PLC و رايانه هاي شخصي صنعتي
اختلالات الكتريكي باعث سردرگمي نرم افزار مي شود
07 ژانويه 2021 | مواد غذايي و آشاميدني، PLC و رايانه هاي شخصي صنعتي
نقش سيستم‌هاي كنترل مبتني بر ريزپردازنده در صنعت، دامنه راه‌حل‌هاي سخت‌افزاري و نرم‌افزاري، از سيستم‌هاي فناوري اطلاعات پشتيبان و مخابرات گرفته تا سيستم‌هاي كنترل اتوماسيون كف كارخانه را در بر مي‌گيرد. جف ادواردز، مدير عامل متخصص حفاظت از نوسانات گذرا، سيستم‌هاي كنترل انرژي، استدلال مي‌كند كه اگر مهندسان مي‌خواهند بهره‌وري را حفظ كنند، بايد براي محافظت از همه اين تجهيزات در برابر اختلالات الكتريكي تلاش بيشتري انجام دهند.
تمام تجهيزات الكتريكي در يك مركز، از سيستم هاي IT گرفته تا تجهيزات اتوماسيون كارخانه مانند PLC ها، نياز به محافظت در برابر اختلالات برق دارند. ژنراتورهاي پشتيبان مي توانند سيستم ها را در هنگام قطع برق عملياتي نگه دارند، اما راه اندازي آن ها زمان بر است و هيچ حفاظتي در برابر نوسانات برق و ساير اختلالات الكتريكي ايجاد نمي كنند.
سركوب‌كننده‌هاي برق سنتي مي‌توانند زيرساخت‌ها را در برابر اختلالات الكتريكي كه به دليل مشكلات كيفيت برق رخ مي‌دهند، مانند نوسانات برق و شرايط خاموشي، محافظت كنند. با اين حال، ما مي دانيم كه اين دستگاه ها براي رسيدگي به انواع اختلالات الكتريكي ساخته نشده اند. اتوماسيون صنعتي دلتا هميشه نياز به برق گير برق در شبكه وجود داشته است، اما صنعت فراتر از آن تكامل يافته است. براي جلوگيري از سردرگمي نرم افزار بايد تمركز بيشتري روي تجهيزات مبتني بر ريزپردازنده متمركز شود.
امروزه ما از تجهيزات مجهز به ريزپردازنده‌هايي استفاده مي‌كنيم كه با سرعت گيگاهرتز روي تراشه‌ها كار مي‌كنند، بنابراين كوچك‌ترين اختلال مي‌تواند بر بهره‌وري تأثير منفي بگذارد. اغلب، اين اختلالات هم توسط اپراتورهاي انساني و هم تجهيزات حفاظت از نوسانات سنتي مورد توجه قرار نمي‌گيرند، كه فقط رويدادهاي بالاتر يا بسيار پايين‌تر از موج سينوسي را مسدود مي‌كنند. با اين حال، مدت طولاني اين رويدادها مي تواند پرهزينه باشد.
نوسان برق
معرفي تجهيزات به شبكه اصلي يا منبع برق، مانند درايوهاي فركانس متغير (VFD)، به اين معني است كه ولتاژ به ندرت آنطور كه ما انتظار داريم عمل مي كند. به عنوان مثال، اگر موج سينوسي را به صورت كد باينري بر حسب يك و صفر تصور كنيم، انتظار داريم قدرت در قله ها و دره ها يك و هر گذر از موج صفر باشد. با اين حال، اختلالات برق ناشي از مشكلات كيفيت برق يا تجهيزاتي مانند VFD به اين معني است كه اين اتفاق نخواهد افتاد. درعوض، در عملكرد شش پالس درايو، گذرا شش بار در هر سيكل، دو بار روي موج اتفاق مي‌افتد. 600 تا 700 ولت ممكن است زماني كه يك بار اتفاق بيفتد مهم به نظر نرسد. با اين حال، اين ميليون ها بار در ساعت اتفاق مي افتد. يك تقاطع صفر كاذب مانند اين باعث مي شود ريزپردازنده ها زودتر فعال شوند.
اختلالات الكتريكي همچنين مي تواند بدون رعد و برق رخ دهد - ما دريافتيم كه 80 درصد از اختلالات الكتريكي از داخل تاسيسات مي آيد. اين اختلالات كوچكتر ممكن است در ابتدا مورد توجه قرار نگيرند، اما ممكن است باعث سردرگمي و خطاهاي نرم افزاري غيرقابل توضيح شوند. با اين حال، مهندسان متوجه خواهند شد كه اگر سيستم را دوباره راه اندازي كنند، به توليد عادي باز خواهد گشت.
يك دستگاه حفاظت از نوسانات سنتي، رويدادهايي را كه در بالا و پايين موج سينوسي رخ مي‌دهند اندازه‌گيري مي‌كند و گيره مي‌دهد، حداكثر و حداقل ولتاژ كاري. تا زماني كه ولتاژ از آن نقاط تجاوز نكند، واحد ولتاژ بيكار است، اما هنگامي كه يك ولتاژ يا گذرا از آن سطح فراتر رفت، آن گذراها را قطع مي كند.
تضعيفي
براي از بين بردن تمام مشكلات كيفيت توان، مهندسان ما يك شبكه تضعيف فركانس ايجاد كردند - فيلتر گذراي تنظيم شده كه كل موج سينوسي را از طريق 360 درجه نظارت مي كند، به طوري كه اگر رويدادي در هر نقطه اي رخ دهد، مي توان آن را تضعيف، هموار و حذف كرد، بنابراين اطمينان حاصل مي شود. زمان خرابي تمام تجهيزات مبتني بر ريزپردازنده بسيار كاهش يافته است.
ما يك فناوري منحصر به فرد را در رويكرد خود براي برخورد با الكترونيك و ريزپردازنده ها توسعه داده ايم. اگر يك اسپايك 800 ولت به واحد SineTamer تزريق شود، خروجي حداكثر 14 ولت است، در حالي كه يك اسپايك ورودي 0 ولت عملاً در خروجي غيرقابل تشخيص است. اگر پيك گذرا در حدود 80-125 كيلوهرتز باشد، مي‌توانيم آن را صاف كنيم.
پيدا كردن سردرگمي نرم افزار
پي ال سي تجربه ما با طيف وسيعي از صنايع به ما نشان داده است كه چرا سركوبگرهاي ولتاژ سنتي ديگر براي محافظت از تجهيزات مبتني بر ريزپردازنده كافي نيستند. براي مثال، يكي از توليدكنندگان نوشيدني‌هاي گازدار معروف در ليما، پرو، پس از اينكه دستگاه برچسب‌زني تازه نصب‌شده‌اش به‌طور تصادفي برچسب‌ها را وارونه چسباند، به ما مراجعه كرد. ما به‌طور موقت دستگاه‌هاي حفاظت از نوسانات SineTamer را نصب كرديم تا ببينيم آيا اين يك مشكل گذرا است، عليرغم اينكه معتقد بوديم مرتبط نيست.
ما چند هفته بعد پيگيري كرديم و شركت گزارش داد كه هيچ مشكل ديگري وجود نداشته است. ما متوجه شديم كه شركت ها به دليل تجهيزات سنتي اين مسائل را به تنهايي حل نمي كنند. واريستورهاي اوليه اكسيد فلزي (MOV) يا دستگاه‌هاي حفاظت از نوسانات مبتني بر ديود نمي‌توانند گذرگاه‌هاي صفر كاذب را برطرف كنند، زيرا براي تشخيص اسپك‌هاي 700 ولت در پوشش موج سينوسي طراحي نشده‌اند. اگر يك دستگاه معمولي مبتني بر MOV با يك گذرا 1000 ولت در 270 درجه تزريق شود، حدود 700 ولت از اوج موج سينوسي فراتر خواهد رفت. به طور مشابه، اگر صفر ولت تزريق شود، 700 ولت از فرورفتگي بيشتر خواهد شد.
ما همچنين با يك مكان توليد سيگار در پاراگوئه كار كرديم
كلاه ماهيانه دو تا سه بار توقف در دستگاه هاي پركننده داشت. اين به دليل سردرگمي نرم افزار در PLC ها بود كه منجر به حداقل يك ساعت توقف در هر شيفت شد. در طول دو سال پس از نصب SineTamer، تنها يك توقف در آن خط رخ داد كه به عنوان غيرمرتبط با كيفيت برق تعيين شد. اين شركت تنها در 28 روز توانست بازدهي سرمايه خود را در فرصت هاي توليد از دست رفته مشاهده كند.
حفاظت از نوسانات موثر قرن 21 بايد نه تنها براي ايمن سازي زيرساخت هاي اوليه الكتريكي، بلكه مهمتر از آن، براي كاهش يا حتي حذف سردرگمي نرم افزار ارتقا يابد. با تضعيف فركانس، اكنون مي توانيم تقاطع هاي صفر كاذب را به طور اساسي كاهش دهيم و عملاً حذف كنيم. همانطور كه موج سينوسي پردازش مي شود و اطلاعات وارد ريزپردازنده مي شود، خالص و تميز است.
برچسب: ،
ادامه مطلب
