Profibus Güç Tedarik Gereksinimleri ve Güvenilir Operasyon

Profibus Güç Tedarik Gereksinimleri ve Güvenilir Operasyon

Profibus (Process Field Bus), üretim, süreç kontrolü ve otomasyon ortamlarında en yaygın kullanılan endüstriyel iletişim protokollerinden biri olarak kalır. Basit sensörlerden ve eylemcilerden karmaşık programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC) ve sürücülere kadar, Profibus ağları, bu güvenilirlik gereksinimlerinin kalbi genellikle hafife alındığında şunları içerir: güç kaynağı. Kötü tasarlanmış veya muhafaza edilmiş bir güç sistemi, sürekli iletişim hatalarına neden olur, geçici iletişim hatalarına neden olur.

Profibus Power Supply Gereksinimleri Anlamak

Profibus ağları, özellikle de yaygın olarak kullanılan Profibus DP (Meryemin Peripherals) değişkeni, genellikle kablodaki 24 V DC nominal tedarik gerilimi üzerinde çalışır ve standart% 20'lik bir toleransa izin verir, yani bu cihazdaki gerilim 19.2 V'den 28.8 V'ye kadar değişebilir.

Güç kaynağı, tüm ağı desteklemek için yeterli bir mevcut teslim etmelidir. Her bir Profibus cihazı, bir sensör, eylemci veya tekrarlayıcı, mevcut bir özel çizer.Mevcut çizimler ve gelecekteki genişlemenin gerektirdiği toplam kapasiteyi belirlemek. Örneğin, her bir 20 cihazla bir ağ her bir tedarik yeteneği en az 2.4 A ve tercihen 3 A veya daha fazla.

Uzun Kablo Runs'te Gerilimleri

Profibus DP ağları, tekrarlayıcılar olmadan 93.75 kbps'ye kadar mesafeleri yayabilir ve en uzun cihazdaki gerilimin altına girilmesi, gerilimin düşmesi kritik bir endişe haline gelebilir.Protipik olarak, ortalama olarak 0.1 {{'nin başına düşeni azaltılabilir.

Frekansın düşmesini azaltmak için, tasarımcılar Ohm yasası (V = I × R) kullanarak beklenen gerilim damlasını hesaplamalı ve tedarik geriliminin uygun şekilde ayarlandığında veya otobüs boyunca dağıtılan birden fazla güç kaynağı kullanması gerekir.In practice, many mühendisler güç tedarik çıktısını 24.5 V veya 25 V'ye maksimum 28.8 V'de kalmayı telafi etmek için ayarlamalıdır.

Ripple ve Gürültü Gereksinimleri

Profibus iletişim, elektrik gürültülerine duyarlı olan ayırıcı gerilim sinyallerine dayanıyor. Güç tedariki, genellikle 50 mV zirve-to-peak'tan daha az, gürültüyü buslere enjekte etmekten kaçınmak için. Anahtarlanan-mode güç malzemeleri (SMPS) endüstriyel filtreleme ile yaygındır, ancak genellikle doğru şekilde filtrelenemeyen yüksek frekanslı dalgalanmalar sağlar. Linear güç malzemeleri, daha az verimli olsa da, yüksek kaliteli, bazen yüksek kaliteli PCPS'ye uygundur.

Güvenilir bir Profibus Güç Supply için anahtar Faktörler

Birkaç ilgili faktör, bir Profibus ağının yaşam boyu güvenilir bir şekilde çalışacağını belirler. Bunlar doğru gerilim ve mevcut derecelendirmelerle bir güç tedariki seçerek daha da öteye gider.

Gerilme ve Düzenleme

Gerginlik dalgalanmaları, yük değişikliklerinden, giriş güç varyasyonlarından veya güç tedarikinden, iletişim hatalarına veya cihaz arızalarına neden olabilir. Daha fazla bilgi yüküne (tipik olarak% 1 veya daha iyi) yükteki sabit bir gerilim için telafi edilebilir.

Proper Grounding ve Isolation

Zeminleme, Profibus kurulumunun en kritik özelliklerinden biridir.Incorrect zemining, ortak mod gürültüsünü tanıtarak ve yanlış veriyi bozabilir.Profebus standart, genellikle ustada veya güç tedarikinde tek noktalı bir referans önerir. Tüm cihaz koruyucuları sadece mevcutları önlemek için zemine bağlanabilir.

Güç tedariki ve Profibus ağı arasındaki izolasyon da önemlidir. Birçok endüstriyel güç malzemeleri girdi analeri ve çıktı DC arasında galvanic izolasyon sağlar, mevcut hataların ağa yayılmasına engel olur. Yüksek kullanılabilirlik tesisatları için, güç malzemelerinin yüksek izolasyonu ve minimum izolasyonu göz önünde bulundurmaktadır.

Overcurrent Protection

Kısa devreler ve aşırı yüklemeler, hataları, cihazı hataları veya kazara zararları nedeniyle meydana gelebilir. Her güç tedariki, bir devre kesici tarafından korunmalı veya mevcut yüklerin% 125-15%'ünde dikkate alınmalıdır. Bu koruma, Profibus cihazlarının mevcut derecelendirmeleri ve kablonun hasarını engellemesi için koordine etmelidir.

Yeniden yükleme devreleri endüstriyel ortamlardaki çatlaklar üzerinde tercih edilir, çünkü bir hatanın temizlenmesinden sonra hızlı bir şekilde güç restorasyonuna izin verirler. Ancak, daha yüksek kısa devre kesiciler kapasiteyi kesintiye uğratabilir ve belirli güvenlik sertifikasyonları için gerekli olabilir.

Eleştirel Sistemler için Red dışı Güç Malzemeleri

Sürekli süreç endüstrileri veya güvenlik-kahkırık sistemler gibi, yedek enerji malzemelerinin gerekli olması gerekir. Redcy iki birincil konfigürasyonda uygulanabilir: paralel olarak, iki aynı malzeme yükü paylaşır ve bir tane daha başarısız olursa geri besleme ve çıkış gerilimi azaltır; ve yedekten tasarruf sağlar ve birincil olarak devre dışı kalır.

Reddanış, güç malzemelerinin ötesine geçer.Rezersiz analar beslemeleri, kesintisiz güç malzemeleri (UPS) kısa vadeli kesintileri işlemek için ve genişletilmiş kesintiler için jeneratör yedekleme sağlar.Rezervasyon iletişiminde kırmızı malzemelerin sağlığını izleyin, ikinci bir başarısız birim yerine bakım ekiplerinin yerini almalarına izin verir.

Uzak ve Kablo Kalite

Uzun kablo sadece gerilim damlasına neden değildir, aynı zamanda ağın elektromanyetik müdahaleye (EMI) kıyaslanmasını sağlar.Profesyonel bir müdahale ile bir Type A kabloyu hem sinyal hem de güçle bir şekilde azaltılır, 30 pF /m. alt standart kablo kullanarak yüksek çözünürlükte sinyal kalitesini artırabilir ve maksimum izin verebilir.For run running over 200 metre, hem de tekrarlayıcıları kullanarak tekrarlayıcıları kullanarak, etkili bir şekilde segmentleri ve gerilimi azaltır.

Güç tedarik yerleştirmesi de önemlidir. Otobüsün sonunda tedariki ele geçirmek yaygındır, ancak zemin döngülerinden kaçınmak için tek bir noktada bir araya getirilebilir. Yerel bir segment boyunca birden fazla malzeme Dağılış, gerilim düzenlemesini geliştirir ve tek bir tedarik başarısızlığının etkisini azaltır.

Güvenilir Operasyon: En İyi Uygulamalar

Güvenilir bir Profibus operasyonu doğru güç tedarikini seçmekten daha fazlasını gerektirir. Sisteme, bakıma ve izlemeye sistematik bir yaklaşım gerektirir.

Onaylanmış Endüstriyel Güç Malzemeleri Seç

Tüm 24 V güç malzemeleri Profibus ağları için uygun değildir. Özellikle endüstriyel uygulamalar için tasarlanmış malzemelere bakın, UL 508 (Staj Kontrol Ekipmanı), CSA, CE ve Tehlikeli ortamlar için bir yazılım. Bu malzemeler sağlamlık, gürültü bağışıklığı ve güvenilirlik için test edilir. Bazı güç malzemeleri Entegre Profibus iletişiminde, gerilim, mevcut ve sıcaklık izlemesine izin verin.

Düzenli Muayene ve Bakım

Power Supply components, özellikle elektrolitik kapasitörler, sıcaklık ve yüke bağlı olarak 5-10 yıl boyunca ortalama bir ömür boyu genellikle puan almışlardır. koruyucu bir bakım programı şunları içermelidir:

• [FONT:0)Visual denetim[[Dönetici:0) Güç tedarik terminallerinin korozyon, gevşek bağlantılar veya aşırı ısıtma işaretleri (daha renkli, erimiş yalıtım).
• [FONT=0)Görüntü geriliminin ölçülmesi[Dönetici:0)[Dönetici:0)Measurement of Print gerilimi[Dönetici], güç tedarikinde ve en uzak cihazda, trend analizi için ±20 içinde kalmasını doğrulamak için.
• [FONT:0] ⁇ görüntüleme[Dönetici], güç dağıtım panellerinde ve kablolarda sıcak noktaları tanımlamak için.
• [FONT:0) havalandırma açılışlarının Temizlenmesi[[Dönetici: 1) ve fanlar soğutma verimliliğini azaltan toz yapımını önlemek için.
• [FONT:0) Güç malzemelerinin yerlendirilmesi[Dönetici: 1) Bu yaklaşım son yaşam, özellikle kritik uygulamalarda.

Bakım aralıkları en az yıllık olmalıdır, ancak çeyrek denetimler yüksek sıcaklık, nem veya vibrasyon ile sert ortamlar için önerilir.

Proper Network T kararlılık

Profibus, otobüslerin her iki ucundaki itirazları önlemek için sona erdirmek için sona ermektedir.Bu, toplam mevcut çekmenin 150 ULL yükü sağlar, ancak mevcut enerji tedarikine de son verilmesi gerekir.Her bir terimde genellikle 24 V. Bir ağda yaklaşık 20 mA'yı tüketiyor.

Aktif terimleyiciler (bu, pasif direnişçi ağlarından ziyade bir gerilim düzenleyicisi içerir), tedarik gerilimi değişirse bile uygun şekilde engellenirler.Fortörünler aynı tedarikden kalkanlar aracılığıyla akışa neden olabilecek gerilim farklılıklarına kadar faydalanmasını sağlar.

Power Quality Sürekli Olarak İzleme

Basınç bilgeleri, dalgalanmalar, harmonikler ve yüksek frekanslı gürültü gibi güç kalitesi sorunları, Profibus iletişimini açık kanıt bırakmadan kesintiye uğratabilir.Bir gün veya haftalar boyunca bir güç kalitesi analizörü, sadece belirli ekipman operasyonları veya değişimleri sırasında meydana gelen sorunları ortaya çıkarabilir.

Endüstriyel ortamlardaki ortak güç kalitesi sorunları şunlardır:

• [FONT:0]Voltage bilgeler[[Döneticileri) büyük motorlara veya ağır yüklere yol açanlar. Bunlar, en az eşanlamın altında otobüs gerilimi düşebilir.
• [FONT:0)Transient Overvoltages[[Dönder: 1] yıldırım grevlerinden veya indüktif yüklerden geçiş yapan yükleri devretme. Bunlar güç tedarik bileşenlerine zarar verebilir ve gürültüleri otobüse enjekte edebilir.
• [FONT:0)Harmonik bozulma[[[DDD) değişken frekans sürücüleri (VFDs) ve diğer nonlinear yükleri, dönüşüm ve güç malzemelerinin ısıtılması, yaşam süresini azaltabilir.

Implement Cerrahı Koruma

Elektrik dalgalanmaları, yıldırım grevlerinden, faydalı geçiş veya yakın yüksek güç ekipmanlarından, güç malzemelerine zarar verebilir ve Profibus cihazlarına bağlanır: Cerrah koruması birden çok seviyede uygulanmalıdır:

• [FONT:0]Primary dalgalanma koruması[Dönetici: 1) Tesisin ana hizmet girişinde, genellikle bir Tip 1 veya Tip 2 dalgalanma koruyucu cihazı (SPD) 20-100 kA için derecelendirilmiştir.
• [FONT:0]İkinci koruma[[Dönetici:0) Güç tedarik girişinde, daha düşük bir olasılık ile Tip 2 veya Tip 3 SPD kullanarak.
• [FONT:0)Signal dalgalanma koruması [Döneticileri], Profibus kablonun kendisi için tahsis edilen kablonun her iki ucunda da yer alan mevcut olan boş gerilim ve dalgalanmaları, özellikle de kablonun herhangi bir kısmı açık havada çalışırsa, bu cihazlar kablonun her iki ucundan da kurulmalıdır.

Cerrah koruma cihazlarının süresiz bir ömrü vardır ve gösterge durumu için her yıl incelenmelidir ve büyük bir dalgalanma olayından sonra değiştirilmesi gerekir.

Yüksek Güvenilir Ağlar için Gelişmiş Tahminler

En talep edilen uygulamalar için, ek önlemler daha fazla güç tedarik güvenilirliğini artırabilir.

Power Supply Reddancy with Load Paylaşım

Paralel red dışı konfigürasyonlarda, yük paylaşımı, iki güç kaynağının hem de alınan kapasitelerinin bir kısmını çalıştırdığı, bir birimin kesinti olmadan başarısız olmasına izin verir. Bazı endüstriyel güç malzemeleri, mevcut çizimleri dengelemek için iki birim sağlayan bir yük payı pim içerir.Bu özellik olmadan malzemeler için, dış yük paylaşımı modülleri mevcut.

Battery Backup ve UPS Entegrasyonu

Kısa ana kesintiler sırasında operasyonel olarak kalmalı olan ağlar için (örneğin, güvenli bir şekilde kapatılmış ekipmana) bir UPS gereklidir.Tabi, Profibus ağı ve kritik yüklere en az 15-30 dakika boyunca güç vermek zorundadır.

Çevre Sertleştirici

Sert ortamlarda yüklenen güç malzemeleri, yüksek sıcaklık alanları için dikkate alınmalıdır. Yüksek sıcaklık alanları (above 50°C), üreticinin özelliklerine göre güç tedariki veya daha yüksek bir sıcaklık derecelendirmesi ile tedarikini kullanmak.For humid veya korrosive ortamlar, uygun olarak kaplı devreler ve mühürlenmiş muhafazalar (IP veya daha yüksek) kondensasyon veya kimyasal saldırı nedeniyle başarısızlıkları önlemek için.

Güçle Mücadele Edilmesi -Profesyonel Profibus Sorunları

Bir Profibus ağı deneyimleri bir iletişim hataları veya cihaz başarısızlıkları olduğunda, güç tedariki genellikle ilk şüphelidir. Sistematik sorun giderme kök nedenini ayırt edebilir:

1. [FONT=0] Birden fazla noktada gerilim ([Dönetici) ve dışsal olarak hareket eden güç tedarikinde başlayan ve dış hareket eden bir gerilim. 19.2-28.8 V aralığına karşı okumalar.
2. [FONT:0) Zemin döngüleri için kontrol edin[Döneticileri], kalkan arasındaki gerilimi farklı noktalarda ölçerek. 1 V AC'den daha fazla gerilim farkı, tek noktalı bir zemin kurmak için çözülmesi gereken bir zemin döngüsü önerir.
3. [FONT:0]Bir Profibus tanı aracı otobüs hataları yakalamak için kullanılır. Birçok analiz cihazı, güç tedarik sorunları için bu noktaya kadar düşük gerilim olayları veya aşırı retries bildirebilir.
4. [FONT=0)Inspect power Supply bağlantıları[[Dönetici: 1 ) Yüksek çözünürlük veya korozyon için. Yüksek hacimli bağlantı, statik bir ölçümle yakalamak için zor olan geçici gerilim damlalarına neden olabilir.
5. [FONT:0) Güç tedarikinin bir oscilloskop ile yapıldığının izlenmesi[[DÜT:1] bir süre içinde saat 18.00'e kadar.

Birçok yaygın "iletişim" sorunları aslında güç tedarik sorunlarıdır. Bir metodolojik yaklaşım, boşanma saatlerini kurtarır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Güç kaynağı güvenilir bir Profibus ağının temelidir. Temel gerilim, mevcut ve dalgalanma özellikleri sadece başlangıç noktasıdır. Mühendisler ayrıca uzun mesafelerde, uygun zemin ve izolasyon, son derece güvenli uygulamalar için, ve sürekli güç kalitesi izleme için yüksek çözünürlüktedir.

Güç tedarikini bir sonraki bir şeyden ziyade ağ için dikkatlice mühendisileştirilmiş bir bileşeni olarak tedavi ederek, tesisler bakım maliyetlerini en aza indirmek ve otomatik süreçlerin bağlantılarını artırmak için.Proibus güvenilirliğini geliştirmek isteyen kuruluşlar için, mevcut güç tedarik altyapısını kapsamlı bir denetim, sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık tekrar ve ölçülebilir iyileştirmeler sağlayan bir ilk adımdır.

Daha fazla okuma için, resmi olarak [[Dönetici:0)Profibus International) yönergeleri ve [[Dönetici:2)IEC 61158 standart [Döneticileri için başvuru notları ve seçim araçları sunan. Ek pratik rehberlik, kaynaklardan kaynak bulunabilir.