industrial

اختلالات الکتریکی باعث سردرگمی نرم افزار می شود
07 ژانویه 2021 | مواد غذایی و آشامیدنی، PLC و رایانه های شخصی صنعتی

نقش سیستم‌های کنترل مبتنی بر ریزپردازنده در صنعت، دامنه راه‌حل‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، از سیستم‌های فناوری اطلاعات پشتیبان و مخابرات گرفته تا سیستم‌های کنترل اتوماسیون کف کارخانه را در بر می‌گیرد. جف ادواردز، مدیر عامل متخصص حفاظت از نوسانات گذرا، سیستم‌های کنترل انرژی، استدلال می‌کند که اگر مهندسان می‌خواهند بهره‌وری را حفظ کنند، باید برای محافظت از همه این تجهیزات در برابر اختلالات الکتریکی تلاش بیشتری انجام دهند.

تمام تجهیزات الکتریکی در یک مرکز، از سیستم های IT گرفته تا تجهیزات اتوماسیون کارخانه مانند PLC ها، نیاز به محافظت در برابر اختلالات برق دارند. ژنراتورهای پشتیبان می توانند سیستم ها را در هنگام قطع برق عملیاتی نگه دارند، اما راه اندازی آن ها زمان بر است و هیچ حفاظتی در برابر نوسانات برق و سایر اختلالات الکتریکی ایجاد نمی کنند.

سرکوب‌کننده‌های برق سنتی می‌توانند زیرساخت‌ها را در برابر اختلالات الکتریکی که به دلیل مشکلات کیفیت برق رخ می‌دهند، مانند نوسانات برق و شرایط خاموشی، محافظت کنند. با این حال، ما می دانیم که این دستگاه ها برای رسیدگی به انواع اختلالات الکتریکی ساخته نشده اند. اتوماسیون صنعتی دلتا همیشه نیاز به برق گیر برق در شبکه وجود داشته است، اما صنعت فراتر از آن تکامل یافته است. برای جلوگیری از سردرگمی نرم افزار باید تمرکز بیشتری روی تجهیزات مبتنی بر ریزپردازنده متمرکز شود.

امروزه ما از تجهیزات مجهز به ریزپردازنده‌هایی استفاده می‌کنیم که با سرعت گیگاهرتز روی تراشه‌ها کار می‌کنند، بنابراین کوچک‌ترین اختلال می‌تواند بر بهره‌وری تأثیر منفی بگذارد. اغلب، این اختلالات هم توسط اپراتورهای انسانی و هم تجهیزات حفاظت از نوسانات سنتی مورد توجه قرار نمی‌گیرند، که فقط رویدادهای بالاتر یا بسیار پایین‌تر از موج سینوسی را مسدود می‌کنند. با این حال، مدت طولانی این رویدادها می تواند پرهزینه باشد.

نوسان برق

معرفی تجهیزات به شبکه اصلی یا منبع برق، مانند درایوهای فرکانس متغیر (VFD)، به این معنی است که ولتاژ به ندرت آنطور که ما انتظار داریم عمل می کند. به عنوان مثال، اگر موج سینوسی را به صورت کد باینری بر حسب یک و صفر تصور کنیم، انتظار داریم قدرت در قله ها و دره ها یک و هر گذر از موج صفر باشد. با این حال، اختلالات برق ناشی از مشکلات کیفیت برق یا تجهیزاتی مانند VFD به این معنی است که این اتفاق نخواهد افتاد. درعوض، در عملکرد شش پالس درایو، گذرا شش بار در هر سیکل، دو بار روی موج اتفاق می‌افتد. 600 تا 700 ولت ممکن است زمانی که یک بار اتفاق بیفتد مهم به نظر نرسد. با این حال، این میلیون ها بار در ساعت اتفاق می افتد. یک تقاطع صفر کاذب مانند این باعث می شود ریزپردازنده ها زودتر فعال شوند.

اختلالات الکتریکی همچنین می تواند بدون رعد و برق رخ دهد - ما دریافتیم که 80 درصد از اختلالات الکتریکی از داخل تاسیسات می آید. این اختلالات کوچکتر ممکن است در ابتدا مورد توجه قرار نگیرند، اما ممکن است باعث سردرگمی و خطاهای نرم افزاری غیرقابل توضیح شوند. با این حال، مهندسان متوجه خواهند شد که اگر سیستم را دوباره راه اندازی کنند، به تولید عادی باز خواهد گشت.

یک دستگاه حفاظت از نوسانات سنتی، رویدادهایی را که در بالا و پایین موج سینوسی رخ می‌دهند اندازه‌گیری می‌کند و گیره می‌دهد، حداکثر و حداقل ولتاژ کاری. تا زمانی که ولتاژ از آن نقاط تجاوز نکند، واحد ولتاژ بیکار است، اما هنگامی که یک ولتاژ یا گذرا از آن سطح فراتر رفت، آن گذراها را قطع می کند.

تضعیفی

برای از بین بردن تمام مشکلات کیفیت توان، مهندسان ما یک شبکه تضعیف فرکانس ایجاد کردند - فیلتر گذرای تنظیم شده که کل موج سینوسی را از طریق 360 درجه نظارت می کند، به طوری که اگر رویدادی در هر نقطه ای رخ دهد، می توان آن را تضعیف، هموار و حذف کرد، بنابراین اطمینان حاصل می شود. زمان خرابی تمام تجهیزات مبتنی بر ریزپردازنده بسیار کاهش یافته است.

ما یک فناوری منحصر به فرد را در رویکرد خود برای برخورد با الکترونیک و ریزپردازنده ها توسعه داده ایم. اگر یک اسپایک 800 ولت به واحد SineTamer تزریق شود، خروجی حداکثر 14 ولت است، در حالی که یک اسپایک ورودی 0 ولت عملاً در خروجی غیرقابل تشخیص است. اگر پیک گذرا در حدود 80-125 کیلوهرتز باشد، می‌توانیم آن را صاف کنیم.

پیدا کردن سردرگمی نرم افزار

پی ال سی تجربه ما با طیف وسیعی از صنایع به ما نشان داده است که چرا سرکوبگرهای ولتاژ سنتی دیگر برای محافظت از تجهیزات مبتنی بر ریزپردازنده کافی نیستند. برای مثال، یکی از تولیدکنندگان نوشیدنی‌های گازدار معروف در لیما، پرو، پس از اینکه دستگاه برچسب‌زنی تازه نصب‌شده‌اش به‌طور تصادفی برچسب‌ها را وارونه چسباند، به ما مراجعه کرد. ما به‌طور موقت دستگاه‌های حفاظت از نوسانات SineTamer را نصب کردیم تا ببینیم آیا این یک مشکل گذرا است، علیرغم اینکه معتقد بودیم مرتبط نیست.

ما چند هفته بعد پیگیری کردیم و شرکت گزارش داد که هیچ مشکل دیگری وجود نداشته است. ما متوجه شدیم که شرکت ها به دلیل تجهیزات سنتی این مسائل را به تنهایی حل نمی کنند. واریستورهای اولیه اکسید فلزی (MOV) یا دستگاه‌های حفاظت از نوسانات مبتنی بر دیود نمی‌توانند گذرگاه‌های صفر کاذب را برطرف کنند، زیرا برای تشخیص اسپک‌های 700 ولت در پوشش موج سینوسی طراحی نشده‌اند. اگر یک دستگاه معمولی مبتنی بر MOV با یک گذرا 1000 ولت در 270 درجه تزریق شود، حدود 700 ولت از اوج موج سینوسی فراتر خواهد رفت. به طور مشابه، اگر صفر ولت تزریق شود، 700 ولت از فرورفتگی بیشتر خواهد شد.

ما همچنین با یک مکان تولید سیگار در پاراگوئه کار کردیم

کلاه ماهیانه دو تا سه بار توقف در دستگاه های پرکننده داشت. این به دلیل سردرگمی نرم افزار در PLC ها بود که منجر به حداقل یک ساعت توقف در هر شیفت شد. در طول دو سال پس از نصب SineTamer، تنها یک توقف در آن خط رخ داد که به عنوان غیرمرتبط با کیفیت برق تعیین شد. این شرکت تنها در 28 روز توانست بازدهی سرمایه خود را در فرصت های تولید از دست رفته مشاهده کند.

حفاظت از نوسانات موثر قرن 21 باید نه تنها برای ایمن سازی زیرساخت های اولیه الکتریکی، بلکه مهمتر از آن، برای کاهش یا حتی حذف سردرگمی نرم افزار ارتقا یابد. با تضعیف فرکانس، اکنون می توانیم تقاطع های صفر کاذب را به طور اساسی کاهش دهیم و عملاً حذف کنیم. همانطور که موج سینوسی پردازش می شود و اطلاعات وارد ریزپردازنده می شود، خالص و تمیز است.