připojeno více zdrojů a v případě výpadku jednoho zdroje se ihned připojí druhý. Navenek to vypadá jako připojení izolačních diod k záložním zdrojům.

Náhradní moduly zajišťují nepřetržitý provoz zařízení po dlouhou dobu bez narušení technologického cyklu — to je jejich hlavní úkol. Oddělovací diody se začnou dělat striktně podle potřeby, proto je rozdíl mezi diodami zabudovanými v napájecím zdroji a diodami vloženými do záložního modulu.

V druhém případě se zvyšuje účinnost napájecích zdrojů. Pokud jeden z napájecích zdrojů selže, dojde k výměně za chodu a systém pokračuje v provozu.Obsluha bude muset sledovat poruchu zařízení (podle schématu sledování napětí na výstupu jednotlivé jednotky) a zajistit jeho včasnou výměnu nebo servis.

Nejčastěji se pro účely průmyslové automatizace používá napětí 24 voltů a náhradní moduly se vyrábějí převážně pro toto jmenovité napětí. Pokud je napětí 12 voltů, modul nebude schopen ovládat napětí na svém vstupu a pak se musíte uchýlit k výběru napájecích zdrojů s vestavěným řídicím systémem.

Napájecí zdroje s podporou UPS

Jedná se o zdroje s funkcí sledování stavu baterií a s funkcí jejich nabíjení. Zdroje UPS jsou připojeny paralelně k hlavnímu zdroji energie a udržují správnou úroveň napětí v případě výpadku proudu nebo v případě výpadku tohoto hlavního zdroje energie. Zároveň je podporováno nabíjení záložní baterie. Takové aplikace jsou velmi žádané v průmyslové automatizaci se záložními zdroji, zejména bateriemi.

Ovladač zařízení (podobný těm, které vyrábí Chinfa a Mean Well) vždy udržuje nabití baterie na správné úrovni, neumožňuje vybití a nevede k dobíjení. To znamená, že napájecí zdroj kombinuje funkci UPS (nepřerušitelný zdroj napájení).

Každý produkt nabízený výrobci je určen pro baterie o určité kapacitě v souladu s hodnocením a může mít dvě výstupní napětí: 24 a 12 voltů. Dražší ovladače mají nastavitelný nabíjecí proud baterie, levnější mají konstantní úroveň nabíjecího proudu, například 2 ampéry.

Izolované DC / DC měniče

Jsou navrženy izolované DC / DC měniče (převodníky). pro změnu úrovně stejnosměrného napětí… Jsou instalovány uvnitř skříní nebo funkčních modulů, protože někdy průmyslové automatizační systémy vyžadují různá stejnosměrná napětí pro různá zařízení.

Pokud tedy například již máte izolovaný AC/DC měnič, ale zároveň potřebujete získat jiné napětí, než jaké již poskytuje zařízení již nainstalované ve skříni, můžete si poradit s DC/DC měničem, bude to levnější než nákup jiného. AC/DC.

Izolované DC / DC měniče pro montáž na DIN lištu vyrábí TDK -Lambda, což představuje řadu měničů s různým počtem výstupních kanálů pro výkon od 15 do 60 W. Zařízení mají ochranu proti přepólování a obvod pro omezení zapínacího proudu, stejně jako tradiční ochrana proti zkratu. LED indikátor indikuje přítomnost jmenovitého napětí na kanálových výstupech. Je možné jej vypnout a zapnout na dálku.

Moderní trh napájecích zdrojů pro průmyslovou automatizaci je tedy plný zařízení s libovolnými parametry, které mohou být potřeba. Řada vám umožní zvolit libovolné napětí, výkon, tvarový faktor, možnosti dálkového ovládání, funkci UPS atd.

Výkon přes 1500 wattů lze získat kombinací několika bloků paralelně. Náhradní moduly pomohou zajistit bezproblémový provoz obvodů. Zařízení UPS proces nepřeruší. DC -DC — převodník poskytne požadované stejnosměrné napětí.