17 декември 2020 г. 83 Визия
MICO | Селективното наблюдение на каналите е породено от явление, което се появи едва след въвеждането на електронно регулирани източници на електроенергия на пазара. За какво става въпрос и как Murrelektronik го е решил, описва тази история.
Какво по дяволите е "мониторинг на канали"! И дори във връзка с термина "селективен"? Веднага ще се сетят снимки на гигантски океански кораби, плаващи през Килския канал, за да спестят 250 морски мили отклонения през Северно море, пролива Сакгерак и Категат. И тъй като капитанът предпочита да проверява съобщенията си на смартфон, отколкото да се посвети на собствената си работа, той следи преминаването през канала само избирателно.!
Когато прекъсвачите не работят
Въпреки че това е хубава интерпретация на „селективен мониторинг на канали“, то е неправилно. Експерти, които вече са прекарали часове в търсене на грешки на машината, знаят своите неща. Това е особено предизвикателно при сложни системи, при които синхронизираните захранващи устройства на изхода регулират електрически напрежението и тока.
Това е така, защото в случай на късо съединение или претоварване вторичните предпазители ще реагират по-бавно от мрежовото устройство., в резултат на което тази селективност се губи. Това води до критични ситуации, като прекъсване на електрозахранването, а в най-лошия случай дори до пожари. Но как е възможно тези последващи защитни устройства да не реагират? Отговорът на този въпрос изисква поглед назад почти 30 години назад.
Убедителен аргумент: висока защита от късо съединение
В началото на 90-те години се случи значителна промяна в производството на машини и оборудване: преходът от трансформатори към електронни захранвания. В началото само малка група се осмели да се възползва от новите устройства. Регулираното напрежение 24 V DC и защита срещу късо съединение според добре дефинирана характеристика очевидно звучи твърде приятно за потенциалните потребители, за да бъде истина!
Растежът на електронно регулираната мощност обаче вече не можеше да бъде спрян, защото все повече производители на оригинално оборудване искаха да се възползват от това. Преди всичко високата защита срещу късо съединение беше аргумент, който беше убедителен. Ако използваните дотогава захранващи устройства на трансформатора не са забелязали късо съединение, това късо съединение е запалило последващата инсталация и при определени обстоятелства може дори да причини пожар. Чрез закупуване на електронно регулирани захранвания потребителите, от друга страна, са получили модерни технологии и в същото време по-висока експлоатационна безопасност.
Потърсете шорти извън контролния шкаф
Но какво ще кажете за къси панталони извън контролния шкаф? Линейни прекъсвачи от изходната страна, често комбинирани на практика със сигнален контакт, влизащ в блока за управление, надеждно откриващи претоварвания и къси съединения в полето. И така, защо тази форма на защита, която се е доказала от десетилетия, не трябва да се поддържа? Това, което беше добро и правилно с трансформаторно захранване, е това, което мнозина потребители си мислеха, все пак трябва да работи още по-добре с електронно контролирано захранване! Поради това неправилно предположение, много електротехници през следващите години бяха отчаяни да открият грешки. Например, ако причината за тази неизправност е в голия водач във веригата за теглене, дефинирането на повредата може да отнеме само няколко часа, ако не и няколко дни.
Съпротивлението на контура като неприятно зло
Но как беше възможно синхронизираните мрежови ресурси, с всичките им предимства, да не могат надеждно да активират линейни прекъсвачи? Този въпрос не само подтикна производителите на електронно регулирани захранвания, но и насърчи доставчиците на решения за автоматизация да експериментират.
Кой беше този, който може да припише триумфалния възклицание „Еврика!“, Днес вече не е възможно да се разбере недвусмислено. Това обаче дори не е важно. Много по-интересен е резултатът от безброй експерименти и изчисления - това са най-честите причини за неактивиращи се автоматични прекъсвачи:
съпротивление на веригата! Именно поради това електронно регулираните захранвания, така ентусиазирани от пазарите, просто не са успели да осигурят поне 100 ms ток, необходим за активиране.
Изчисление на съпротивление на контура
Така че съпротивлението на цикъла! За да се разбере как съпротивлението на цикъла дразни тази модерна технология, е необходим обръщане към основите на дизайна на машините и оборудването. Допреди 30 години в тази област беше обичайна практика да се осигуряват полеви инсталации с автоматични прекъсвачи тип C. Какво означава това в комбинация с тактово захранване се обяснява с пример, в който автоматичен предпазител с номинален ток 6 A x Име. превключващ ток 14 x 6 A, което при умножение съответства на 84 A. За да може източникът на ток 24 V да може да осигури тези 84 A изобщо, съпротивлението трябва да бъде максимум 286 mΩ.
Фактът, че такова съпротивление е нереалистично, се илюстрира от практически пример, в който се изчислява съпротивлението на контура на 5 m дълга сензорна линия с напречно сечение от 0,34 mm 2. Неговото съпротивление следва от формулата R = ρ x l/A, където l трябва да се умножи по две за връщащата линия.
Ако сега се използват индивидуалните стойности, като се вземе предвид специфичното съпротивление ρ мед (0,0178 Ω x mm 2/m), това вече дава съпротивление от 520 mΩ. С допълнителни съпротивления на разпределителните линии и нишки на проводници и с вътрешни резистори на линейните прекъсвачи и терминали за свързване, общото съпротивление се увеличава до повече от 1,3 Ω.
Когато се прилага към формулата U = R x I, това означава, че максимален токов поток от 18,18 A е възможен при електронно управлявано захранване от 24 V. Това обаче не е достатъчно за активиране на автоматичен прекъсвач тип C с номинал 6 A текущ. Както вече споменахме, ще са необходими минимум 84 А.
Обяснение на режима на работа на линейни прекъсвачи и защитни резистори.
Великолепно навлизане на интелигентната система за захранване MICO на сцената
Осъзнаването, че синхронизираните мрежови захранвания не могат да осигурят изключващ ток, необходим за линейни прекъсвачи, имаше някои любопитни последствия. Подпроизводителите на машини и оборудване започнаха внезапно да инсталират своите приложения с четири вместо само с едно захранване, само за да сведат до минимум последиците от претоварване и късо съединение.
Днес обаче на пазара има приложения, при които два синхронизирани захранващи блока доставят електронни компоненти и блок за управление в контролния шкаф, както и два други задвижващи механизма и сензори на място. Тази концепция обаче е скъпа, защото изисква три допълнителни електронно контролирани захранвания.
В допълнение към допълнителните разходи за придобиване, те също изискват допълнително пространство в контролния шкаф, като същевременно не решават проблема. Тогава би било по-разумно да се създадат по-малки блокове с уреди, така че в случай на една грешка половината от машината да не се обезпокои веднага.
Но да се върнем към самата история.
Изключете възможно най-скоро, но възможно най-късно
Murrelektronik се сблъска за първи път с тези проблеми през 2003 г. и реагира бързо. Вече след една година, която изискваше развитие, този производител от германския град Опенвайлер представи интелигентната система за захранване за PLC за MICO (Murrelektronik Intelligent Current Operator) за 24 VDC приложения - и пазарът реагира ентусиазирано.
С тяхното решение швабският педант успя да измери характеристиката на изключване на наблюдаваните канали, така че те да се изключат възможно най-скоро в случай на късо съединение, но възможно най-късно. В резултат на това модулите, чийто текущ обхват могат да бъдат фиксирани, могат да бъдат особено подходящи за приложения, при които много сензори и задвижващи механизми с подобни изисквания трябва да бъдат защитени.
Тънка система за захранване
Този селективен мониторинг на каналите обаче беше само един от аргументите в полза на MICO. С конструктивна ширина 72 mm, това устройство беше с 36 mm по-тънко от предишните четири прекъсвачи, всеки с по един сигнален контакт - и, както показва опитът, този принцип на предпазителите в комбинация с електронно контролирано захранване не работи изобщо! Във всеки случай 108 mm на монтажната шина досега са били ненужни.
В допълнение, свързването на четири прекъсвачи със съответните сигнални контакти изисква много време за инсталиране. Следователно разработчиците от Murrelektronik са създали MICO само с един общ потенциал, от който изходът към отделните канали е.
Вече не са необходими извънгабаритни захранвания
Тъй като педантичният хлебарка не е доволен от първото по-добро решение, той вече е оборудвал своята интелигентна система за разпределение на мощност с функции, които са съобразени с конструкцията на машини и оборудване в първата си версия. Те включват o.i. каскаден отговор при включване.
Този метод разпределя пикови стойности на тока при пускане, така че извънгабаритни източници на ток вече не са необходими. В този процес свързаните канали влизат в мрежата със закъснение от около 70 ms. Въпреки че този процес отнема само малко над 200 ms с четириканално устройство, достатъчно е синхронизираните мрежови ресурси да бъдат оразмерени според действителната необходима мощност. Това спестява място в контролния шкаф и поддържа разходите за придобиване по-ниски, тъй като пиковите стойности на превключващия ток са правилно компенсирани.
MICO следи милиони вериги
Благодарение на своите интелигентни функции, MICO спечели доверието на много производители на машини и оборудване по целия свят от старта си преди 16 години. До края на През 2019 г. имаше 8 561 513 контролирани вериги, които гарантират висока експлоатационна надеждност в различни приложения по целия свят.
В резултат на това огромно търсене на "Надеждност, направена от Murrelektronik", семейството MICO се разраства с течение на времето, за да предложи индивидуално решение за всяко приложение. Пазарът оценява тази гъвкавост. Оттогава MICO може лесно да се сравни с капитан, който маневрира безопасно океански кораби през Килския канал, без да удря стените на канала. И с тази защита зад гърба си, капиталът понякога може да си позволи да погледне тихо в далечината или дори в смартфона си.
Контролно токово решение за целия свят
Murrelektronik предлага портфолио от решения за захранване за множество стандарти. В същото време се използват унифицирани и хармонизирани продукти, които имат редица сертификати - това е цялостно решение, предназначено да отговаря на всички важни стандарти и да се използва в световен мащаб. Бялата книга представя предимствата на захранването за повече стандарти и съдържа пълни електрически схеми.