科华UPS电源
在钢铁行业中的用户要求所选用的UPS不仅必须能向处于运行中的各种关键设备(PLC,交换机等)的硬件本身,而且还应向由他们所运行的软件提供绝对安全和可靠的保护。这就意味着用户所应采购的UPS电源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电源。我们应用的台达UPS就可以向用户提供跨平台操作系统和网管功能的监控软件,它允许用户在TCP/IP网络环境下,执行UPS与网络管理平台之间的监控和数据通讯操作。不管用户的操作系统是UNIX,NOVELL,还是WINDOWS。
负载分析及设备选用
由于后备式和在线互动式UPS在应用上的局限性,这里我们就不予以考虑,只对在线机型作一个规划。考虑到电气控制系统在钢铁企业中的重要性,在选用UPS电源时有如下准则:
(1)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单台容量较大的UPS的故障率较低。②UPS的每单位千伏安的价格,随着UPS容量的增大而下降。③选用单台容量UPS时,有利于用户更经济合理地使用蓄电池。
(2)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。
(3)由于大部分钢铁行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,可以更好的适应市电电网恶劣的供电环境。
(4)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。
(5)要有配置适当的抗瞬态浪涌抑制器,以便更好的保护控制设备。
(6)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。
(7)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。
由上所述,在这里我们为主要的PLC控制系统设备选用了3台台达的H系列UPS。为什么要用3台呢?因为UPS虽然可靠性很高,一般单台UPS的平均无故障时间在10万小时以上,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PLC控制系统属于整个设备系统的心脏,为了保证其稳定及高可靠的工作,这里我们采用了双机热备份,既冗余技术(另外一台做常用设备的供电保障),其技术应用如下:
热备份架构的特点:可靠性比单机高;
停电时,一部UPS故障,另一部仍可供电;
维护时,仍保持UPS功能;
两部UPS寿命皆延长。
将备机(UPSl)的输出端接至主机(UPS2)的“旁路电源”输入端,而两台UPS的“交流电源”输入端可接至同一市电电源(见图1)。
(1)正常工作时,由主机(UPS2)提供负载电源。
(2)当主机内部出现故障,如:DC电压过低、过热、逆变器输出电压超出允许范围、逆变器失效、逆变器严重超载等,或者主机由电池供电时,电池电量耗尽,此时UPS2的输出端静态开关会自动切换至旁路,由UPSl的输出提供负载所需电源。
(3)当异常状况消除后,静态开关会自动从旁路(UPSl)转人UPS2的逆变器输出端,此时由主机(UPS2)继续为负载提供电源。
(4)在上述(2)或(3)项情况发生时,静态开关的切换有严密的电路控制,保证不会在切换时有任何断电情况发生。
基于上述的原理说明,热备份机的结构可确保负载设备不会在市电停电时因主机故障而断电,以确保负载设备不会产生数据丢失、设备损坏、系统崩溃等问题。
由于控制机房的空间有限,这里选用台达H系列UPS,其小体积,高效率非常适合用在这里。
据有关的调查数据表明,造成80%的服务器故障及用户终端45%左右的数据丢失和“出错”均与用户的电源供电质量密切相关。显然,如果我们在为网络系统选择和配置时,能够根据所在地区具体的运行环境,自己的系统所面临的问题,选配相对应的电源解决方案,就可以大幅提高管理系统的可靠性和可利用性,以便向用户提供准确、可靠和具有高“时效性”的数据和资料,为控制系统的重要设备的可靠高效的运行奠定了坚实的基础。