Strømforsyninger til industrielle automationsenheder

En bred klasse af enheder til industriel automatisering er meget forskellig fra almindelige husholdningsapparater, og derfor er kvalitetskravene til sådanne enheder meget højere. Energianlæg, industribygninger, køretøjer og transportudstyr generelt — på alle disse områder er der i dag automatisering af processer realiseret ved brug af enheder med særlig holdbarhed, pålidelighed og øget sikkerhed.

Olie-, gas-, energiindustrien - kræver en pålidelig og sikker strømforsyning. Sådanne enheder skal være modstandsdygtige over for vibrationer, have et bredt temperaturområde og nogle gange være modstandsdygtige over for stråling.

Selvfølgelig opfylder strømforsyningerne til disse industrielle automationsenheder altid kravene til en bestemt enhed som helhed, fordi strømforsyningen er en del af denne enhed. Hvis strømforsyningen er under kravene, bliver hele enheden sårbar.

Strømforsyninger i industrien er traditionelt monteret i skabe på DIN-skinner, og derfor er strømforsyningsskabe designet til denne type montering. Nogle producenter producerer specielle adaptersæt til montering af strømforsyninger på en DIN-skinne.

Naturligvis har strømforsyninger til industriel automation specifikke karakteristika, og afhængigt af de opgaver, der løses ved hjælp af en specifik strømforsyning, kan de alle opdeles i flere typer: isolerede AC/DC-konvertere, backup-moduler, UPS-strømforsyninger understøtter isoleret DC / DC-omformere. Alle disse typer strømforsyninger har én ting til fælles - deres parametre er stabile under forskellige eksterne forhold.

De forskellige elektroniske komponenter i industrielle installationer kræver deres egen driftsspænding, det vil sige, at ikke alle komponenter har samme forsyningsspænding. Af denne grund sørger producenter af strømforsyninger til industriel automatisering for, at der er flere kanaler med forskellige spændinger, inklusive bipolær, på en enhed. Der er også kontrollerede strømforsyninger, der tændes eller slukkes af et signal fra eksterne industrielle sensorer, der driver et logisk niveau til en dedikeret indgang.

De tre førende producenter af strømforsyninger til industrien - MW, Chinfa og TDK-Lambda - dækker næsten fuldstændigt behovene for moderne industrielle automationsenheder med deres sortiment. Samtidig opfylder disse mærkers strømforsyninger både krav til pålidelighed og sikkerhed og krav til elektromagnetisk kompatibilitet.

Isolerede AC / DC konvertere

Strømforsyninger af denne type bruges traditionelt som basale stabiliserede strømforsyninger.De modtager strøm fra lysnettet (trefaset eller enkeltfaset) eller fra en jævnstrømskilde, mens forsyningsspændingsområdet er ret bredt - fra 120 til 370 volt DC.

Denne type strømforsyning er den mest almindelige i elektriske kredsløb til industriel automation, da strømforsyningen er til stede næsten overalt.

Derudover er rækken af ​​egenskaber meget bred - udgangsspænding, maksimal strøm, design - alle disse parametre varierer, og producenter på deres hjemmesider giver brugeren et valg.

Særligt bemærkelsesværdige er strømforsyningerne med livstidsgaranti (for eksempel HWS-serien fra TDK-Lambda), med mulighed for at kompensere for spændingsfaldet på ledningerne, med udgangsspændingsregulering og med mulighed for at slukke/tænde eksternt .

Nogle serier af isolerede AC/DC-omformere har evnen til at modstå en dobbelt overbelastning med nominel effekt i nogle få sekunder (for eksempel ZWS/BP-serien fra TDK-Lambda), hvilket er meget vigtigt for at drive motorer, når de er i overbelastningstilstand , motorerne bruger betydelig strøm i et par sekunder, men i hovedtilstanden er forbruget halvt så meget. Der er mulighed for at spare penge på køb af en kraftig konverter.

Chinfa og MW leverer hovedsageligt omformere specielt til DIN-skinnemontering. Chinfa strømforsyninger har traditionelt udgange til 15 og 5 volt og kan arbejde selv ved frostgrader ned til -40 ° C. Alle strømforsyninger fra disse producenter kan forsynes fra 85 til 264 volt. Til automationssystemer med øget effekt leveres også trefasede versioner af strømforsyninger.

De fleste strømforsyninger til industrielle applikationer har i deres design aktiv PFC effektfaktorkorrektion og evnen til at justere udgangsspændingen inden for + -15% af nominel.

Nogle gange er det nødvendigt at tilslutte flere strømforsyninger parallelt for at forsyne belastningen med en effekt, der er højere end den nominelle værdi af en strømforsyning; til dette formål er nogle modeller af isolerede AC / DC-konvertere udstyret med en speciel kontakt, der giver dig mulighed for at justere feedbackkredsløbene fra flere kilder, hvor en af ​​blokkene er masteren, og de andre sættes i slavetilstand. Denne ordning adskiller sig fra den ordning, der anvendes til redundansproblemet, hvis løsning vil blive diskuteret nedenfor.

Reservemoduler

Sådanne enheder er designet til at forbedre systemets pålidelighed, når der er risiko for fejl på en af ​​konverterne. Flere strømforsyninger er forbundet til én fælles bus med diodeisolering, og i tilfælde af fejl på en kilde tilsluttes den anden med det samme. Udadtil ligner det at forbinde isolationsdioder til backup strømforsyninger.

Reservemoduler sikrer kontinuerlig drift af udstyret i lang tid uden at forstyrre den teknologiske cyklus - dette er deres hovedopgave. Afkoblingsdioderne begynder at blive udført strengt, når det er nødvendigt, hvorfor der er forskel på dioderne indbygget i strømforsyningen og dioderne sat i backup-modulet.

I det andet tilfælde øges effektiviteten af ​​strømforsyningerne. Hvis en af ​​strømforsyningerne svigter, sker der et hot swap, og systemet fortsætter med at fungere.Operatøren bliver nødt til at spore fejlen i enheden (i henhold til spændingsovervågningsskemaet ved udgangen af ​​en individuel enhed) og sikre rettidig udskiftning eller service.

Oftest bruges der til industriel automatisering en spænding på 24 volt, og reservemoduler fremstilles hovedsageligt til denne nominelle spænding. Hvis spændingen er 12 volt, så vil modulet ikke kunne styre spændingen ved sin indgang, og så må man ty til at vælge strømforsyninger med indbygget styresystem.

Strømforsyninger med UPS-understøttelse

Det er strømforsyninger med funktionen at overvåge batteriernes tilstand og med funktionen at oplade dem. UPS-strømforsyninger er forbundet parallelt med hovedstrømkilden og opretholder det korrekte spændingsniveau i tilfælde af strømafbrydelse eller i tilfælde af fejl på denne hovedstrømkilde. Backup-batteriopladning understøttes på samme tid. Sådanne applikationer er i høj efterspørgsel inden for industriel automatisering med backup-kilder, især batterier.

Enhedens controller (svarende til dem, der produceres af Chinfa og Mean Well) holder altid batteriopladningen på det korrekte niveau, tillader ikke afladning og fører ikke til genopladning. Det vil sige, at strømforsyningen kombinerer funktionen af ​​en UPS (uninterruptible power supply).

Hvert produkt, der tilbydes af producenter, er designet til batterier med en vis kapacitet, i overensstemmelse med ratingen, og kan have to udgangsspændinger: 24 og 12 volt. Dyrere controllere har en justerbar batteriladestrøm, billigere har et konstant niveau af ladestrøm, for eksempel 2 ampere.

Isolerede DC / DC konvertere

Isolerede DC / DC-konvertere (konvertere) er designet for at ændre DC-spændingsniveauet… De er installeret inde i kabinetter eller funktionsmoduler, fordi industrielle automationssystemer nogle gange kræver forskellige DC-spændinger til forskelligt udstyr.

Så hvis du for eksempel allerede har en isoleret AC/DC-konverter, men du også skal have en anden spænding, end hvad der allerede er leveret af den enhed, der allerede er installeret i kabinettet, kan du klare dig med en DC/DC-konverter, det vil være mere -billigere end at købe en anden. AC/DC.

Isolerede DC/DC-konvertere til montering på DIN-skinne er produceret af TDK -Lambda, som repræsenterer en række omformere med et forskelligt antal udgangskanaler for effekt fra 15 til 60 W. Enhederne har beskyttelse mod omvendt polaritet og et kredsløb for begrænsning af startstrømmen, samt traditionel kortslutningsbeskyttelse. LED-indikatoren indikerer tilstedeværelsen af ​​nominel spænding ved kanaludgangene. Det er muligt at slukke og tænde den eksternt.

Så det moderne marked for strømforsyninger til industriel automatisering er fuld af enheder med alle parametre, der måtte være nødvendige. Udvalget giver dig mulighed for at vælge enhver spænding, effekt, formfaktor, fjernbetjeningsmuligheder, UPS-funktion osv.

Effekt over 1500 watt kan opnås ved at kombinere flere blokke parallelt. Reservemoduler hjælper med at etablere problemfri drift af kredsløb. UPS-enheder vil ikke afbryde processen. DC -DC — konverteren vil levere den nødvendige DC-spænding.