SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Блоки бесперебойного питания SITOP UPS

Исчезновение напряжения в сети – неприятность даже для бытовой техники. Но на производстве и кратковременный перебой в электроснабжении может вызвать простой и привести к значительным убыткам. Компания «Сименс» производит блоки бесперебойного питания SITOP UPS, работающие на базе конденсаторных или аккумуляторных батарей и способные обеспечить автономное функционирование системы на срок от нескольких секунд до нескольких часов. В статье описаны особенности этого технического решения, сферы применения как конденсаторных, так и аккумуляторных блоков питания.

ООО «Сименс», г. Москва

Siemens_site.gif

Напряжение питания 24 В постоянного тока является стандартом в промышленности для всевозможной автоматики: контроллеров, панелей управления, датчиков, исполнительных устройств. Современные блоки питания – это высоконадежные электронные устройства, устойчивые к коротким замыканиям и перегрузкам, но все же они подвержены воздействию разных внешних и внутренних факторов и не могут обеспечить полностью бесперебойную работу системы.

Применение блоков бесперебойного питания позволяет избегать появления негативных эффектов, связанных с неожиданным исчезновением или глубокими провалами напряжения в сети. Компания «Сименс» предлагает блоки бесперебойного питания, которые могут защитить вашу систему от внезапного исчезновения электроэнергии. В зависимости от типа используемого блока и условий его эксплуатации длительность автономного питания нагрузки может лежать в диапазоне от нескольких секунд до нескольких часов.

В большинстве случаев перебой электропитания в сети электроснабжения длится от нескольких секунд до нескольких минут, но в производстве даже минутный простой способен принести существенные убытки.

Для предотвращения таких ситуаций «Сименс» выпустил блоки бесперебойного питания серии SITOP UPS, основанные на двух различных системах накопления энергии – на конденсаторах и аккумуляторных батареях. Все блоки бесперебойного питания SITOP UPS используют для работы входное напряжение =24 В, которое может формироваться стабилизированными блоками питания SITOP Power соответствующей мощности. При этом необходимо предусматривать некоторый запас мощности для восполнения расходов накопленной энергии.

Конденсаторные блоки бесперебойного питания SITOP UPS500S, UPS500P и UPS501S (рис. 1) накапливают энергию в конденсаторах и обеспечивают автономную работоспособность системы от нескольких секунд до нескольких минут. Конденсаторы имеют значительный срок службы и не требуют затрат на обслуживание системы в течение всего срока эксплуатации.

Ris.1.png

Рис. 1. Конденсаторный  блок питания SITOP UPS500S 
и модуль конденсаторных батарей UPS501S

К конденсаторным блокам беспе­ребойного питания SITOP относятся следующие устройства:
- блоки бесперебойного питания UPS500S c выходным напряжением =24 В, током нагрузки до 15 А и встроенными накопителями энергии емкостью 2,5 или 5 кВт·с;
- блоки бесперебойного питания UPS500P со степенью защиты IP65, выходным напряжением =24 В, током нагрузки до 7 А и встроенными накопителями энергии емкостью 5 или 10 кВт·с;
- модули конденсаторных батарей UPS501S для блоков бесперебойного питания UPS500S. К одному модулю UPS500S может подключаться до трех модулей UPS501S. Каждый модуль UPS501S увеличивает запасаемую энергию на 5 кВт·с.

Все блоки бесперебойного питания оснащены USB-интерфейсом.

Ris.2.png

Рис. 2. Система управления мотором и клапанами 
с конденсаторным блоком питания SITOP DC UPS

Конденсаторные блоки питания разрабатывались для систем, работающих не в помещении, они могут функционировать как при низких, так и при высоких температурах. При этом имеют длительный срок службы. За счет встроенного USB-интерфейса позволяют в короткие сроки диагностировать состояние батарей после аварийного отключения.

Основные преимущества:
- длительный срок службы кон­денсаторов, позволяющий экономить средства на замене батарей и обслуживании;
- быстрое время заряда блока бесперебойного питания;
- простая интеграция с системами управления на базе персонального компьютера за счет программного обеспечения DC UPS.

Но, если требуется время буферизации от нескольких минут до нескольких часов, необходимо применять блоки бесперебойного питания на базе классических аккумуляторов (рис. 3). Обратной стороной такого решения является ограниченный срок службы аккумуляторных батарей, что требует непрерывной диагностики и своевременного обслуживания.

Ris.3.png

Рис. 3. Аккумуляторный блок питания SITOP UPS1600 
и модуль аккумуляторных батарей UPS1100

Вместе с тем аккумуляторные блоки бесперебойного питания:
- обеспечивают длительное  автономное питание – в диапазоне от нескольких минут до нескольких часов;
- используют в качестве накопителей энергии аккумуляторные батареи;
- выполняют мониторинг состояния аккумуляторных батарей;
- позволяют настраивать широкий спектр своих параметров;
- легко интегрируются с компьютерными системами управления.

В состав системы бесперебойного питания входят:
- блоки бесперебойного питания UPS1600 с выходным напряжением =24 В и токами нагрузки 10 или 20 А. Опционально они могут иметь интерфейс USB или PROFINET. Модификации со встроенным интерфейсом PROFINET оснащены веб-сервером и программным блоком для связи с контроллерами SIMATIC;
- модули аккумуляторных батарей UPS1100 емкостью 1,2, 3,2 или 7,0 А·ч. К одному блоку UPS1600 можно подключать до 6 модулей UPS1100.

Для конфигурирования и мониторинга работы блоков бесперебойного питания UPS1600 используется свободно распространяемое программное обеспечение SITOP UPS Manager. Cвязь с компьютером может поддерживаться через интерфейс USB, Ethernet или PROFINET. Программа SITOP UPS Manager устанавливается на компьютеры с операционными системами Windows XP Professional, Windows 7 или Windows 8. Дополнительно для мониторинга UPS1600 можно использовать встроенный веб-сервер.

Системы бесперебойного питания на базе модулей UPS1600 способны интегрироваться с системами управления производственным процессом. В библиотеке среды TIA Portal содержатся функциональные блоки для программ контроллеров SIMATIC S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500, которые опрашивают состояние блока UPS1600, а также готовые шаблоны для системы визуализации WinCС.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 2(56)_2015

А.А. Разгоева,
технический специалист
ООО «Сименс», г. Москва,
департамент «Цифровое производство»,
тел: (495) 737-1999,
e‑mail: iadt.ru@siemens.com,