Өнеркәсіптік автоматтандыруға арналған DIN-рельсті қуат шешімін таңдаудың негізгі факторлары

DIN Rail қуат жүйелерінің кеңейіп келе жатқан рөлі

Өнеркәсіптік автоматтандыру жобалары бұрынғыдан да тығыз, жылдам әрі қуатқа сезімтал бола түсуде. Роботтандырылған құрастыру ұяшықтарынан бастап таратылған PLC шкафтарына дейін инженерлер қуат инфрақұрылымынан ықшамдалып келе жатқан басқару панельдерінің ішінде тұрақты кернеуді, жылу тиімділігін және үздіксіз жұмысты қамтамасыз етуді күтеді.

Өндірушілер ескірген жабдықтарды жаңартып, жаңа цифрлық өндірістік активтерді енгізіп жатқанда, DIN Rail-ге орнатылатын қуат жүйелері қосалқы жабдықтан аса маңызды инфрақұрылымға айналуда. Жоғары жылдамдықты желілердің, шеткі диагностика мен интеллектуалды қозғалысты басқарудың дамуы сенімді AC-DC және DC-DC түрлендіру платформаларына сұранысты едәуір арттырды.

Ықшам DIN Rail қуат архитектуралары заманауи өнеркәсіптік басқару талаптарын қолдай отырып, орнатуды жеңілдетеді.

Роботтандырылған жүйелер неліктен тұрақты резервтік қуатқа тәуелді

Өнеркәсіптік роботтық манипуляторлар қуат архитектурасына ерекше талаптар қояды. Сервоқозғалыс, контроллер байланысы, энкодердің кері байланысы және қауіпсіздік жүйелері қалыпты жұмыс кезінде де, күтпеген қуат іркілістері кезінде де тұрақты кернеуді қажет етеді.

Заманауи роботтандырылған ұяшықтар маңызды операцияларды өтпелі қуат үзілістері кезінде сақтау үшін көбіне AC-DC қуат көзін UPS буферлеуімен және DC-DC түрлендіру кезеңдерімен біріктіреді. Көптеген нысандарда бұл резервтік уақыт бірнеше секунд қана созылады, алайда өндірістік деректердің сақталуы немесе жоғалуы дәл осы секундтарға байланысты.

Резервтік қуат электр үзілістері кезінде роботтық жабдықтың қауіпсіз күйге өтуіне және процесс деректерін сақтап қалуына мүмкіндік береді.

Буферлік модульдер және дәстүрлі UPS архитектуралары

Әрбір автоматтандыру платформасына батареямен қорғалған үлкен UPS жүйелері қажет емес. Кеңістік пен жылу жүктемесі маңызды болатын тығыз орналасқан шкафтарда инженерлер қысқа мерзімді үздіксіз жұмыс оқиғаларын қолдай алатын буферлік модульдерді жиі қолдануда.

Бұл модульдер PLC жадысын сақтау, серволарды басқарылатын түрде тоқтату және өнеркәсіптік желінің үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін жеткілікті жинақталған энергия бере алады. Ықшам машиналар жасаушылар үшін мұндай тәсіл техникалық қызмет көрсету күрделілігін азайтып, шкаф тиімділігін арттырады.

Allen-Bradley PowerFlex жүйелері сияқты озық қозғалыс платформаларын немесе Siemens жетегі мен қозғалысты басқару платформалары сияқты таратылған қозғалыс архитектураларын пайдаланатын қолданбалар жұмыс тұрақтылығын сақтау үшін осы ықшам резервтік шешімдерді жиі біріктіреді.

DIN Rail таңдаудың негізіндегі инженерлік басымдықтар

DIN Rail қуат шешімін таңдау кернеу мен ток көрсеткіштерінен әлдеқайда кең ұғымды қамтиды. Өнеркәсіп инженерлері электрлік өнімділікті, корпустың шектеулерін, өңірлік сәйкестік талаптарын және ұзақ мерзімді сенімділікті теңестіруі керек.

Заманауи шкафтардағы механикалық шектеулер

Басқару шкафтары кішірейіп жатқанымен, құрылғылар тығыздығы артып келеді. Жұқа бейінді қуат көздері таратылған I/O станцияларында, машина модульдерінде және модульдік өндірістік желілерде аса маңызды бола түсті.

Механикалық аралықтар ауа ағыны мен жылуды таратуға да әсер етеді. Орналасуды дұрыс таңдамау компоненттердің қызмет ету мерзімін қысқартып, әсіресе жоғары токты қолданбаларда шкаф температурасын арттыруы мүмкін.

Шкафтың орналасуы мен DIN Rail аралығы салқындату тиімділігіне және қызмет көрсету қолжетімділігіне тікелей әсер етеді.

Кіріс кернеуінің икемділігі және жаһандық қолдану

Жаһандық машина жасаушылар бір жабдықты Солтүстік Америкада, Еуропада және Азияда жиі қолданады. Кең ауқымды кіріс кернеуін қолдау енгізуді жеңілдетіп, өңірлер арасында қайта жобалау қажеттілігін азайтады.

Қуат коэффициентін түзету, өтпелі әсерлерге төзімділік және гармоникаларды басқару ірі серво жүйелері немесе айнымалы жиілік жетектері жұмыс істейтін нысандарда барған сайын маңызды болуда.

ABB S800 I/O жүйелері сияқты таратылған автоматтандыру платформаларымен немесе қашықтағы технологиялық аспаптармен жұмыс істейтін инженерлер электрлік шу мен тұрақсыз желі жағдайларына төзімділігі жоғары қуат модульдеріне басымдық береді.

EMC тұрақтылығы енді міндетті талап

Электромагниттік үйлесімділік өнеркәсіптік автоматтандыру инженерлері үшін негізгі жобалау мәселесіне айналды. Жоғары жылдамдықты Ethernet желілері, аналогтық аспаптар және сымсыз байланыс жүйелері өткізілетін әрі сәулеленетін кедергілерге ерекше осал.

Басқарылмайтын ауыстырып-қосу сипаттамаларымен жұмыс істейтін DIN Rail қуат көздері сезімтал басқару ортасына қажетсіз шу енгізуі мүмкін. Сондықтан қазір көптеген нысандар жабдықты мақұлдамас бұрын EN55011 және EN55022 сияқты EMC стандарттарына сәйкестікті талап етеді.

Ауыстырып-қосу жиілігінің маңызы бұрынғыдан жоғары

Тұрақты жиілікті ауыстырып-қосу конструкциялары өнеркәсіптік қолданбаларда танымал болып қала береді, өйткені олар EMC әсерін болжауды жеңілдетіп, контроллер тактілік жиіліктерімен өзара ықпалдасуды азайтады. Бұл дәл аналогтық өлшеулер немесе турбиналарды бақылау жүйелері қолданылатын технологиялық зауыттарда ерекше маңызды.

Машиналарды қорғау жабдықтарын, дірілді бақылау жүйелерін және таратылған сезу желілерін біріктіретін нысандар өлшеу тұрақсыздығын болдырмау үшін электрлік шуы төмен қуат архитектураларын көбірек талап етуде.

Жылу тиімділігі ұзақ мерзімді сенімділікті арттырады

Жылу өнеркәсіптік басқару шкафтары ішіндегі электрондық құрылғылардың мерзімінен бұрын істен шығуының негізгі себептерінің бірі болып қала береді. Тіпті тиімділігі жоғары қуат көздері де, әсіресе үздіксіз жоғары ток режимінде, жылу жүктемесін тудырады.

Заманауи DIN Rail қуат жүйелері салқындату қажеттілігін азайта отырып, тиімділікті барынша арттыруға арналған. Табиғи конвекциялық салқындату барған сайын тартымды болуда, өйткені ол желдеткішке байланысты техникалық қызмет көрсетуді азайтып, ұзақ мерзімді сенімділікті арттырады.

Бұл үрдіс әсіресе техникалық қызмет көрсету аралығы бірнеше жылға созылуы мүмкін көлік, энергияны басқару және қашықтағы инфрақұрылым қолданбаларында айқын байқалады.

Нарық қай бағытта дамып келеді

Өнеркәсіптік автоматтандырудың келесі кезеңі ықшам қуат архитектураларына бұдан да жоғары талап қояды. Шеткі есептеу, жасанды интеллект көмегімен диагностика жасау және таратылған өнеркәсіптік желілер заманауи басқару жүйелерінің ішіндегі қуат тығыздығын арттырады.

Сонымен бірге инженерлерден шкаф өлшемін кішірейту, энергия тиімділігін арттыру және техникалық қызмет көрсету рәсімдерін жеңілдету талап етіледі. Артықтандыруды, диагностиканы, жылу тиімділігін және ықшам орнатуды біріктіретін DIN Rail қуат платформалары болашақ автоматтандыру жобаларында басым болуы ықтимал.

Өндірушілер сондай-ақ оқшауланған электрлік компоненттер ретінде жұмыс істегеннен гөрі, PLC, DCS және машиналарды қорғау платформаларымен үздіксіз бірігетін модульдік қуат экожүйелеріне көшуде.

Қуат архитектурасына неге көбірек көңіл бөлу керек

Көптеген өнеркәсіптік жобаларда қуат көздеріне контроллерлерге, жетектерге немесе өлшеу аспаптарына қарағанда аз инженерлік көңіл бөлінеді. Бұл тәсіл барған сайын ескіріп барады. Дұрыс таңдалмаған қуат архитектурасы өзге жағынан озық автоматтандыру жүйесінің тұрақтылығын бұзуы мүмкін.

Ең сәтті автоматтандыру жобалары DIN Rail қуат жүйелерін қосалқы керек-жарақ емес, іргелі инфрақұрылым ретінде қарастырады. Қуатты тұрақты жеткізу контроллердің жұмыс үздіксіздігіне, байланыс тұтастығына, қозғалыс дәлдігіне және жүйенің жалпы орнықтылығына тікелей әсер етеді.

Автор: Daniel Mercer | Өнеркәсіптік жүйелер жөніндегі аға тілші

Daniel Mercer өнеркәсіптік автоматтандыру, қуат инфрақұрылымы және технологиялық процестерді басқару технологияларын жазуда 14 жылдан астам тәжірибеге ие. Оның тәжірибесіне өндірістік және энергетикалық нысандардағы Siemens, Emerson, ABB және Schneider Electric автоматтандыру жүйелерін қамтитын далалық интеграция жобалары кіреді.