Strømforsyninger for industrielle automasjonsenheter

En bred klasse av enheter for industriell automatisering er veldig forskjellig fra vanlige husholdningsapparater, og følgelig er kvalitetskravene til slike enheter mye høyere. Energianlegg, industribygg, kjøretøy og transportutstyr generelt — i alle disse områdene er det i dag automatisering av prosesser realisert gjennom bruk av enheter med spesiell holdbarhet, pålitelighet og økt sikkerhet.

Olje-, gass-, energiindustrien - krever en pålitelig og sikker strømforsyning. Slike enheter må være motstandsdyktige mot vibrasjoner, ha et bredt temperaturområde, og noen ganger være motstandsdyktige mot stråling.

Selvfølgelig oppfyller strømforsyningene til disse industrielle automasjonsenhetene alltid kravene til en bestemt enhet som helhet, fordi strømforsyningen er en del av den enheten. Hvis strømforsyningen er under kravene, blir hele enheten sårbar.

Strømforsyninger i industrien er tradisjonelt montert i skap på DIN-skinner og derfor er strømforsyningskapsler designet for denne typen montering. Noen produsenter produserer spesielle adaptersett for montering av strømforsyninger på en DIN-skinne.

Selvfølgelig har strømforsyninger for industriell automasjon spesifikke egenskaper, og avhengig av oppgavene som løses ved hjelp av en spesifikk strømforsyning, kan de alle deles inn i flere typer: isolerte AC / DC-omformere, backup-moduler, UPS-strømforsyninger støtter isolert DC / DC-omformere. Alle disse typene strømforsyninger har én ting til felles - parametrene deres er stabile under forskjellige ytre forhold.

De ulike elektroniske komponentene til industrielle installasjoner krever sin egen driftsspenning, det vil si at ikke alle komponenter har samme forsyningsspenning. Av denne grunn sørger produsenter av strømforsyninger for industriell automasjon for at det er flere kanaler med forskjellige spenninger, inkludert bipolar, på en enhet. Det er også kontrollerte strømforsyninger som slås på eller av av et signal fra eksterne industrielle sensorer som driver et logisk nivå til en dedikert inngang.

De tre ledende produsentene av strømforsyninger til industrien – MW, Chinfa og TDK-Lambda – dekker nesten fullstendig behovene til moderne industrielle automasjonsenheter med sitt sortiment. Samtidig oppfyller strømforsyningene til disse merkene både krav til pålitelighet og sikkerhet og krav til elektromagnetisk kompatibilitet.

Isolerte AC / DC-omformere

Strømforsyninger av denne typen brukes tradisjonelt som grunnleggende stabiliserte strømforsyninger.De mottar strøm fra strømnettet (tre-fase eller en-fase) eller fra en likestrømkilde, mens forsyningsspenningsområdet er ganske bredt - fra 120 til 370 volt DC.

Denne typen strømforsyning er den vanligste i elektriske kretser for industriell automasjon, siden strømforsyningen er tilstede nesten overalt.

I tillegg er spekteret av egenskaper veldig bredt - utgangsspenning, maksimal strøm, design - alle disse parameterne varierer, og produsenter på deres nettsider gir brukeren et valg.

Spesielt bemerkelsesverdig er strømforsyningene med livstidsgaranti (for eksempel HWS-serien fra TDK-Lambda), med mulighet til å kompensere for spenningsfallet på ledningene, med utgangsspenningsregulering og med mulighet til å slå av/på eksternt .

Noen serier med isolerte AC/DC-omformere har evnen til å tåle en dobbel overbelastning med nominell effekt i noen få sekunder (for eksempel ZWS/BP-serien fra TDK-Lambda), som er svært viktig for å drive motorer i overbelastningsmodus , motorene bruker betydelig strøm i noen sekunder, men i hovedmodus er forbruket halvparten så mye. Det er en mulighet til å spare penger på kjøp av en kraftig omformer.

Chinfa og MW leverer hovedsakelig omformere spesielt for DIN-skinnemontering. Chinfa-strømforsyninger har tradisjonelt utganger på 15 og 5 volt og kan fungere selv ved frysende temperaturer ned til -40 ° C. Alle strømforsyninger fra disse produsentene kan drives fra 85 til 264 volt. For automasjonssystemer med økt effekt leveres også trefaseversjoner av strømforsyninger.

De fleste strømforsyninger for industrielle applikasjoner har i sin design aktiv PFC-effektfaktorkorreksjon og evnen til å justere utgangsspenningen innenfor + -15 % av nominell.

Noen ganger er det nødvendig å koble flere strømforsyninger parallelt for å forsyne lasten med en effekt som er høyere enn den nominelle verdien av en strømforsyning; for dette formålet er noen modeller av isolerte AC / DC-omformere utstyrt med en spesiell bryter som lar deg justere tilbakemeldingskretsene til flere kilder, med en av blokkene som master, og de andre settes i slavemodus. Denne ordningen skiller seg fra ordningen som brukes for redundansproblemet, hvis løsning vil bli diskutert nedenfor.

Reservemoduler

Slike enheter er designet for å forbedre systemets pålitelighet når det er fare for feil på en av omformerne. Flere strømforsyninger er koblet til én felles buss med diodeisolasjon, og ved feil på en kilde kobles den andre umiddelbart. Utad ser det ut som å koble isolasjonsdioder til reservestrømforsyninger.

Reservemoduler sikrer kontinuerlig drift av utstyret i lang tid uten å forstyrre den teknologiske syklusen - dette er deres hovedoppgave. Frakoblingsdiodene begynner å gjøres strengt når det er nødvendig, og det er derfor det er forskjell på diodene innebygd i strømforsyningen og diodene satt inn i backupmodulen.

I det andre tilfellet øker effektiviteten til strømforsyningene. Hvis en av strømforsyningene svikter, skjer en hot swap og systemet fortsetter å fungere.Operatøren må spore feilen til enheten (i henhold til spenningsovervåkingsskjemaet ved utgangen til en individuell enhet) og sørge for rettidig utskifting eller service.

Oftest, for industriell automatisering, brukes en spenning på 24 volt, og reservemoduler produseres hovedsakelig for denne nominelle spenningen. Hvis spenningen er 12 volt, vil ikke modulen kunne kontrollere spenningen ved inngangen, og da må du ty til å velge strømforsyninger med innebygd kontrollsystem.

Strømforsyninger med UPS-støtte

Dette er strømforsyninger med funksjonen å overvåke tilstanden til batteriene og med funksjonen å lade dem. UPS-strømforsyninger kobles parallelt med hovedstrømkilden og opprettholder riktig spenningsnivå ved strømbrudd eller ved svikt i denne hovedstrømkilden. Backup batterilading støttes samtidig. Slike applikasjoner er etterspurt innen industriell automatisering med backupkilder, spesielt batterier.

Kontrolleren til enheten (lik de som produseres av Chinfa og Mean Well) holder alltid batteriladingen på riktig nivå, tillater ikke utlading og fører ikke til opplading. Det vil si at strømforsyningen kombinerer funksjonen til en UPS (avbruddsfri strømforsyning).

Hvert produkt som tilbys av produsenter er designet for batterier med en viss kapasitet, i samsvar med karakteren, og kan ha to utgangsspenninger: 24 og 12 volt. Dyrere kontrollere har justerbar batteriladestrøm, billigere har konstant nivå på ladestrøm, for eksempel 2 ampere.

Isolerte DC / DC-omformere

Isolerte DC / DC-omformere (omformere) er designet for å endre likespenningsnivået… De er installert inne i skap eller funksjonsmoduler, fordi noen ganger krever industrielle automasjonssystemer forskjellige likespenninger for forskjellig utstyr.

Så, for eksempel, hvis du allerede har en isolert AC / DC-omformer, men du også trenger å få en annen spenning enn det som allerede er levert av enheten som allerede er installert i skapet, kan du takle en DC / DC-omformer, det vil være billigere enn å kjøpe en annen. AC/DC.

Isolerte DC/DC-omformere for montering på en DIN-skinne produseres av TDK -Lambda, som representerer en rekke omformere med forskjellig antall utgangskanaler for effekt fra 15 til 60 W. Enhetene har beskyttelse mot omvendt polaritet og en krets for begrense innkoblingsstrømmen, samt tradisjonell kortslutningsbeskyttelse. LED-indikatoren indikerer tilstedeværelsen av nominell spenning ved kanalutgangene. Det er mulig å slå den av og på eksternt.

Så det moderne markedet for strømforsyninger for industriell automasjon er fullt av enheter med alle parametere som kan være nødvendig. Utvalget lar deg velge hvilken som helst spenning, effekt, formfaktor, fjernkontrollalternativer, UPS-funksjon, etc.

Effekt over 1500 watt kan oppnås ved å kombinere flere blokker parallelt. Reservemoduler vil bidra til å etablere problemfri drift av kretser. UPS-enheter vil ikke avbryte prosessen. DC -DC — omformeren vil gi den nødvendige likespenningen.