工控系统供电的UPS解决方案 2011-05-03 21:19:20 来源:互联网
1.控制系统UPS选用
企业生产线的自动化控制系统一般由二级工控机和现场工作站(PLC、DSC)构成，如何为上述设备提供一个良好可靠的电源环境，是保证自动化控制系统安全可靠运行的基础。为此要求所选用的UPS必须能向处于运行中的各种关键设备(工控机、PLC、DSC、智能仪表等)的硬件木身提供供电安全保护，这就意味着用户所选用的UPS应该是可配置上相应电源监控软件，SNMP(网络管理协议)适配器的智能化UPS。以使UPS成为自动化控制系统监控网络中的一个节点。
由于后备式和在线互动式UPS在应用上的局限性，考虑到自动化控制系统在企业生产中的重要性，不考虑后备式和在线互动式UPS。根据负载设备的摆放位置，选用大容量的UPS集中供电方案。其原因是:
1)大容量的UPS的平均无故障时间较长，一般大于200000h，故障率较低。
2)UPS的每单位千伏安的价格，随着UPS容量的增大而下降。
3)大容量UPS方便管理，维护较有保障。
4)有利于用户更经济合理地使用蓄电池。
根据用户的不同配送电系统选用不同的UPS机型，以适应用户配送电系统带载能力的要求。由于大部分工业企业的用电环境波动较大，选用允许市电电源波动范围大的UPS机型，可以更好地适应市电电网恶劣的供电环境。
选用UPS过载能力强和具有优良抗输出短路能力的机型，只要UPS执行市电交流旁路供电与逆变器供电之间的切换操作，就总是存在着出故障的概率。显然，UPS抗过载能力越强，客观上UPS作上述切换的机会就越少，随之而来的是UPS的故障率越低。要配置有适当的抗瞬态浪涌抑制器，以便更好地保护控制设备。
选用UPS输出中线对地线电位低的机型，可以获得尽可能高的数据传输速率，降低数据传输的误码率。根据用户集中监控系统不同级别的要求，组成具有不同网控功能的智能化UPS系统。为了维护管理上的方便及确实管理好UPS的运行，监控部分必须操作简便且为全中文显示。
由上所述，在这里针对轧钢系统的自动化控制系统设备选用了两台台达的H系列UPS。因为UPS虽然可靠性很高，一般单台UPS的平均无故障时间在l0万小时以上，但由于供电条件的变化，UPS本身电器装置的老化，个别元件过早失效等都会引起UPS故障。由于自动化控制系统属于整个生产线的中枢系统，为了保证其稳定及高可靠地工作，采用了双机热备份，即冗余技术，其技术应用如下:
1)可靠性比单机高，达到双重安全保障。
2)停电时，一部UPS故障，另一部仍可提供高质量的供电。
3)维护时，仍保持UPS的正常功能。
4)两台UPS寿命皆延长。
备机(UPS1)的输出端接至主机(UPS2)的"旁路电源"输入端，并将两台UPS的"交流电源"输入端接至同一市电电源，如图所示。正常工作时，由主机(UPS2)提供给负载电源。当主机内部出现故障，如门巳电压过低、过热、逆变器输出电压超出允许范围、逆变器失效等，或者主机由蓄电池供电时，蓄电池电量耗尽，此时UPS2会发出告警，UPS输出端静态开关会自动切换至旁路，由UPS1的逆变输出提供负载所需电源。
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当异常状况消除后，静态开关会自动从旁路(UPS1)转入UPS2的逆变器输出端，此时由主机(UPS2)继续为负载提供电源。
在停电、一部UPS故障、系统维护等情况发生时，静态开关的切换有严密的电路控制，确保不会在切换时有任何断电情况发生。
热备份机的结构可确保负载设备不会在市电停电或因UPS故障而断电，以确保负载设备不会产生数据丢失、设备损坏、降级使用、系统崩溃等问题。
2.安圣iTrust UPS的组网解决方案
企业工控系统采用分散供电方式使管理员难以实时了解远处的UPS运行状态，为此安圣电iTrust UPS提供了多种监控组网方案，主要有RS232和SNMP卡。
通过UPSITE监控软件，可以实现UPS在网络中的实时监控。在使用RS232接口时，可根据设备的具体情况采用不同组件，节省硬件资源。当网络设备或小型PC服务器仅需要在市电停电后，能够在无人值守的情况下自动保存数据并安全关机，可只安装UPSITE守候程序;若需要实时显示UPS的工作状态，了解电力状况，只需安装后台管理软件即可;而在已使用RS232与UPS连接的计算机、服务器系统中，通过安装监控代理，即可将UPS的工作信息(包括电网电源的状态)自动发送到网上，使网络上安装了守候程序和后台管理的设备能够及时获得电源信息。
此外，用户还可以在远离计算机、服务器的地方，使用UPS内置SNMP卡，直接接入网络，使UPS成为网络终端设备，用户可通过专用软件或Web测览器完成UPS监控。
对于运行网管平台的服务器，只需将UPS监控信息数据库MIB加入管理数据库，即可通过RS232进行UPS监控。
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