На виробничих цехах програмовані логічні контролери та частотно-регулювальні приводи часто здаються стабільними. Попередження про помилки не з’являються, а вхідна потужність здається постійною, але ці пристрої раптово вимикаються без попередження. Незаплановані зупинки лінії призводять до значних фінансових втрат. Команди часто замінюють обладнання та проводять ретельні перевірки програмного забезпечення, але таємничі збої постійно повторюються. Майже в усіх таких випадках справжньою причиною є короткі провали напруги та короткочасні перерви в електромережі.
-
Провал напруги означає різке падіння напруги живлення на короткий час до 10–90% від стандартного значення. Ці коливання можуть тривати лише половину електричного циклу, приблизно 10 мілісекунд, або тривати до однієї хвилини. Короткі перебої в електропостачанні майже повністю припиняють подачу електроенергії, і також рідко тривають довше шістдесяти секунд.
-
Поширені щоденні інциденти спричиняють ці аномалії електропостачання: удари блискавки поблизу, раптовий запуск великих промислових двигунів, автоматичне скидання автоматичного вимикача після коротких замикань розподільної лінії та дуговий розряд від важкого зварювального обладнання на-майданчику. Ці перешкоди живлення залишаються надзвичайно короткочасними-, тому їх важко вловити. Звичайним кишеньковим мультиметрам бракує достатньої швидкості відгуку для реєстрації стрибків і падінь. Вбудовані-записи про помилки пристрою лише позначають проблеми як загальні помилки зниженої напруги або взагалі не залишають записів про збої, що пояснює, чому ці відключення здаються необґрунтованими.
-
ПЛК дуже вразливі до таких коливань потужності через внутрішні комутаційні блоки живлення. Ці пристрої перетворюють змінний струм у стабільний постійний струм-низької напруги для роботи центральних процесорів і модулів введення-виводу, підтримуваних внутрішніми конденсаторами великої-ємності, які зберігають енергію в режимі очікування. Коли вхідна напруга різко падає, ці конденсатори стають єдиним джерелом живлення для підтримки нормальної роботи.
Проте накопичена потужність конденсатора триває лише 10–20 мілісекунд. Серйозні або тривалі провали напруги призводять до зниження напруги на конденсаторі до порога стабільної роботи. Вихід постійного струму миттєво вимикається, ПЛК припиняє працювати, а незбережені робочі дані втрачаються назавжди. До того моменту, коли електроенергія в мережі відновлюється й контролер завершує само-перевірку для перезавантаження, виробництво вже зупиняється. Неочікуваний простой іноді робить непридатними цілі партії незавершеної продукції.
Приводи змінної частоти стикаються з однаковими експлуатаційними ризиками. Їхня внутрішня напруга на шині постійного струму змінюється впритул до вхідного змінного струму. Провали напруги швидко знижують напругу на шині, досягаючи попередньо встановленої межі захисту від зниженої напруги та змушуючи привод блокуватися та вимикатися.
Навіть із вбудованими -функціями автоматичного перезапуску обладнання все одно переживає повну втрату живлення, паузу в режимі очікування та скидання швидкості. Такі перерви серйозно порушують безперервні робочі процеси виробництва. Більшість накопичувачів зберігають лише останній код несправності, позначаючи короткочасні проблеми з живленням просто як несправності із заниженою напругою без детальних даних про тривалість збоїв або частоту виникнення. Обслуговуючий персонал намагається визначити точні тригери та часто неправильно оцінює збої як притаманну нестабільність пристрою.
Раптові зупинки спричиняють-значні збитки виробництва. Незаплановані зупинки зупиняють лінії екструзії пластику та спалюють залишки сировини всередині шнекових бочок. Короткі перерви в електропостачанні під час упаковки напівпровідників витрачають цілі партії пластин. Короткі зупинки на лініях розливу харчових продуктів руйнують точність наповнення та знову вимагають повної дезінфекції лінії. Часті незначні проблеми з електропостачанням накопичуються та спричиняють неочікувано великі економічні втрати.
Покладаючись виключно на оригінальні ПЛК і частотно-регулюючі пристрої (VFD) проти-завад, неможливо вирішити проблему ефективно. Стандартні промислові пристрої не відповідають суворим критеріям стійкості до падіння напруги, встановленим-для високоякісного обладнання для виробництва напівпровідників, наприклад стандартам SEMI F47. Встановлення великомасштабних-джерел безперебійного живлення для повних виробничих ліній забезпечує надійний захист, але потребує значних капітальних витрат, достатнього місця для встановлення та високих щоденних платежів за технічне обслуговування. Це рішення виявилося непрактичним, особливо для високо-систем частотно-регульованих приводів із потужністю від десятків до сотень кіловат. Більш економічною і практичною альтернативою є цілеспрямований захист схеми керування.
Ми рекомендуємо встановити професійні інтелектуальні модулі релейного захисту, призначені для протидії ударам провалів напруги. У поєднанні з компактними накопичувачами енергії суперконденсаторів ця установка забезпечує стабільне живлення лише для плат керування ПЛК, систем керування VFD та котушок ключового контактора.
Модуль у режимі-спостерігає за вхідною мережевою напругою. Після падіння напруги або короткочасного зникнення електроенергії він перемикається на внутрішнє резервне живлення протягом однієї мілісекунди та підтримує постійний вихідний струм для компонентів керування. Напруга основного ланцюга може впасти до надзвичайно низьких рівнів, тоді як ПЛК і панелі керування VFD залишаються нормально включеними. Немає помилкових сигналів про помилку, а критичні контактори залишаються замкнутими. Пристрої безперебійно відновлюють регулярну роботу після відновлення електроживлення в мережі без анормального зворотного зв’язку.
Дані польових застосувань, зібрані з-регіонів з нестабільною електропостачанням, зокрема Південно-Східної Азії та Близького Сходу, підтверджують, що ця установка захисту зменшує випадки неспровокованого відключення на понад 90%. Весь процес встановлення залишається простим і потребує лише прямого підключення проводів до існуючих контурів живлення керування.
Якщо у вашому закладі часто трапляються незрозумілі відключення обладнання, зосередьтеся на перевірках-на умовах коливання напруги на місці. Мілісекундні-зміни потужності лежать у основі більшості невловимих проблем із завершенням роботи. Замість постійного тестування та заміни контролерів і приводів оновіть ключові контури керування практичними засобами релейного захисту. Ефективний захист від коливань напруги забезпечує безперебійну роботу виробничих ліній без перебоїв через короткочасні коливання напруги.
