Zdá sa, že vo výrobných halách často fungujú programovateľné logické ovládače a meniče frekvencie stabilne. Nevyskakujú žiadne chybové hlásenia a vstupný výkon sa zdá byť konzistentný, napriek tomu sa tieto zariadenia náhle vypnú bez varovania. Neplánované odstávky linky prinášajú značné finančné straty. Tímy často vymieňajú hardvér a vykonávajú dôkladné kontroly softvéru, no záhadné zlyhania sa neustále opakujú. Takmer vo všetkých takýchto prípadoch sú skutočnou príčinou krátke poklesy napätia a krátkodobé výpadky napájania z miestnej elektrickej siete.
-
Pokles napätia znamená, že napájacie napätie na krátky čas náhle klesne a klesne na 10 % až 90 % svojej štandardnej hodnoty. Tieto výkyvy môžu trvať len polovicu elektrického cyklu, približne 10 milisekúnd, alebo môžu trvať až jednu minútu. Krátke výpadky napájania takmer úplne prerušia tok energie a podobne len zriedka trvajú dlhšie ako šesťdesiat sekúnd.
-
Bežné každodenné incidenty spúšťajú tieto anomálie napájania: blízke údery blesku, náhle spustenie veľkých priemyselných motorov, automatické reštartovanie ističa po skrate distribučnej linky a výboj oblúka z ťažkého zváracieho zariadenia na mieste-. Tieto poruchy napájania trvajú extrémne krátko-, takže je ťažké ich zachytiť. Bežným ručným multimetrom chýba dostatočná rýchlosť odozvy na zaznamenanie špičiek a poklesov. Vstavané-záznamy chýb zariadenia označujú problémy iba ako všeobecné podpätie alebo nezanechávajú žiadne záznamy o poruchách, čo vysvetľuje, prečo sa tieto vypnutia zdajú byť nevysvetliteľné.
-
PLC sú veľmi citlivé na takéto kolísanie výkonu v dôsledku ich vnútorných spínacích jednotiek. Tieto jednotky premieňajú striedavý prúd na stabilný nízkonapäťový jednosmerný prúd, aby mohli poháňať centrálne procesorové jednotky a vstupné{2}}výstupné moduly, podporované vysokokapacitnými vnútornými kondenzátormi, ktoré uchovávajú energiu v pohotovostnom režime. Keď vstupné napätie prudko klesne, tieto kondenzátory sa stanú jediným zdrojom energie na udržanie normálnej prevádzky.
Uložený výkon kondenzátora však trvá iba 10 až 20 milisekúnd. Silné alebo dlhodobé poklesy napätia stiahnu napätie kondenzátora pod stabilnú prevádzkovú hranicu. Výstup jednosmerného prúdu sa okamžite vypne, PLC sa zastaví a neuložené prevádzkové údaje sa natrvalo stratia. V čase, keď sa napájanie siete vráti späť a ovládač dokončí samo{5}}kontroly a reštartuje sa, výroba sa už zastaví. Neočakávané prestoje niekedy spôsobujú, že celé šarže nedokončených výrobkov sú nepoužiteľné.
Pohony s premenlivou frekvenciou čelia rovnakým prevádzkovým rizikám. Ich vnútorné napätie zbernice jednosmerného prúdu sa mení tesne popri prichádzajúcom striedavom prúde. Poklesy napätia rýchlo znižujú napätie zbernice, dosahujúc prednastavený limit podpäťovej ochrany a nútia pohon uzamknúť a vypnúť.
Dokonca aj so zabudovanými-funkciami automatického reštartu zariadenie stále prechádza úplným výpadkom energie, pauzou v pohotovostnom režime a resetovaním rýchlosti. Takéto prerušenia vážne narušujú nepretržité výrobné pracovné postupy. Väčšina pohonov ukladá iba najnovší kód poruchy, pričom krátke problémy s napájaním označuje jednoducho ako poruchy podpätia bez podrobných údajov o trvaní poruchy alebo frekvencii výskytu. Pracovníci údržby sa snažia určiť presné spúšťače a často nesprávne vyhodnotia zlyhania ako inherentnú nestabilitu zariadenia.
Náhle odstávky spôsobujú-rozsiahle výrobné škody. Neplánované zastávky zastavia linky na vytláčanie plastov a spália zvyškové suroviny vo vnútri závitovkových sudov. Krátke prerušenia napájania počas balenia polovodičov mrhajú celé šarže plátkov. Krátke zastavenia na linkách na plnenie potravín ničia presnosť plnenia a vyžadujú si opäť úplnú dezinfekciu linky. Časté menšie problémy s napájaním sa hromadia a spôsobujú neočakávane veľké ekonomické straty.
Spoliehanie sa výlučne na pôvodný výkon PLC a VFD proti{0}}rušeniu nemôže problém efektívne vyriešiť. Štandardné priemyselné zariadenia nespĺňajú prísne kritériá odolnosti voči poklesu napätia stanovené pre špičkové-výrobné zariadenia polovodičov, ako sú normy SEMI F47. Inštalácia veľkých-prerušiteľných zdrojov napájania pre celé výrobné linky ponúka spoľahlivú ochranu, no vyžaduje veľké kapitálové výdavky, dostatok inštalačného priestoru a vysoké denné poplatky za údržbu. Toto riešenie sa ukazuje ako nepraktické, najmä pre vysokovýkonné-systémy pohonov s premenlivou frekvenciou v rozsahu od desiatok do stoviek kilowattov. Cielená ochrana riadiaceho obvodu slúži ako ekonomickejšia a praktickejšia alternatíva.
Odporúčame inštalovať profesionálne inteligentné moduly ochrany relé navrhnuté tak, aby čelili nárazom poklesu napätia. Toto nastavenie, spárované s kompaktnými superkondenzátorovými skladovacími jednotkami energie, dodáva stabilné napájanie iba riadiacim doskám PLC, riadiacim systémom VFD a kľúčovým stýkačovým cievkam.
Modul sleduje-v reálnom čase prichádzajúce sieťové napätie. Akonáhle dôjde k poklesu napätia alebo k chvíľkovému výpadku prúdu, prepne sa do interného pohotovostného režimu v priebehu jednej milisekunda a udržiava stabilný výstup jednosmerného prúdu pre ovládacie komponenty. Napätie hlavného obvodu môže klesnúť na extrémne nízke úrovne, zatiaľ čo PLC a ovládacie panely VFD zostanú normálne zapnuté. Neaktivujú sa žiadne falošné chybové poplachy a kritické stýkače zostanú zatvorené. Zariadenia obnovia bežnú prevádzku bez problémov po obnovení napájania siete bez abnormálnej spätnej väzby.
Údaje z terénnych aplikácií zhromaždené z energeticky-nestabilných regiónov vrátane juhovýchodnej Ázie a Stredného východu potvrdzujú, že toto nastavenie ochrany znižuje nevyprovokované odstávky o viac ako 90 %. Celý proces inštalácie zostáva jednoduchý a vyžaduje len priame prepojenie s existujúcimi riadiacimi výkonovými slučkami.
Ak vo vašom zariadení dochádza k častým nevysvetliteľným výpadkom zariadenia, zamerajte kontroly na-kolísanie napätia na mieste. Zmeny výkonu na úrovni milisekúnd-sú za najnepochopiteľnejšími problémami s vypínaním. Namiesto opakovaného testovania a výmeny ovládačov a pohonov inovujte kľúčové riadiace slučky praktickým reléovým ochranným zariadením. Efektívna obrana proti kolísaniu výkonu zaisťuje hladký chod výrobných liniek bez prerušenia prechodnými zmenami napätia.
