DECENTRALIZÁLT RENDSZEREK: Az áram szelektív elosztása és védelme közvetlenül a földön
Szerző: Kamil Buczek, Sebastian Lederer, Maximilian Hülsebusch I PULS GmbH
Fordítás Osztály elektronikai marketing OLFER
A rugalmas moduláris rendszerek iránti igény formálja a világot rendszerek és gépészet. Decentralizálás a rendszerelemek közül fontosnak bizonyult ebben növekvő tendencia. Felgyorsítja a rendszertervezési folyamatot, leegyszerűsíti a karbantartást és megkönnyíti a bővítést. Számos vállalat számára azonban az energiaellátás akadályt jelent az állandó decentralizáció felé vezető úton. Különösen ott, ahol olyan funkciókat kell megvalósítani, mint a szelektív áramelosztás, védelem és állapotfigyelés, mindezt maximális megbízhatóság és üzemidő biztosítása mellett. Ez a fehér könyv elmagyarázza, hogyan teljesíthetők ezek a követelmények a többfunkciós tápegységgel.
1. Decentralizált tápegység:
A kihívás és a megoldás
2. Szelektív elosztás és áramvédelem
3. Állapotfigyelés
1. Decentralizált áramellátás: a kihívás és a megoldás
A kihívás:
A hagyományos megoldás egy olyan rendszer megtervezése, amely közvetlenül a gépre vagy a rendszerre szerelhető. A tápegységet és más szabványos alkatrészeket, például az elektronikus biztosítékokat, a kommunikációs terminálokat, az elosztó blokkokat vagy a kapcsolókat a központi vezérlőszekrényből a kisebb szekrényekbe közvetlenül a terepen mozgatják. Ezenkívül a IP besorolás a legnagyobb védelem a por és nedvesség ellen a központi szekrényen kívüli telepítéshez. Védelmi osztályú ház szükséges IP54, IP65 vagy IP67, az alkalmazástól függően.
Az eredmény a helyszíni szekrény kicsi és decentralizált, amelyhez az egyes alkatrészeket ki kell választani, megrendelni, tárolni, össze kell szerelni és telepíteni, ami időigényes. A vezérlőrendszerek számára általában nagyon kevés hely áll rendelkezésre, ezért ennek a szekrénynek a megtalálása problémákat okozhat. A mérnököknek gyakran kreatívan kell dolgozniuk, és szekrényeket kell elhelyezniük a rendszer felett vagy alatt, ami megnehezíti a szerviztechnikusok hozzáférését.
A PULS all-in-one megoldása:
PULS, elosztva Spanyolország és Portugália az OLFER elektronika által, most a kompakt többfunkciós megoldás decentralizált alkalmazásokhoz. A terepi tápegységek új családja FIEPOS a szekrényen kívüli használatra kifejlesztett moduláris platformon alapul. Minden egység alapja egyfázisú vagy háromfázisú besorolással 300W vagy 500W. Minden családi eszköz FIEPOS biztosítja a 120% teljesítmény folyamatosan (+ 45 ° C-ig) és a 200% 5-ig. Ez alkalmassá teszi őket kezdjen el terheket követelni.
Csak héjmérettel 182 x 183 x 57 mm (Szélesség x Magasság x Mélység), még azokba az alkalmazásokba is telepíthető, ahol a szűk a hely. Az egységek a DIN sín vagy különféle rögzítő furatok segítségével a helyére szerelve.
Termékcsalád FIEPOS két változata van; a Serie Alapvető DC kimenettel és a sorozat eFused akár négy DC kimenettel áramkorlátozás az egyszerű és szelektív áramelosztás, védelem és felügyelet biztosítása érdekében közvetlenül a terepen, további tartozékok és költséges lezárások nélkül.
G 1. grafikon: A FIEPOS kapcsolóüzemű tápegységek közvetlenül a géphez csatlakoztathatók, és összetett decentralizált vezérlőszekrényeket cserélhetnek
2. Szelektív elosztás és áramvédelem
Áramforrás FIEPOS az eFused sorozatból alternatívát kínálnak a tápegységek számára, amelyeket külső négycsatornás elektronikus védelmi modul, négy külső biztosíték vagy megszakító véd. A szelektív árameloszlás miatt az eFused verziók alkalmasak egyidejű ellátásra elektromechanikus terhelések (pl. motorok) és érzékeny terhelések, például kezelőszervek vagy érzékelők decentralizált biztosítékkal ellátva.
Ezt legfeljebb négy elektronikus biztosíték az eFused változatba integrálva. Az eFused modul helyett, Alapváltozatok fel vannak szerelve a MOSFET opcionálisan integrált leválasztó eszköz redundáns áramellátó rendszerek fejlesztésére. Ez megmutatja a FIEPOS moduláris kialakítás előnyeit.
Minden kellék FIEPOS Moduláris lemezek kombinációjával készülnek. A jövőben új funkciók egyszerűen hozzáadhatók alternatív irányítópultok integrálásával.
Mi történik meghibásodás esetén?
Ha van egy rövidzárlat, tápegység kikapcsol szelektíven csak a hibás kimenetet, és jelezze a jelen keresztül IO-Link vagy Output-OK és a LED interfész a készülék elülső részén. Az aktív áramkorlátozás miatt az összes többi kimenet továbbra is megfelelő feszültséget kap. Ez különösen fontos a érzékeny és biztonság szempontjából kritikus terhelések, például PLC-k vagy érzékelők.
1. lehetőség: két kimenet - négy teherág
Ez a konfiguráció legfeljebb négy független teherág két kimenettel. Ehhez a megoldáshoz a PULS kínál három eFused modell kimeneti teljesítménnyel 300W vagy 500W.
Ezekkel Modellek, elérhető kimenetenként két külön elektromos áramkör. Ez lehetővé teszi, hogy az érzékelők és a működtetők függetlenek legyenek egymástól. Ha az érzékelő egyik terhelő lába meghibásodik, a másik három teherláb továbbra is áramot kap. Kudarc keresztül van jelezve IO-Link és a LED állapot a készülék elején. A kommunikáció és a LED állapot lehetővé teszi a karbantartás gyors és hatékony elvégzését. A kiváltott csatornát a készülék elülső részén lévő gombbal vagy alternatívaként a gombbal lehet alaphelyzetbe állítani IO-Link.
2. lehetőség: Három kimenet - Három terhelési ág.
Ezek az opciók legfeljebb három különálló és egyénileg védett teherlábat engedélyezhet egy tápegységgel több érzékelőhöz és működtetőhöz, amelyek az egyes teherágakon keresztül működnek.
Ha az 1. kimenethez csatlakoztatott érzékelő meghibásodik, az elektromos áramkör nyitva van. A hibás kimenethez csatlakoztatott összes érzékelő és működtető már nem kap áramot. Kudarc jelzi IO-Link és a LED állapot a készülék elején. A 2. és 3. kimenetet ez a hiba nem befolyásolja, és a kimenetek tápellátása fennmarad.
3. lehetőség: Négy kimenet - Négy NEC 2. osztályú teherláb
A korlátozott teljesítményű tápegység Észak-Amerikában működtetett alkalmazásokhoz. Emiatt a modell ereje FIEPOS FPT300.246-042-101 követelményeinek megfelel NEC 2. osztály. Konfigurálható akár négy teherág közvetlenül a készülék elején vagy integrált IO-Link interfésszel ellátott verziókban, távolról is konfigurálhatók.
Túlterhelés esetén az áram korlátozott, hogy a maximális teljesítményt ne lépjék túl. 100W számára meghatározott NEC 2. osztály. A többi teherág elágazik NEC 2. osztály az első kilépéskor bekövetkezett hiba nem befolyásolja.
Tudjon meg többet az eFused sorozatról
Kiváltó jellemző
Indító áram minden egyes kimenet a készülék előlapján található gombokkal konfigurálható. Minden esetben más jelleggörbét alkalmazunk, a beállított kioldási áramtól függően. Ha a kioldási áram értéke 4A, a kimenet a névleges áram (5A) 1,25-szeresét teszi lehetővé 2 másodpercig, majd kikapcsol. További részletekért lásd az alábbi ábrát.
5. ábra: A diagram a jellegzetes görbéket mutatja, amelyek a kimenetek kikapcsolásának alapját képezik. Minden esetben más görbét alkalmazunk, a beállított kioldási áramerősségtől függően.
Elsőbbségi védelem a szelektivitás funkcióval
Áramforrás eFused Beépített szelektivitási funkcióval rendelkeznek, amely lehetővé teszi az érzékeny terhelések elsőbbségi védelmét. A négycsatornás eFused eszköz 1. kimenete FPT300.246-042-101 a legmagasabb prioritású, a 4. kimenet a legalacsonyabb. Ezért egy érzékeny, biztonsági vagy kritikus rendszerterhelés, például a PLC, legjobb az 1. kimeneten keresztül táplálni. Ha a teljes áramot túllépik, akkor a tápellátás először a legkisebb prioritású kimenetet kapcsolja ki.
A kimenetek aktiválása szintén lépcsőzetes, és ezek lépésenként bekapcsolnak 100 ms és prioritásuknak megfelelően.
3. Állapotfigyelés
Figyelje az alkalmazását bármikor, bárhol.
A digitalizálás azt eredményezte, hogy a kiemelt fontosságú az állandó központi állapotfigyelő rendszer. A zökkenőmentes hálózatépítés és a rendszer különféle összetevői közötti kommunikáció lehetővé teszi egészségi állapotuk teljes elemzését és a rendellenességek korai felismerését. Ily módon költséghatékony és megelőző karbantartás hajtható végre, minimalizálva a rendszer leállási idejét.
De felhasználhatók-e ezek az adatok a jelenlegi alkalmazás kihasználtságának megtekintésére, vagy a rendszer kibővítésére irányuló stratégiai döntéshez is?
Mindkét esetben, az áramellátás által nyújtott információk kulcsszerepet játszanak. Az áramellátás a rendszer középpontjában áll, és következtetéseket enged levonni a rendszer általános körülményeiről. Áramforrás FIEPOS eFused ők tudnak integrálni egyszerűen egy meglévő állapotfigyelő rendszerbe, különféle módon szolgáltatva az állapotadatokat.
LED interfész és nyomógombok a készülék előlapján
A LED-ek lehetővé teszik az azonnali diagnózist közvetlenül a terepen. Egy pillantásra a szakember láthatja, hogy mekkora a terhelés az áramellátáson. A készülék azt is jelzi, hogy egy vagy több védett csatorna aktiválódott-e, és vissza lehet-e állítani a készülék elején található gombokkal. Az indítóáramokat közvetlenül a készüléken is beállíthatjuk.
Állapotfigyelés az IO-Linken keresztül
Nagyüzemi alkalmazásokban gyakran több száz tápegység van elosztva széles területen. Ezekben az alkalmazásokban, megelőző karbantartás A központi állapotfigyelő rendszer révén történő hatékony működés különösen fontos a költséges állásidők elkerülése érdekében. Ezen információk segítségével egy technikust gyorsan a megfelelő helyre lehet telepíteni, ami megakadályozhatja a hiba bekövetkezését.
A digitális tápellátási rendszerek integrációjának megvalósításához a PULS nagy értéket tulajdonít egy rugalmas és könnyen használható megoldásnak. A kommunikációs interfész azonban nem befolyásolhatja az áramellátás fő funkcióit és nagy megbízhatóságát. E kritériumok szerint, A PULS IO-Link technológiát használ (IEC 61131-9).
Az IO-Link egy globális és szabványosított kommunikációs interfész alkalmas ipari felhasználás kétirányú pont-pont soros kommunikációval az IO-Link eszköz és az IO-Link Master között. Minden, ami az eszköz közötti kábelezéshez szükséges IO-Link és az IO-Link Master egyszerű és árnyékolatlan kábelek. Az IO-Link Master lehetővé teszi az integrációt bármelyikbe terepi busz vagy IIoT protokoll általánosan használt, mint pl PROFINET, EthernetIP, EtherCAT vagy OPC-UA. Ily módon az áramellátás közvetlenül kommunikálhat egy PLC vagy IIoT átjáróval az IO-Link Master segítségével.
IO eszköz leírása (IODD)
A. Fő előnye IO-Link interfész a tápegységhez szükséges további alkatrészek alacsony száma. Az MTBF (a hibák közötti átlagidő), amely a rendszer megbízhatóságának értékelése szempontjából fontos kulcsfontosságú szám, gyakorlatilag változatlan marad.
Áramforrás FIEPOS a következő információkhoz biztosít hozzáférést a felhasználók számára: IO-Link:
Mennyi kimeneti áram, a hálózati feszültség minősége, hőmérséklet és az, hogy a tápfeszültség statikus vagy dinamikus-e? Ez az információ lehetővé teszi az áramellátás rendellenesen magas átmeneti hullámainak észlelését, amelyek nemcsak károsíthatják az áramellátást, hanem hátrányosan érinthetik az összes többi csatlakoztatott alkatrészt is. Modellekkel eFused, a IO-Link mely korlátozott áramkimenet kioldott, és a csatornákat is távolról lehet visszaállítani.
Mindezek az információk elemezhetők egy központi állapotfigyelő rendszerben, lehetővé téve a megfelelő megelőző karbantartást és növelve a rendszer megbízhatóságát, miközben csökkentik a karbantartási és üzemeltetési költségeket.
Érintkező a jelző kimenethez OK
A IO-Link, áramforrás eFused termékcsalád FIEPOS a-val is kaphatók Kimenet-OK interfész. az interfész Kimenet-OK egyszerűsített alternatívájaként választható IO-Link. Működése hasonló DC-OK jel ipari áramellátásból jött létre. Ha az egyenfeszültség meghibásodik, az eszköz a hibajelzés mellett egy közös jelző kontaktuson keresztül is jelentést tesz led képernyő a készülék elülső paneljén. A meghibásodás okát azonban csak egy helyszíni szakember tudja diagnosztizálni. A csatornákat csak a készülék előlapján lehet visszaállítani. Csatlakozás biztosított M12 tápegység alján jel Output-OK, valamint neki IO-Link.
4. Összegzés
Tápellátási megoldás alapján A FIEPOS rugalmas termékcsalád döntő lépés az átfogó decentralizáció felé vezető úton, és a lehető legnagyobb rugalmasságot teszi lehetővé a rendszertervezésben.
Ezek a megoldások számos előnyt kínálnak, különösen nagy méretű alkalmazásokban, hosszú kábelekkel, mivel ma már használhatók rövidebb kábelek és kisebb kábelszakaszok. Ez megtakarítja a kábelezés és a telepítés költségeit. A több szekrény megszüntetésével több hely szabadul fel a rendszerben, így kevesebb alkatrészt kell megrendelni és telepíteni.
A PULS jelenleg bővíti a FIEPOS termékek hogy minden vásárlónak felajánlja a decentralizált standard megoldás raktárról szállítható. PULS számos vállalattal dolgozik együtt különféle iparágak, beleértve a belső logisztikát, a gyár automatizálását, az autóipart és a folyamatirányítást annak biztosítása érdekében, hogy a szekrény nélküli tápegység minden követelményét teljesítsék.
A termékkel kapcsolatos kérdéseivel bármikor vegye fel a kapcsolatot a PULS vagy az OLFER elektronikai értékesítési és technikai csapatunkkal. használja a FIEPOS-t az adott alkalmazáshoz.