Nola aukeratu mikroordenagailu integrazio babesaile bat eta zein da bere funtzio goi tenperaturaeko iturri elektrikoetan?
1. Mikroordenadore integraitzitako babes gailuen hautaketa eta rola
1.1 Mikroordenadore integraitzitako babes gailuen hautaketa
Mikroordenadore integraitzitako babes gailu bat zuzenean eta zehazki egiten du bere erlazio-babesa egin behar dituen lanak, diseinuan hautatzean beroteko, erantzun denbora, mantentzea eta konfigurazioa, eta funtzio gehigarriak orokorrean hartu behar dira kontuan.
Mikroordenadore integraitzitako babes gailuentzako seinaleen sarrerak tradizional erlazio-babesaren berdina dira: geruza eta intentsitatearen seinaleak potentzial transformatorretatik (PT) eta intentsitate transformatorretatik (CT) datoz, emisoreek itzultzen dute babes gailuari beharrezko seinale estandarra, filtratu gaituz aldi baxuko eta altu mailako harmonikoak eta beste interferentziak, ondoren analogikoetik digitalera bihurtzen dira A/D bihurketaile batez.
CPUak kalkulatzen du digital sarrera, emaitza aurretik ezartutako balioekin konparatzen ditu, hura aztertzen du, eta ondoren, alarma edo txarto bat aktibatzeko erabakitzen du. Beroteko eskaintzeko, neurketaren eta babes sarreren seinaleak gailuaren barneko prozesatzaile independentei esleitzen zaizkie. Honek neurketa zehatzagaitasuna lortzen du, baita oso erronka handiak diren kasuetan margina osagarria ere. Ingeniaritzarako berotasuna askotan adierazten da, baldin eta gailuak A/D gainditzea edo saturazioa ez badu, arrazoia normal balioaren 20 aldizkoa denean.
1.2 Erantzun Denboraren Hautaketa
Babes gailu baten softwareen fluxu orokorra irudian ikusten den moduan:
Diagramatik ikus daiteke, babes gailu baten erantzun denbora software erabilitakoarekin eta elektriko neurriaren kalkulatzeko metodoarekin zerikusia duela, hori erabiltzaileei ezagutua ez dena.
Diseinuan eta hautatzean, babes gailu baten kalitatea hiru indikadoreen arabera soilik aztertu dezakegu: kalkulu zehaztasuna, erantzun denbora eta kalkulu-karga. Hiru faktore hauek elkarrekin gatazka dituzte: kalkulu zehaztasuna txikia eta kalkulu-karga txikia erantzun denbora azkarragoa ematen du, zehaztasuna altuagoa eta kalkulu-karga handiagoa erantzun denbora motzeragoa. Ondorioz, energia sarea finalezko erabiltzaileentzat, kalkulu-kargua 3 aldiz baino handiagoa, kalkulu zehaztasuna 0.2% baino altuagoa eta erantzun denbora gehieneko 30ms baino gutxiagoa ezartzea nahikoa da erantzun denboraren eskaintzeko.
1.3 Funtzio Gehigarrien Hautaketa
Integraitzitako babes gailuak anitzeko zirkuitu elektronikoei behar dute teknikarien heziketa goi-mailakoa. Hautatzean, lehentasunez hardware modular eta estandarizatua duten gailuak aukeratu, horrela hardware arazoak moduluen ordezkapen batez ebaz daitezke, horrek lan efizientzia handitzen du. Gainera, babes gailuak EPROM modulu bat barne izan behar du, horrela egoeraren balio guztiak digitalki gorde daitezke. Testuinguru-erabiltzaileek orduan erabili ahal dituzte balio horiek gailuak konfiguratzea berriprogramatzea gabe.
Proiektu osoaren automatizazio ikuskapen-sistema bat integratzeko, babes gailuak komunikazio egin beharko luke, horrela data bus-en bidez sare bat sortu ahal izango da, eta txarto osteko informazioa automatizazio ikuskapen-sistema gorriz bidal daiteke.
2. Integraitzitako Babes Gailuak eta Zerbitzuleko Automatizazio Kontrol Sistemaren arteko Harremana
Zerbitzuleko automatizazio kontrol sistemaren konfigurazio eta komunikazio eskarien arabera, mikroordenadore integraitzitako babes gailuaren automatizazio sistema hiru layertan banatzen da: kontaktu layerra, subestazio layerra eta kontrol-zentro layerra.
2.1 Kontaktu Layerra
Kontaktu layerra mikroordenadore integraitzitako babes gailu desberdinetatik dago, kontaktu gailuetan zuzenean instalatuta. Gailu bakoitzak bere buruari dagokion armairuarentzat neurketak, babes seinaleak eta kontrol-funtzioak kudeatzen ditu. Funtzio espetsifikak hauek dira:
(1) Sarrera Armairua
Babes Funtzioak: Oso urruneko intentsitate handia, denbora-atzeratutako intentsitate handia.
Neurket Funtzioak: Hiru faseko intentsitatea, hiru faseko geruza, energia aktibo/pasiboa, energia aktibo/pasiboa.
Monitorizatze Funtzioak: Trenika irekita/itxita dagoen egoera.
Kontrol Funtzioak: Eskuzko irekita/itxita (armairuan), urruneko irekita/itxita.
Alarm Funtzioak: Txarto-egoeraren ondorioz, ohar-seinaleak, irekita/itxita egoera, gailuaren arazoak, arazoak grabatzea, etab.
(2) Transformadore Armairua
Babes Funtzioak: Oso urruneko intentsitate handia, denbora-atzeratutako intentsitate handia, inverso-denbora overload, fasa bakarreko lurreko akatsa, gas-handiaren txarto.
Neurket, Monitorizatze eta Kontrol Funtzioak: Sarrera armairuaren berdina.
Alarm Funtzioak: Txarto-egoeraren ondorioz, gas-txiki, tenperatura-alarm, ohar-seinaleak, irekita/itxita egoera, gailuaren arazoak, arazoak grabatzea, etab.
(3) Busbar Armairua
Babes, Monitorizatze eta Kontrol Funtzioak: Sarrera armairuaren berdina.
Alarm Funtzioak: Txarto-egoeraren ondorioz, gailuaren arazoak, arazoak grabatzea, etab.
(4) Motor Armairua
Babes Funtzioak: Oso urruneko intentsitate handia, denbora-atzeratutako intentsitate handia, overload, fasa bakarreko lurreko akatsa, geruza baxua, tenperatura altua.
Neurket Funtzioak: Hiru faseko intentsitatea, hiru faseko geruza, energia aktibo/pasiboa, energia aktibo/pasiboa.
Monitorizatze Funtzioak: Trenika irekita/itxita dagoen egoera.
Kontrol Funtzioak: Eskuzko irekita/itxita (armairuan), urruneko irekita/itxita.
Alarm Funtzioak: Txarto-egoeraren ondorioz, ohar-seinaleak, irekita/itxita egoera, gailuaren arazoak, arazoak grabatzea, etab.
Armairu bakoitzak bere sarrerak jasota, babes gailuak datuak bus bidez bidaltzen dituzte subestazio layerrako monitorizatzaile ordenagailura. Sistema hau kontrol-kableak askatzen ditu, testuinguru-konfigurazio denbora laburtzen du, eta lan efizientzia handitzen du.
2.2 Subestazio Layerra
Subestazioetik zenbait seniala industrialetako Ethernet bidez zentro kontrola gorrira bidali behar dira, eta zentro kontrola gorrira jotzen diren kontrol-eskuinek subestazio layerratik babes gailuetara jo behar dituzte. Subestazio layerra industrial control computers, inprimagailu eta pantailak ditu. Bere funtzio nagusiak dira kontaktu gailu babes gailuen konfigurazioa eta kudeaketa, sistema eragilearen monitorizatzea, subestazio datu-basea sortzea eta kudeatzea, eta zentro kontrola gorrira komunikatzea.
Gailu babesgarriak fabrikanteek software eta elektriko kalkulatzeko metodoen pribatutasuna dela eta, subestazio layerra protokolo komunikazioen bihurtzea ere egin behar du, horrela zentro kontrola gorrira eta babes gailuen artean senialak bidali eta jaso ahal izango dira.
2.3 Komunikazio Sarea
Kontaktu eta subestazio arteko komunikazioa MODbus bus sarea erabiliz egin daiteke, 64 slave station gehienez sostengatuz. Komunikazio sarea eta gailuen artean optiko isolamendua erabili daitezke kanpo inferentziak saihesteko. Subestazio eta zentro kontrola gorrira arteko komunikazioa industriko Ethernet erabiliz egin daiteke fibra optiko media batekin, komunikazio eredua 1 Mbps baino handiagoa izan behar du.
2.4 Softwarea
Sistema softwarea internazional estandar arkitektura duen mainstream platformetan erabil daiteke, Windows NT bezala. Software moduluak hauen bezala izan beharko ditu: master control software, graphics software, database management software, report generation software, and communication software.
Softwarea hautatzean, master control softwarea modularitate handia izan behar du. Modularitate handia testuinguru-erabiltzaileek programatze gehigarri gabe softwarea deitu ahal izatea ahalbidetzen du, horrek dispatseroen eta mantenimenduaren lanegiaren epea murriztu eta lan efizientzia handitzen du.
3. Beste Kontsiderazio Batzuk
Gainera, hurrengo arazoak kontuan hartu behar dira mikroordenadore integraitzitako babes gailuen hardware hautatzean:
Erabili itxita, zaharratua eta vibrazio eta interferentziaren aurka zurbiltasuna duen enpoltza, instalazio-tamaina txiki bat, ingurumen zaharrak eta panel montatzea egokiak.
Industria-grade dual-CPU egitura erabili, gailu bakoitzak CPU nagusia eta komunikazio CPU bat ditu. Bi CPUk elkar begiratzen dituzte modu honekin erantzun denbora eta zehaztasuna hobetzen dituzte, ekintza-erroreak edo falta ekintza-erroreak saihesteko, eta estabilitatea eta fidagarritasuna hobetzen dituzte.
Tenperatura osoaren automatikoki konpentsazioa gailuak -20°Ctik +60°Cra bitartean luze itxura bizitzeko ahalmena ematen dio.
Neurket eta babes seinaleak gailuaren barnean bereizteak zehaztasun eskaintzeko eta babes eremua eta fidagarritasuna bete.
Erabili maiztasun-sampling zirkuitu espesifikoa elektriko neurriak zehaztasun handiagoz kalkulatzeko.
Erabili optiko isolamendua digital sarrerak eta irteerak, eta kable isolatua armairuaren barruko konektoreentzat, kanpo interferentziak saihesteko eta gailuaren interferentziaren aurka zurbiltasuna hobetzen.
Erabili LCD pantaila handi bat eta soft keypad bat zenbakien bistaratze zehatzagaitasuna eta operazio erraza.
Konfigurazioa eta exekutatzea ostean, babes gailuak EPROM-n gordeko ditu zenbakiak, horrela konfigurazioa eta zirkuito-arazoak konpondu ostean zenbakiak berreskuratu ahal izango dira.
Oso funtzionala trenika eragilearen zirkuitua, hau da, mota desberdinetako trenikak kontrolatzeko, horrela subestazio berriak egitea erraztu.
Arazo analisi osoa, hau da, babes ekintza gertaera-izenak, elektriko neurriak gainditu izenak, eta arazoak grabatzea.
4. Mikroordenadore integraitzitako babes gailuen rolua geruza handiko kontaktu gailuetan
Mikroordenadore integraitzitako babes gailuak zirkuitoaren egoeraren babesa egiten dute. Geruza handiko kontaktu gailuetan hauen rolua hauek dira:
Mikroordenadore integraitzitako babes gailuak datu-prozesamendu, logikoko kalkulua eta informazio gordailuaren ahalmen handia dituzte, baita barne egitura aurreratua ere. Hauen funtzio osoak tradizional erlazio-babesei berdinak dira. Neurri-komponenteen, intentsitate eta geruza transformatorretatik jasotako seinaleen bidez, gailuak zirkuitoaren egoera monitorizatu, kontrolatu eta babestu dezake - hala nola, kortaia-babesa, overload-babesa, eta fasa bakarreko lurreko akatsen babesa.
Babes gailurik gabe, geruza handiko kontaktu gailuak erlazioak erabili beharko lituzke babesa lortzeko. Gaur egungo mikroordenadore integraitzitako babesak funtzio gehigarriak eskaintzen ditu, hala nola, distantziako kontrola erraztea, goi mailako sistemen artean komunikazioa, uneko intentsitate, geruza, energia eta energia datuak bidaltzea, eta babes ezarpenak erraz aldatzea.
