控制柜電源和UPS電源的發(fā)展趨勢——智能化
隨著設(shè)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(lián)網(wǎng)(IIoT)的日益普及,制造企業(yè)擁有比以往更多的可用數(shù)據(jù)??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(shù)據(jù)。
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在很多年了,但它們的結(jié)構(gòu)、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(wǎng)絡(luò)通訊在很多技術(shù)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(dān)憂。現(xiàn)在,用戶幾乎可以在任何地方發(fā)送大量數(shù)據(jù)。
以前,當我們考慮控制柜內(nèi)部的電源結(jié)構(gòu)時,只考慮為應(yīng)用提供正確的電壓和適當?shù)碾娏?。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(shè)計過程發(fā)生了變化。電源技術(shù)和功能的增強,為系統(tǒng)集成商和用戶提供了更多選擇。在更高級別的應(yīng)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(guān)注的領(lǐng)域。
像傳感器、驅(qū)動器、安全裝置和其它設(shè)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新一代電源和UPS技術(shù)正在出現(xiàn)。
為什么要獲取電源數(shù)據(jù)?
電源是控制柜的心臟。如果沒有優(yōu)質(zhì)電源,則機柜內(nèi)的部件可能無法可靠運轉(zhuǎn)。從電源獲得的數(shù)據(jù)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(guān)閉。如果設(shè)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(shè)備的預(yù)防性維護。
在控制柜電源的運行壽期內(nèi),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(dǎo)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(shù)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(chǎn)生嚴重后果。提供實時電流信息的4-20mA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(shù)據(jù)可用于向維護人員提供閾值警告。
越來越多需要強調(diào)的信息出現(xiàn)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(shè)備網(wǎng)絡(luò)和EtherNet/IP以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)接口,也開始出現(xiàn)在電源上。由于在控制柜中所實現(xiàn)的功能,備用電池也非常適合用于遠程連接。
現(xiàn)在,工業(yè)電源和UPS可以連接到通用工業(yè)協(xié)議,例如EtherNet/IP、Profinet和EtherCAT等,因此用戶可以輕松訪問有關(guān)備用電池狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
圖片來源:菲尼克斯電氣
遠程狀態(tài)監(jiān)控
電池是UPS系統(tǒng)中薄弱的環(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(guān)何時需要更換電池的準確數(shù)據(jù)。這樣可以減少預(yù)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(shè)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(xiàn)在,這些UPS系統(tǒng)可通過EtherNet/IP、ModbusTCP/IP、Profinet和EtherCAT等協(xié)議,直接與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)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(guān)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(guān)產(chǎn)品也將不斷升級。隨著IIoT(工業(yè)物聯(lián)網(wǎng))應(yīng)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。
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