ДЕЦЕНТРАЛІЗОВАНІ СИСТЕМИ: Вибірковий розподіл та захист струму безпосередньо на землі
Автор: Каміль Бучек, Себастьян Ледерер, Максиміліан Хюльсебуш I PULS GmbH
Відділ перекладів Маркетинг електроніки OLFER
Попит на гнучкі модульні системи формує світ систем та машинобудування. Децентралізація компоненти системи виявилися важливим фактором у цьому тенденція зростання. Прискорює процес планування системи, спрощує технічне обслуговування та полегшує розширення. Однак для багатьох компаній постачання енергії було перешкодою на шляху до постійної децентралізації. Зокрема, там, де такі функції, як вибірковий розподіл струму, захист та моніторинг стану, мають бути впроваджені, забезпечуючи при цьому максимальну надійність та тривалість роботи. Ця довідка пояснює, як досягти цих вимог за допомогою універсального джерела живлення.
1. Децентралізоване джерело живлення:
Проблема та рішення
2. Вибірковий розподіл та струмовий захист
3. Моніторинг стану
1. Децентралізоване джерело живлення: проблема та рішення
Змагання:
A звичайне рішення полягає в розробці системи, яка може бути встановлена безпосередньо на машині або на системі. Блок живлення та інші стандартні компоненти, такі як електронні запобіжники, термінали зв'язку, колекторні блоки або вимикачі, переміщуються з центральної шафи управління в менші шафи безпосередньо в полі. Крім того, a Рейтинг ІР найвищий захист від пилу та вологи для установки поза центральною шафою. Потрібен корпус із класом захисту IP54, IP65 або IP67, залежно від програми.
Результат - a шафка на місці малі та децентралізовані, для яких потрібно вибирати, замовляти, зберігати, збирати та встановлювати окремі компоненти, що займає багато часу. Зазвичай для систем управління залишається дуже мало місця, тому пошук місця для цього шафи може створити проблеми. Інженерам часто доводиться займатися творчістю та розміщувати шафи вище або нижче системи, що ускладнює доступ технічних спеціалістів.
Рішення "все в одному" від PULS:
PULS, розподілений в Іспанія та Португалія від OLFER electronics, тепер пропонує компактне рішення "все в одному" для децентралізованих програм. Нове сімейство польових джерел живлення FIEPOS заснована на модульній платформі, розробленій для використання поза шафою. Усі одиниці базуються на однофазна або трифазна з рейтингом 300 Вт або 500 Вт. Усі сімейні пристрої FIEPOS забезпечити a 120% потужність постійно (до + 45 ° C) і a 200% протягом 5 с. Це робить їх придатними для почати вимагати навантажень.
З розміром оболонки лише 182 x 183 x 57 мм (Ширина х Висота х Глибина), можна встановити навіть у програмах, де простору тісно. Блоки можна монтувати через DIN-рейка або встановлена на місці за допомогою різноманітних кріпильних отворів.
Сімейство продуктів FIEPOS він має дві версії; Серія Основна з виходом постійного струму і серіал eFusion із до чотирма виходами постійного струму обмеження струму для забезпечення простого та вибіркового розподілу струму, захисту та контролю безпосередньо в полі, без необхідності в додаткових аксесуарах або дорогих закриттях.
G графік 1: Блоки живлення з перемикачем режиму FIEPOS можна підключити безпосередньо до машини і замінити складні децентралізовані шафи управління
2. Вибірковий розподіл та струмовий захист
Блоки живлення FIEPOS із серії eFused пропонують альтернативу джерелам живлення, які захищені зовнішнім чотириканальним електронним модулем захисту, чотирма зовнішніми запобіжниками або автоматичними вимикачами. Завдяки вибірковому розподілу струму, версії eFused придатні для постачання одночасно електромеханічні навантаження (наприклад, двигуни) та чутливі навантаження, такі як органи управління або датчики за допомогою децентралізованого плавленого джерела живлення.
Це досягається до чотири електронні запобіжники, інтегровані у версії eFuse. Замість модуля eFused, Базові версії оснащені a МОП-транзистор додатковий інтегрований роз'єднувальний пристрій для розробки резервних систем живлення. Це демонструє переваги модульної конструкції FIEPOS.
Всі запаси FIEPOS Вони виготовляються з використанням комбінації модульних плит. У майбутньому нові функції можна додавати просто інтегруючи альтернативні інформаційні панелі.
Що відбувається в разі поломки?
Якщо є коротке замикання, блок живлення вимикається вибірково лише несправний вихід і повідомляти про це через сигнал IO-Link або Output-OK і світлодіодний інтерфейс на передній панелі пристрою. Через активне обмеження струму всі інші виходи продовжують отримувати належну напругу. Це особливо важливо у випадку чутливі та критичні навантаження, такі як PLC або датчики.
Варіант 1: два виходи - чотири гілки навантаження
Ця конфігурація дозволяє до чотири незалежні гілки навантаження з двома виходами. Для цього рішення компанія PULS пропонує три моделі eFused з вихідною потужністю 300 Вт або 500 Вт.
За допомогою цих Моделі, можна досягти два окремих електричних ланцюга на вихід. Це дозволяє датчикам і виконавчим механізмам бути незалежними один від одного. Якщо одна вантажна ніжка датчика виходить з ладу через несправність, інші три вантажні ноги продовжують отримувати потужність. Невдача позначається через IO-Link та світлодіод на передній панелі пристрою. Зв'язок та стан світлодіодів дозволяють виконувати технічне обслуговування швидко та ефективно. Спущений канал скидається за допомогою кнопки на передній панелі пристрою або, за допомогою, IO-Link.
Варіант 2: Три виходи - Три гілки навантаження.
Ці варіанти дозволяють до трьох окремих і індивідуально захищених вантажних ніжок з джерелом живлення для декількох датчиків і приводів, що живляться через кожну гілку навантаження.
Якщо датчик, підключений до виходу 1, виходить з ладу, електрична ланцюг обривається. Всі датчики та пускачі, підключені до несправного виходу, більше не отримують живлення. Невдача позначений IO-Link та світлодіод на передній панелі пристрою. Ця несправність не впливає на виходи 2 і 3, і потужність цих виходів зберігається.
Варіант 3: Чотири виходи - чотири навантажувальні ніжки класу 2 NEC
A джерело живлення з обмеженим живленням для програм, що експлуатуються в Північній Америці. З цієї причини потужність моделі FIEPOS FPT300.246-042-101 відповідає вимогам Клас NEC 2. Можна налаштувати до чотирьох вантажних гілок безпосередньо на передній панелі пристрою або у версіях із вбудованим інтерфейсом IO-Link, також можна налаштувати віддалено.
У разі перевантаження струм обмежений, щоб гарантувати, що максимальна номінальна потужність не буде перевищена. 100 Вт визначено для Клас NEC 2. Інші вантажні гілки Клас NEC 2 не зазнає відмови при першому виході.
Дізнайтеся більше про серію eFused
Характеристика тригера
Спусковий струм для кожного окремого виходу можна налаштувати за допомогою кнопок на передній панелі пристрою. У кожному випадку застосовується інша характеристична крива, залежно від заданого струму відключення. Якщо струм відключення встановлений на 4А, вихідний сигнал дозволяє в 1,25 рази перевищувати номінальний струм (5А) протягом 2 секунд, а потім вимикається. Докладніше див. На схемі нижче.
Графік 5: На діаграмі показані характерні криві, які складають основу для вимкнення виходів. У кожному випадку застосовується інша крива, залежно від налаштованого струму відключення.
Пріоритетний захист завдяки функції вибірковості
Блоки живлення eFused Вони мають вбудовану функцію вибірковості, що забезпечує пріоритетний захист чутливих навантажень. Вихід 1 чотириканального пристрою eFused FPT300.246-042-101 має найвищий пріоритет, вихід 4 - найнижчий. Отже, чутливе, безпечне або критичне навантаження системи, таке як PLC, найкраще подавати через вихід 1. Якщо загальний струм перевищений, живлення спочатку вимикає виходи з найменшим пріоритетом.
Активація виходів також здійснюється з розподілом, і вони включаються з кроком 100 мс і відповідно до їх пріоритету.
3. Моніторинг стану
Відстежуйте свою програму в будь-який час і в будь-якому місці.
оцифрування призвело до того, що ви були нагороджені високий пріоритет для постійної центральної системи моніторингу стану. Безшовні мережі та зв’язок між різними компонентами системи дозволяють провести повний аналіз їх здоров’я та раннє виявлення аномалій у системі. Таким чином можна здійснити економічне та профілактичне обслуговування, мінімізуючи час простою системи.
Але чи можна використовувати ці дані для перегляду використання в поточній програмі або також для стратегічного рішення щодо розширення системи?
В обох випадках, інформація, надана джерелом живлення, відіграє ключову роль. Блок живлення лежить в основі системи і дозволяє робити висновки про її загальні умови. Блоки живлення FIEPOS eFused вони можуть інтегрувати легко перейти до існуючої системи моніторингу стану, надаючи дані про стан різними способами.
Світлодіодний інтерфейс та кнопки на передній панелі пристрою
Світлодіоди дозволяють негайно діагностувати безпосередньо в полі. З одного погляду технік може побачити, наскільки велике навантаження на блок живлення. Пристрій також вказує, чи спрацьовував один або кілька захищених каналів, і їх можна скинути за допомогою кнопок на передній панелі пристрою. Спускові струми також можна встановити безпосередньо на пристрої.
Моніторинг стану за допомогою IO-Link
У широкомасштабних програмах часто існують сотні джерел живлення, розподілених на широкій території. У цих додатках, профілактичне обслуговування Ефективність центральної системи моніторингу стану особливо важлива, щоб уникнути дорогих простоїв. За допомогою цієї інформації техніка можна швидко розгорнути у правильному місці, можливо запобігаючи виникненню несправності.
Для впровадження цифрової інтеграції системи живлення PULS надає велике значення гнучкому та простому у використанні рішенню. Однак інтерфейс зв'язку не повинен впливати на основні функції та високу надійність джерела живлення. Відповідно до цих критеріїв, PULS використовує технологію IO-Link (IEC 61131-9).
IO-Link - це глобальний та стандартизований комунікаційний інтерфейс підходить для промислове використання з двонаправленим послідовним з'єднанням точка-точка між пристроєм IO-Link та ведучим IO-Link. Все, що потрібно для проводки між одним пристроєм IO-Link та IO-Link Master це прості та неекрановані кабелі. Майстер IO-Link дозволяє інтегрувати в будь-який протокол fieldbus або IIoT загальновживані, такі як PROFINET, EthernetIP, EtherCAT або OPC-UA. Таким чином, здійснюється живлення може безпосередньо взаємодіяти з PLC або шлюзом IIoT через майстер IO-Link.
Опис пристрою вводу-виводу (IODD)
Ключова перевага Інтерфейс IO-Link - це мала кількість додаткових компонентів, необхідних для живлення. MTBF (середній час між відмовами), важливим ключовим показником для оцінки надійності системи, залишається практично незмінним.
Блоки живлення FIEPOS надати користувачам доступ до наступної інформації через IO-Link:
Скільки вихідного струму, якість напруги мережі, температури та чи навантаження на джерело живлення є статичним чи динамічним? Ця інформація дозволяє виявити аномально високі перехідні стрибки в електроживленні, які можуть не тільки пошкодити джерело живлення, але і негативно вплинути на всі інші підключені компоненти. З моделями eFused, також може виявити через IO-Link який спрацював обмежений струмовий вихід, а також канали можуть бути віддалено скинуті.
Всю цю інформацію можна проаналізувати в центральній системі моніторингу стану, що забезпечує належне профілактичне обслуговування та підвищує надійність системи, одночасно знижуючи витрати на обслуговування та експлуатацію.
Контакт для виходу сигналізації ОК
Як альтернатива IO-Link, джерела живлення eFused з сімейства товарів FIEPOS також доступні з Вихід-OK інтерфейс. інтерфейс Вихід-ОК може бути обрана як спрощена альтернатива IO-Link. Його робота схожа на Сигнал DC-OK встановлений від промислового джерела живлення. Якщо напруга постійного струму виходить з ладу, пристрій повідомляє про несправність через загальний сигнальний контакт на додаток до світлодіодний екран на передній панелі пристрою. Однак причину несправності може діагностувати лише спеціаліст, який виїжджає на місце. Скинути канали також можна лише на передній панелі пристрою. Забезпечено підключення М12 в нижній частині блоку живлення для Вихід сигналу-ОК, як і для нього IO-Link.
4.Підсумок
Рішення для живлення на основі Сімейство гнучких продуктів FIEPOS є вирішальним кроком на шляху до всебічної децентралізації та забезпечує найвищий ступінь гнучкості в системному плануванні.
Ці рішення пропонують багато переваг, особливо у великомасштабних додатках з довгими кабелями, оскільки їх зараз можна використовувати коротші кабелі та менші ділянки кабелю. Це економить витрати на електропроводку та монтаж. Усунення декількох шаф звільняє більше місця в загальній системі, тому потрібно замовляти та встановлювати менше компонентів.
В даний час PULS розширює сім'ю Продукція FIEPOS запропонувати всім клієнтам a децентралізоване стандартне рішення підходить, який можна поставити зі складу. ІМПУЛЬСИ працює з численними компаніями в Росії різні галузі, включаючи внутрішню логістику, автоматизацію заводів, автомобільну промисловість та управління технологічними процесами, щоб забезпечити задоволення всіх вимог щодо енергопостачання без шафи.
Зверніться до PULS або до нашої служби технічної підтримки OLFER у будь-який час із запитаннями щодо використовуйте FIEPOS для вашого конкретного застосування.