Ako zdroje napájania zvyšujú dostupnosť systému

Aktuálne články z "Vývoj"

Aktuálne články z „Stavebníctvo“

Konštrukčné prvky
Technológia pohonu
Tekutinová technológia
Technológia spájania a pripojenia
automatizácia
Elektrotechnika

Aktuálne články z „Komponenty a systémy“

Novinky a trendy v oblasti bezpečnosti
Škola bezpečnosti
Riadenie bezpečnosti
Bezpečnostná prax
Odpovedajú odborníci na bezpečnosť
Profily noriem

Aktuálne články z "Bezpečnosť strojov"

Bezpečné gravitačne zaťažené osi

Aktuálne články z „Profesia a kariéra“

Séria „Metodická preventívna optimalizácia produktu“, časť 2

Séria „Metodická preventívna optimalizácia produktu“, časť 1

Aktuálne články z „Technology in Brief“

Technológia stručne vysvetlená

Digitálne inžinierstvo
Umožňovače stavby
- Dátová komunikácia
- Elektrická konštrukcia
- Inteligentné napájanie
- Mikrofluidiká
- Ľahká konštrukcia
- Funkcionalizácia povrchu
- Polohovacie systémy
- Prototypy
- Senzory
- simulácia
- Inteligentné komponenty
- Odborníci |
- Technológia nástrojov 4.0

Aktuálne články zo špeciálu

Webináre
Video
obrázky
Biely papier
Pracovné miesta vo firme
Spoločnosti

Napájanie Ako zdroje napájania zvyšujú dostupnosť systému

Dostupnosť hrá zásadnú úlohu vo všeobecnosti - a najmä v spracovateľskom priemysle. Ak sa preruší pomocné napájanie v systémoch alebo v jednotlivých komponentoch, môžu nastať drahé výrobné výpadky. Koncepcie redundancie od spoločnosti Phoenix Contact zaisťujú bezpečnosť. Prepäťová ochrana (OVP) chráni citlivé záťaže pred prepätím.

Spoločnosti na túto tému

Klasickými oblasťami použitia redundantných systémov napájania sú oblasti ropy a plynu, ako aj chemický priemysel.

Ak sa bližšie pozriete na bežné záťaže v priemyselnom priemysle, dostávajú sa do pozornosti systémy DCS (Distribution Control System), vzdialené I/O stanice a aktívne rozdeľovače distribúcie, ktoré sú často napájané prostredníctvom dvoch samostatných svoriek napájania. Okrem toho existujú aj ďalšie spotrebiče, ako napríklad oddeľovacie spínacie zosilňovače, relé alebo 4-vodičové vysielače, ktoré majú iba jeden napäťový vstup.

Preto sú nadbytočné systémy v mnohých prípadoch účinným prostriedkom na zabránenie takzvanému jedinému bodu poruchy. To platí aj pre všade požadované napájacie napätie, pre ktoré sa vo väčšine oblastí použitia ustálilo 24 V ss. Na realizáciu redundancie pre napájanie 24 V sú paralelne spojené dve siete pomocného napätia a pomocou redundantných modulov navzájom oddelené. Zariadenia tiež zabezpečujú prevádzku v prípade skratu v jednej z dvoch prúdových ciest.

Rôzne koncepcie prepúšťania

Najjednoduchším typom oddelenia sú pasívne diódové moduly. Počas celého životného cyklu systému je potrebné dbať na to, aby redundancia existovala iba vtedy, ak súčet záťažových prúdov všetkých záťaží nie je väčší ako maximálny prúd jednotlivej napájacej jednotky. Iba tak je možné zabezpečiť, že ak zlyhá jedna cesta, druhá môže úplne prevziať zásobovanie.

Aktívne redundančné moduly, ako napríklad typ Quint Oring, prevezmú monitorovaciu funkciu celkového prúdu a vydajú zvukový signál, ak je spotreba prúdu príliš vysoká. Táto funkcia uľahčuje rozširovanie a identifikuje plazivé chyby ako súčasť prediktívnej údržby. Moduly navyše používajú technológiu ACB (Auto Current Balancing) na zabezpečenie rovnomerného načítania týchto dvoch sieťových ciest. Zariadenia aktívne regulujú a signalizujú distribúciu prúdu obidvoch napájacích ciest, čo maximalizuje životnosť napájacích zdrojov a prevodníkov DC/DC. Použitie výkonných tranzistorov Mosfet namiesto diód na odpojenie minimalizuje straty energie.

Aby sme boli pripravení na všetky požiadavky redundantného napájacieho systému, spoločnosť Phoenix Contact ponúka širokú škálu koncepcií riešení:

Pasívne diódové moduly - robustné a lacné

Aktívne redundančné moduly - regulované a plne monitorované

Aktívne jednotlivé redundančné moduly - dôsledne oddelené a plne monitorované

Ak sa napájací zdroj príliš unáša na strane výstupného napätia, je toto správanie tiež hlásené včas. Po odpojení modulu často nasleduje rozdeľovač poistiek. Odtiaľ však napájacie vedenie už nie je redundantné, aj keď sú záťaže napájané redundantnými svorkami napájacieho zdroja cez dve rôzne poistky. Akékoľvek chyby, ktoré sa vyskytnú na linke alebo na rozdeľovači poistiek, môžu stále viesť k poruche systému.

Stručný prehľad konceptov redundancie: oddelenie od diódového modulu (hore), oddelenie od modulu Mosfet (stred) a oddelenie od dvoch samostatných modulov Mosfet (dole).

Úplne redundantné pomocné napájanie

Koncept optimálnej redundancie s úplným monitorovaním sa dôsledne skladá z dvoch priestorovo oddelených prúdových ciest. Každý z nich pozostáva z napájacej siete, napájacej jednotky alebo prevodníka DC/DC, ako aj inteligentného modulu Quint-4-S-Oring, ktorý oddeľuje cesty navzájom. Vyhnete sa tak jedinému bodu zlyhania. Aj tu zaisťujú tranzistory MOSFET nízke straty energie a redundantné zapojenie až do záťaže zaisťuje systém s maximálnou spoľahlivosťou procesu.

V spojení s príslušnými zdrojmi napájania zo série Quint 4 sú rovnomerne zaťažené aj jednotlivé siete pomocného napätia a inteligentné sledovanie funkcií umožňuje sledovanie odpojenia vo všetkých bodoch napájacieho systému. Perfektne zladené systémové riešenia zo série Quint 4 spolu s kombináciou napájacieho zdroja a modulu redundancie navyše ponúkajú vysokú funkčnosť a výkon.

Dvojité OVP pre ešte väčšiu bezpečnosť

Prahové hodnoty OVP sú obzvlášť dôležité pre spracovateľský priemysel - výrobcovia riadiacich systémov tu majú širokú škálu požiadaviek.

Systémy riadenia procesov sú vždy koncipované pre maximálnu dostupnosť. V záujme ochrany citlivého hardvéru pred prepätím obmedzujú napájacie systémy výstupné napätie na ochrannú úroveň. Obvod OVP bráni tomu, aby napätie nad prahovou hodnotou OVP opustilo modul v prípade internej poruchy napájacieho zdroja. Aby sme tu umožnili úplnú ochranu, mnoho výrobcov riadiacich systémov vyžaduje dvojité OVP. Napájacie zdroje Quint-4 v spojení s variantmi S-Oring/Plus a S-Oring/VP z rovnakej série týmto spôsobom zabezpečujú systémy riadenia procesov dvakrát. Certifikácia dvojitého OVP celkového systému podľa SIL3 (Safety Integrated Level 3) znamená, že ho možno použiť aj v aplikáciách dôležitých z hľadiska bezpečnosti. Rôzne aplikácie a systémy riadenia procesov vyžadujú odlišné prahové hodnoty OVP pre vysokú spoľahlivosť procesu.

Blokovaný rozsah napätia medzi Uin Max a OVPMin zabraňuje neúmyselnému spusteniu OVP a tým pádom výpadku systému.

Kvôli odchýlkam komponentov je skutočný limit OVP každého zariadenia založený na Gaussovom normálnom rozdelení. Analýza tolerancií poskytuje rozsah napätia, na ktorého hornej hranici leží hodnota OVP uvedená v údajovom liste spoločnosťou Phoenix Contact. To zaisťuje, že na výstupe zo zariadenia skutočne nie je napätie nad túto hranicu. Blokovaný rozsah napätia medzi maximálnym vstupným napätím a prahovou hodnotou OVP je navrhnutý pre vysokú flexibilitu a bezpečnú prevádzku. Táto operácia zabraňuje neúmyselnému spusteniu OVP - a tým aj odstávkam systému - v dôsledku nadmerného napätia v bežnej prevádzke. Môžu byť spôsobené napríklad dynamickým zaťažením a uvoľnením zaťaženia. Napájacie zdroje Quint-4 a Quint-S-Oring/VP so svojimi malými blokovanými rozsahmi napätia ponúkajú vysoký stupeň flexibility.

Zvýšte zabezpečenie celého procesu

Produktová rada riešení napájania od spoločnosti Phoenix Contact ponúka množstvo možností na zvýšenie dostupnosti systému a tým aj celkovej spoľahlivosti procesov - nielen v priemyselnom priemysle. Zariadenia série Quint ponúkajú koordinované systémové riešenia pre náročné operácie redundancie.