控制柜電源和UPS電源的發(fā)展趨勢——智能化

　　隨著設(shè)備智能水平的提升，控制柜電源和不間斷電源（UPS）也在不斷的發(fā)展，以向用戶提供運(yùn)營信息，從而使運(yùn)營更安全、更高效。

　　控制柜正在迅速發(fā)展，包括的功能越來越多，比如更高的智能水平以及擴(kuò)展的通信。隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的日益普及，制造企業(yè)擁有比以往更多的可用數(shù)據(jù)。控制柜電源和不間斷電源（UPS）也在不斷發(fā)展，以提供更多運(yùn)營信息，例如電壓、電流、運(yùn)行狀況、溫度和其它數(shù)據(jù)。

　　工業(yè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在很多年了，但它們的結(jié)構(gòu)、可擴(kuò)展性和吞吐量仍然受到很多限制。過去十多年，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊在很多技術(shù)和安全性方面，都取得了顯著的進(jìn)步，這有助于減少早期的擔(dān)憂?，F(xiàn)在，用戶幾乎可以在任何地方發(fā)送大量數(shù)據(jù)。

　　以前，當(dāng)我們考慮控制柜內(nèi)部的電源結(jié)構(gòu)時(shí)，只考慮為應(yīng)用提供正確的電壓和適當(dāng)?shù)碾娏?。有時(shí)，如果情況需要的話，還有可能添加備用電池。但是，隨著時(shí)間的發(fā)展，這個(gè)設(shè)計(jì)過程發(fā)生了變化。電源技術(shù)和功能的增強(qiáng)，為系統(tǒng)集成商和用戶提供了更多選擇。在更高級別的應(yīng)用中，機(jī)柜的低壓部分，包括電池備用選件，已成為一個(gè)受到更多關(guān)注的領(lǐng)域。

　　像傳感器、驅(qū)動器、安全裝置和其它設(shè)備等開始提供更多信息一樣，控制柜的低壓部分也提供了更多信息。多年以來，電源僅帶有LED指示，表明其“開”的狀態(tài)。某些電源還包括“DCOK”觸點(diǎn)。具有更強(qiáng)大功能接口的新一代電源和UPS技術(shù)正在出現(xiàn)。

　　為什么要獲取電源數(shù)據(jù)？

　　電源是控制柜的心臟。如果沒有優(yōu)質(zhì)電源，則機(jī)柜內(nèi)的部件可能無法可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。從電源獲得的數(shù)據(jù)越多，運(yùn)行人員就可以更好地了解系統(tǒng)性能。電源一旦打開，很少會關(guān)閉。如果設(shè)施運(yùn)行人員知道電源的工作時(shí)長和狀態(tài)，他們就可以更好的規(guī)劃設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)。

　　在控制柜電源的運(yùn)行壽期內(nèi)，負(fù)載會發(fā)生變化。負(fù)載變化的第一個(gè)原因是負(fù)載的老化。隨著使用時(shí)間的增長，許多負(fù)載的電阻變大。這導(dǎo)致電流消耗緩慢但持續(xù)的增加。第二個(gè)原因是系統(tǒng)擴(kuò)展。當(dāng)連接的輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)量增加時(shí)，運(yùn)行人員可能不會總是考慮電源的總體負(fù)載。在這兩種情況下，需求增加都可能對電源造成不利影響，甚至可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。提供實(shí)時(shí)電流信息的4-20mA輸出，可以發(fā)送到控制器的模擬量輸入端，以提供反饋信息。該數(shù)據(jù)可用于向維護(hù)人員提供閾值警告。

　　越來越多需要強(qiáng)調(diào)的信息出現(xiàn)在電源上。這些信息可以是來自電源自身的離散I/O點(diǎn)。IO-Link設(shè)備網(wǎng)絡(luò)和EtherNet/IP以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)接口，也開始出現(xiàn)在電源上。由于在控制柜中所實(shí)現(xiàn)的功能，備用電池也非常適合用于遠(yuǎn)程連接。

　　現(xiàn)在，工業(yè)電源和UPS可以連接到通用工業(yè)協(xié)議，例如EtherNet/IP、Profinet和EtherCAT等，因此用戶可以輕松訪問有關(guān)備用電池狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

　　圖片來源：菲尼克斯電氣

　　遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控

　　電池是UPS系統(tǒng)中薄弱的環(huán)節(jié)。電池的狀況決定了UPS是否可以執(zhí)行其功能。遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控可以為維護(hù)團(tuán)隊(duì)提供有關(guān)何時(shí)需要更換電池的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。這樣可以減少預(yù)防性維護(hù)成本。如果電池更換的太早，會浪費(fèi)業(yè)主的錢，因?yàn)檫@些設(shè)備狀態(tài)仍然良好。如果電池更換時(shí)間太晚，UPS電源將無法發(fā)揮其可靠的備用功能。

　　通過UPS的遠(yuǎn)程指示，可以深入了解控制柜中低壓電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀況?，F(xiàn)在，這些UPS系統(tǒng)可通過EtherNet/IP、ModbusTCP/IP、Profinet和EtherCAT等協(xié)議，直接與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接。USB和RS-232等其它接口，可用于本地PC連接和信息交換。諸如電池狀態(tài)、電池充電狀態(tài)、溫度、電壓、剩余壽命、剩余緩沖時(shí)間和輸出電流之類的信息，為用戶提供了有關(guān)電源系統(tǒng)狀態(tài)的重要信息。

　　未來，控制系統(tǒng)將越來越智能化，電源、UPS系統(tǒng)和相關(guān)產(chǎn)品也將不斷升級。隨著IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，低壓電力系統(tǒng)將能夠?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)所有者提供所需的信息。