 |
|
|
|
ARTYKUŁY Automatyka ImpulseCheck – jak zapewnić kompleksową ochronę systemom elektronicznym? |
|
ImpulseCheck – jak zapewnić kompleksową ochronę systemom elektronicznym? Współczesny kierunek rozwoju elektroniki jest zdominowany przez kilka wiodących trendów. Szczególną uwagę zwraca się na technologię produkcji, zmierzającą w stronę realizacji indywidualnych zamówień, zagadnienia czwartej rewolucji przemysłowej, takie jak np. Internet rzeczy oraz szeroki zakres przetwarzania danych w chmurze. Aby ochronić coraz bardziej zaawansowane systemy technologiczne, ograniczniki przepięć muszą spełnić najwyższe standardy bezpieczeństwa.
Potencjalne awarie nie oznaczają już jedynie utraty cyfrowych danych. W przypadku obiektów takich jak autonomiczne samochody, błąd maszyny może doprowadzić nawet do śmierci. Ograniczniki przepięć pełnią też kluczową rolę w instalacjach przeciwpożarowych. Znajomość obecnego stanu ograniczników oraz instalacji zasilającej pozwala mieć wgląd w rzeczywistą dyspozycyjność systemu i jego funkcji.
Aby wyjść naprzeciw oczekiwaniom odnośnie szczegółowych informacji o przepięciach i prądach piorunowych w obwodach ograniczników przepięć, na rynku pojawił się ImpulseCheck od Phoenix Contact. System ten ma za zadanie gromadzić statystyki o powyższych procesach i przetwarzać dla użytkownika dane przy użyciu chmury.
Najczęściej spotykane ograniczniki przepięć stosowane w obwodach zasilania, opierają się zazwyczaj o optyczne wskaźniki statusu. Jednakże, niezależnie od prezentowanego stanu, wyświetlany wynik nie odzwierciedla faktycznego stanu ogranicznika przepięć. Pozbawiony jest również danych na temat specyficznych naprężeń, które wystąpiły w obrębie układu po zainstalowaniu SPD (Surge Protection Device – urządzenie do ochrony przed przepięciami), wywołanych prądami udarowymi bądź przepięciami przejściowymi. Fakt ten sprawia, że sprawdzanie wskaźnika w trakcie konserwacji lub rutynowej kontroli systemu ochrony nie daje miarodajnych rezultatów. Użytkownik nie posiada bowiem żadnych wiarygodnych informacji, a układ ochronny może ulec uszkodzeniu nawet tego samego dnia, lub działać sprawnie przez kilka kolejnych lat.
Właśnie z tego powodu powinno się położyć szczególny nacisk na przewidywanie potencjalnych awarii. ImpulseCheck wykrywa prąd udarów i przepięcia przejściowe w czasie rzeczywistym, a analizę danych można wówczas przeprowadzić w ImpulseAnalytics w aplikacji Proficloud, będącej integralną częścią systemu ochrony.
Jedną z kluczowych funkcjonalności systemu firmy Phoenix Contact jest oszacowanie stanu technicznego ogranicznika (SoH – State of Health). Podawany wskaźnik SoH ogranicznika jest wynikiem rzeczywistym. Informacje na jego temat są wysyłane wraz z danymi na temat wykonanych pomiarów.
W przeciwieństwie do większości rozwiązań, zastosowanie systemu ImpulseCheck pozwala szybko wykryć potencjalne problemy związane z ogranicznikami. Dzięki temu można w porę wymienić starzejące się urządzenie i zapobiec samoistnemu odłączeniu się ogranicznika. Użycie tego rodzaju systemu ułatwia również zaplanowanie prac serwisowych oraz konserwacyjnych, pozwala na oszczędności oraz gwarantuje stałą, nieprzerwaną dyspozycyjność całego systemu.
Rys. 1. System ImpulseCheck gromadzący dane za pomocą czujników indukcyjnych.
System ochrony przed przepięciami składa się z jednostki odpowiedzialnej za komunikację i analizę, czterech przewodów wyposażonych w czujniki oraz aplikacji ImpulseAnalytics w Proficloud. Czujniki należy przymocować na izolacji przewodów przyłączonych do ogranicznika przepięć. Metoda ta nie wiąże się z żadną poważną ingerencją w działający system, gdyż instalacja SPD nie jest połączona z ImpulseCheck.
W przypadku, w którym ogranicznik oraz czujniki wychwycą jakiekolwiek udary bądź przepięcia, ich parametry zostają wysłane szyfrowanym kanałem do analizy. Za pomocą Ethernetu trafiają do chmury Proficloud, gdzie aplikacja ImpulseAnalytics przetwarza zmierzone dane na ogólnie przyjęte wielkości, takie jak amplituda, ładunek elektryczny i energia właściwa. Informacje te mogą zostać poddane obróbce analitycznej i wizualnej.
Szeroki zakres potencjalnych zastosowań jest rezultatem modułowej konstrukcji, w której czujniki z przewodami oraz segment komunikacyjny mogą działać jako autonomiczny zestaw. Możliwość ta przydaje się szczególnie w skomplikowanych układach o wielu podsystemach, w których poszczególne, trudne do namierzenia elementy są narażone na uszkodzenia punktowe.
Nic nie stoi na przeszkodzie, aby podłączyć ImpulseCheck do istniejącej już instalacji bez ochrony przed przepięciami. Jeśli jest taka konieczność, system ten może też być użyty autonomicznie w celu analizy zjawisk wynikłych z przepięć w instalacji pozbawionej ograniczników. Niezależnie od aplikacji jednostka analizująca zasilana prądem stałym o wartości 24 V z dodatkowego zasilacza, który nie jest oferowany w zestawie .
Rys. 2. Centralny moduł ImpulseCheck wpięty w instalację w trakcie pozyskiwania sygnałów pomiarowych z czujników i monitorowania styku sygnalizacji zdalnej ogranicznika.
Najważniejszą funkcją systemu ImpulseCheck jest możliwość oszacowania stanu technicznego ogranicznika przepięć, do którego jest on podpięty. Funkcjonalność ta dotyczy wyłącznie produktów firmy Phoenix Contact – w przypadku produktów innych firm, działa on wyłącznie jako licznik zdarzeń.
Funkcja SoH pokazuje pozostałą zdolność urządzenia chroniącego do pracy, jest też w stanie przewidzieć jego wymianę, gdy okaże się to niezbędne. Dzięki takiej analizie proces ten przebiega bezproblemowo jeszcze przed nastąpieniem ewentualnej awarii. Informacje te są oparte o dane na temat prądów udarowych i przepięć przejściowych, które system ImpulseCheck zgromadził od momentu jego instalacji przy SPD.
Zanotowane przez system zdarzenia są poddane analizie pod kątem szkodliwości ich wpływu na poszczególne SPD. Istotnym czynnikiem jest również ewentualny spadek wydajności urządzenia ze względu na zanotowane przez ImpulseCheck wydarzenia. Z przeprowadzoną analizą można zapoznać się w chmurze, a jej wyniki rozpatrywać zgodnie z założonymi wytycznymi.
Zadaniem aplikacji ImpulseAnalitycs w Proficloud jest zapewnienie użytkownikowi dostępu do danych zmierzonych i dostarczonych przez ImpulseCheck. Każdy przewód w monitorowanym systemie może być przeanalizowany pod kątem wykrytych prądów przepięciowych. Wartości te zostaną wówczas opisane przy pomocy odpowiednich wielkości charakterystycznych i jednostek, takich jak amplituda, ładunek elektryczny i energia właściwa.
Zbiory występujących zdarzeń mogą zostać przedstawione w postaci wykresu lub eksportowane w postaci danych o rozszerzeniu CSV. Dane o prądach przepięć, zbierane do obliczenia SoH, dostarczają także wiedzy na temat występowania przepięć, których źródłem są zjawiska atmosferyczne, jak również spowodowanych operacjami łączeniowymi odbiorników indukcyjnych.
Opisanie przepięć przejściowych jest możliwe dzięki dedykowanemu narzędziu analitycznemu, które posiada funkcję wygenerowania indywidualnych tabel i histogramów. To właśnie ten element systemu ImpulseCheck można wykorzystać aby przeprowadzić dogłębną analizę EMC instalacji w celu wykrycia zakłóceń o wysokiej częstotliwości. Zestawienie zanotowanych czasów pomaga w ustaleniu relacji stanów pracy danych elementów systemu względem występowania zakłóceń elektromagnetycznych.
Rys. 3. Aplikacja ImpulseAnalytics – zaawansowane analizy i wyniki w postaci wykresów umożliwiają pełny wgląd w nadzorowany system.
Powiadomienia systemu ImpulseAnalytics mogą być skonfigurowane zgodnie z wolą użytkownika. Zarejestrowane zdarzenia można przesłać na samodzielnie opracowaną listę adresów e-mail. Istnieje również możliwość podglądu przesłanych danych na urządzeniach mobilnych, a wyczerpujący raport z monitorowanym SPD może zostać wygenerowany za pomocą jednego przycisku lub ustawiony jako zadanie stałe, w regularnych odstępach czasowych.
Możliwość regularnego monitoringu SoH w połączeniu z dostępem do raportów dokumentujących stan poszczególnych SPD odsuwa konieczność manualnego testowania ograniczników przepięć. Funkcje te spełniają założenia okresowych kontroli systemu ochrony odgromowej (manualnych testów ograniczników przepięć) zgodnie z założeniami normy PN-IEC 62305-3.
System ImpulseCheck posiada otwartą architekturę, która gwarantuje elastyczność w obliczu licznych przyszłych zmian i ewolucji cyfrowych modeli biznesowych.
Nieustannie rosnąca ilość elektroniki sprawia, że uzyskanie precyzyjnych informacji o kondycji poszczególnych komponentów staje się coraz bardziej istotne. System ImpulseCheck umożliwia monitorowanie ograniczników przepięć w czasie rzeczywistym i gromadzi kompleksowe informacje na temat ich stanu technicznego (SoH). Jego ogromne możliwości analityczne w połączeniu z przewidywaniem konieczności podjęcia działań prewencyjnych sprawiają, że nawet najbardziej wrażliwe systemy zyskują na dyspozycyjności i wydajności.
Więcej informacji: https://phoe.co/impulsecheck
| REKLAMA |
|
|
| REKLAMA |
|
|
