發(fā)表時間:2020-02-29 次數:678 作者:控制工程中文版 ,作者Ken Allwine
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隨著設備智能水平的提升,控制柜電源和不間斷電源(UPS)也在不斷的發(fā)展,以向用戶提供運營信息,從而使運營更安全、更高效。
控制柜正在迅速發(fā)展,包括的功能越來越多,比如更高的智能水平以及擴展的通信。隨著工業(yè)物聯網(IIoT)的日益普及, 制造企業(yè)擁有比以往更多的可用數據??刂乒耠娫春筒婚g斷電源(UPS)也在不斷發(fā)展, 以提供更多運營信息,例如電壓、電流、運 行狀況、溫度和其它數據。
工業(yè)網絡已經存在很多年了,但它們的結構、可擴展性和吞吐量仍然受到很多限制。過去十多年,工業(yè)網絡通訊在很多技術和安 全性方面,都取得了顯著的進步,這有助于 減少早期的擔憂?,F在,用戶幾乎可以在任 何地方發(fā)送大量數據。
以前,當我們考慮控制柜內部的電源結構時,只考慮為應用提供正確的電壓和適當的電流。有時,如果情況需要的話,還有可能添加備用電池。但是,隨著時間的發(fā)展, 這個設計過程發(fā)生了變化。電源技術和功能的增強,為系統(tǒng)集成商和最終用戶提供了更 多選擇。在更高級別的應用中,機柜的低壓部分,包括電池備用選件,已成為一個受到更多關注的領域。
像傳感器、驅動器、安全裝置和其它設備等開始提供更多信息一樣,控制柜的低壓部分也提供了更多信息。多年以來,電源僅帶有 LED 指示,表明其“開”的狀態(tài)。某些電源還 包括“DCOK”觸點。具有更強大功能接口的 最新一代電源和 UPS 技術正在出現。
為什么要獲取電源數據?
電源是控制柜的心臟。如果沒有優(yōu)質電源,則機柜內的部件可能無法可靠運轉。從電源獲得的數據越多,運行人員就可以更好地了 解系統(tǒng)性能。電源一旦打開,很少會關閉。如果設施運行人員知道電源的工作時長和狀態(tài),他們就可以更好的規(guī)劃設備的預防性維護。
在控制柜電源的運行壽期內,負載會發(fā)生變化。負載變化的第一個原因是負載的老化。隨著使用時間的增長,許多負載的電阻變大。這導致電流消耗緩慢但持續(xù)的增加。第二個原因是系統(tǒng)擴展。當連接的輸入 / 輸 出(I/O)點數量增加時,運行人員可能不會 總是考慮電源的總體負載。在這兩種情況下, 需求增加都可能對電源造成不利影響,甚至可能產生嚴重后果。提供實時電流信息的 4-20 mA 輸出,可以發(fā)送到控制器的模擬量 輸入端,以提供反饋信息。該數據可用于向維護人員提供閾值警告。
越來越多需要強調的信息出現在電源上。這些信息可以是來自電源自身的離散 I/O 點。IO-Link 設備網絡和EtherNet/IP以太網等網絡接口,也開始出現在電源上。由于在控制柜中所實現的功能,備用電池也非常適合用于遠程連接。
遠程狀態(tài)監(jiān)控
電池是 UPS 系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。電池的狀況決定了 UPS 是否可以執(zhí)行其功能。遠程狀態(tài)監(jiān)控可以為維護團隊提供有關何時需要更換電池的準確數據。這樣可以減少預防性維護成本。如果電池更換的太早,會浪費業(yè)主的錢,因為這些設備狀態(tài)仍然良好。如果電池更換時間太晚,UPS電源將無法發(fā)揮其可靠的備用功能。
通過 UPS 的遠程指示,可以深入了解控制柜中低壓電源系統(tǒng)的實時狀況?,F在,這些 UPS 系統(tǒng)可通過 EtherNet/IP、ModbusTCP/ IP、Profinet 和 EtherCAT 等協議,直接與工業(yè)網絡連接。USB和RS-232等其它接口, 可用于本地 PC連接和信息交換。諸如電池狀態(tài)、電池充電狀態(tài)、溫度、電壓、剩余壽命、 剩余緩沖時間和輸出電流之類的信息,為用戶提供了有關電源系統(tǒng)狀態(tài)的重要信息。
未來,控制系統(tǒng)將越來越智能化,電源、 UPS 系統(tǒng)和相關產品也將不斷升級。隨著 IIoT(工業(yè)物聯網)應用的不斷擴展,低壓電力系統(tǒng)將能夠為信息系統(tǒng)所有者提供所需的信息。
關鍵概念 :
■ 控制柜電源和UPS為用戶提供運營信息。
■ 沒有高質量的電源,來自 UPS 的 數據將不可靠。
■ 遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助用戶了解 UPS何時會發(fā)生故障。
思考一下 :
UPS 系統(tǒng)中,最重要的運營信息是什么?
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