Med vedligeholdelsesfri energilagring
Høj systemrådighed og lave stilstandsomkostninger er vigtige krav til økonomisk systemdrift. Det kan dog kun opnås med pålidelige komponenter og optimalt koordinerede systemer. En back-up i form af kondensatorbaserede buffermoduler til 24 V DC er en vigtig del af det overordnede system, da det hjælper med at kompensere for spændingsudsving og forebygger fejl.
Den digitale transformation hen imod Industry 4.0 giver operatører af produktionssystemer nye udfordringer. Maskiner og systemer og deres elektriske udstyr bliver stadig mere intelligente – og derfor mere komplekse. Kravene til overvågning og systempålidelighed stiger hele tiden – især fordi deres økonomiske effektivitet bliver vigtigere. Driftstop forårsager flere omkostninger, som ingen har råd til.
Pålidelighed og systemovervågning
En stabil strømforsyning er af stor betydning for pålidelig drift af systemer. Spændingsudsving forårsages for eksempel af:
- Til- og frakobling af netværksdele
- Til- og frakobling af store belastninger – det fører til overspænding
- Til- og frakobling af relæer og automatsikringer samt udløsning af sikringer – det fører ofte til transiente spændingsspidser
- Netbelastninger- forårsager ofte midlertidige underspændinger, der varer fra få sekunder til flere timer
Disse typer af spændingsudsving kan føre til afbrydelse af produktionsprocesser og forårsage tab af data. I værste fald vil systemerne være stærkt beskadigede og bryde sammen. Sådanne skader og stilstand kan forebygges ved at benytte egnede buffermoduler, med hvilke den nødvendige energiforsyning gøres tilgængelig af et energilagringssystem i en bestemt tidsperiode.
En anden vigtig betragtning for øget pålidelighed og transparens er den lokale overvågning og fjernovervågning. Det gør det muligt at identificere fejl i maskiner og systemer hurtigere og udbedre dem hurtigt på stedet. En fejlanalyse hjælper teknikeren med at lokalisere problemet og finde egnede løsninger.
De vedligeholdelsesfri buffer moduler fra Phoenix Contact overtager de funktioner, som er vigtige for pålidelig drift samt øvrige funktioner. Buffermodulerne – også kendt som kondensatormoduler – fra den 4. generation af QUINT produktprogrammet kompenserer for spændingsafbrydelser på 24 V DC siden og
sender samtidig de nødvendige beskeder til den tilsluttede controller eller industri-pc.
I tilfælde af kritiske tilstande – for eksempel spændingsfald eller et komplet nedbrud – kan sikkerhedsrelevante funktionsenheder eller komponenter, der er nødvendige for driften, forsynes med strøm for at lukke systemet sikkert ned eller koble systemdele til en sikker tilstand. Derudover kan data gemmes på industri-pc’er og downloades efter behov. Yderligere kan signalindgange og -udgange på komponenten benyttes til aktivering af relæer. Eksterne indikatorlys til on-site signalering kan også tilsluttes. Til det behøves blot en direkte forbindelse mellem ”Alarm”-signalet og SGND-indgangen (Signal Ground) på komponenten.
Langvarig pålidelighed uden vedligeholdelse
Hvis et system skal betjenes effektiv gennem lang tid uden unødvendige omkostninger til reparationer, skal alle komponenterne til den elektriske installation nøje udvælges. Her er komponenternes pålidelighed og holdbarhed af stor betydning. Buffermoduler skal også leve op til krav om holdbarhed, så de altid er i stand til at kompensere for spændingsudsving og netværksafbrydelser. Det overordnede mål skal være at sikre forsinkelsesfri forsyningsbackup for til enhver tid at sikre driftssikkerheden af maskiner og systemer. Phoenix Contact tilbyder et stort udvalg af komponenter til dette formål til et bredt udvalg af brugerapplikationer. Buffermodulerne fås i to produktklasser:
- Buffermoduler baseret på elektrolytkondensatorer til korte buffertider på op til flere sekunder
- Buffermoduler baseret på dobbeltlags elektrolytkondensatorer til længere buffertider på op til flere minutter
Buffermodulerne i QUINT serien, som er baseret på elektrolytkondensatorer, er egnede til korte spændingsafbrdelser på op til flere seunder. De er også i stand til at støtte belastninger på op til 40 A. Derudover har buffermodulerne også andre værdifulde funktioner – som f.eks. begrænsning af startstrømme – til at beskytte strømforsyningen mod overbelastninger. Der er implementeret flere beskyttelsesmekanismer for at beskytte buffermodulerne mod potentielle elektriske fejl. For eksempel er det ved hjælp af overvågning af intern spænding og strømme muligt sikkert at slukke modulerne, hvis de afviger fra specificerede grænseværdier. Det er for at sikre, at overbelastninger eller overopvarmning ikke opstår i applikationen. Det overordnede mål bør være at sikre forsinkelsesfri bro mellem hovedfejl for at sikre driftssikkerheden til maskiner og systemer til enhver tid
Øvrige fordele ved buffermodulerne er omfattende visuel signalering og øget konnektivitet gennem digitale udgange. Den 4. generation af QUINT produktserien udvides løbende med nye buffermoduler baseret på dobbeltlags kondensatorer. Gennem højere strømtæthed opnår disse moduler væsentlig længere buffertider – endda op til flere minutter. Yderligere har modulerne flere anvendelige sikkerhedsfuntioner til egensikker systembeskyttelse. Den inkluderer funktioner som ”soft start” af belastninger med høje startstrømme og intern funktionsovervågning. Ved hjælp af integreret temperaturmåling er det muligt at slukke individuelle funktionsdele ved kritiske temperaturer for at beskytte applikationen og buffermodulet mod overopvarmning og skade. Overbelastninger i tilfælde af kortslutninger og under- og overspændinger opdages og registreres af buffermodulet. Disse funktioner muliggør målrettet diagnose i tilfælde af fejl og øger dermed sikkerheden og pålideligheden for systemet.
Funktionen ”PC shutdown”, som tillader en kontrolleret nedlukning efter en specificeret buffertid, er også sikkerhedsrelevant. Denne funktion gør det muligt nemt at forsyne tilsluttede industri-pc’er med strøm i så lang tid, som det tager at sætte dem i en sikker tilstand uden tab af data ved hjælp af en målrettet nedlukning. Hvis en specifik, indstillet buffertid overskrides, overføres et signal via USB-interfacet til industri-pc’en, som automatisk lukker ned. Hvis strømforsyningen vender tilbage, mens industri-pc’en lukker ned, vil buffermodulet genstarte industri-pc’en automatisk. For at muliggøre dette skal brugere blot installere den gratis konfigurationssoftware fra Phoenix Contact på deres industri-pc og konfigurere den som krævet.
Softwaren har også en overvågningsfunktion for de tilsluttede komponenter og beskeder gemmes pålideligt i tilfælde af netfejl. Hvis det er nødvendigt, kan softwaren også sende en besked til en tekniker. Derudover har softwaren mange forskellige konfigurationsmuligheder og funktioner til at matche energiforsyningen til applikationen via buffermoduler.
Husk også!
Med stadig mere intelligente industrielle systemer kræver de øgede krav til sikkerhed og systemrådighed nye løsninger. Målet er at bevare systemforsyningen uden unødvendige driftsstop og tab af data. Spændingsudsving i systemet kan ikke forudsiges – derfor er buffermodulerne i QUINT 4 CAP serien fra Phoenix Contact den ideelle løsning til strømforsyning af et system. Med disse produkter kompenseres spændingsudsving og industri-pc’er lukkes sikkert ned. Overvågning og forebyggende vedligeholdelse er også mulig med de nye kommunikationsinterfaces på buffermodulerne.
Alt dette sikrer ikke blot en forøgelse af systemrådigheden men reducerer også uforudsete omkostninger til vedligeholdelse, reparationer og fejlfinding. Og takket være robust teknologi kan modulerne også bruges længere tid ude i periferien. Den nye lagringsteknologi til korte strømafbrydelser er en anden mulighed for at bygge bro over forsyningsudsving og dermed øge systemrådigheden yderligere.
Mere om strømforsyning og UPS.
