Trend v automatizaci: Decentralizace spínaných zdrojů

Ještě nedávno se v průmyslu používaly velké rozváděče s množstvím komponent a různými funkcemi. Jenže výrobci strojů a zařízení potřebovali větší flexibilitu a efektivitu. Přichází první zařízení v modulárním provedení a také decentralizace klíčových komponent. V tom spatřili výrobci strojů i zařízení obrovský potenciál, protože modulární systémy mohly být používány samostatně nebo skládány do celků.

Právě přetvořením strojů a systémů do menších modulárních celků se mnoho komponent přesunulo z rozváděče přímo doprostřed procesu. Modulární subsystémy lze testovat samostatně, což zjednodušuje mnoho procesů včetně uvádění do provozu, nemluvě o zjednodušení údržby. Decentralizace má smysl.

Díky modulární koncepci je umožněno pozdější rozšiřování, aktualizace a modernizace systémů. Navíc není nutné vynakládat čas a náklady na změnu celkové koncepce aplikace. To platí v zásadě pro všechny komponenty včetně spínaných napájecích zdrojů, které se vždy nacházely výhradně v rozváděči.



Spínané napájecí zdroje s IP67 nabízejí výhody i v diagnostice a údržbě a zároveň usnadňují budoucí rozšíření.

V současnosti lze napájecí zdroj přesunout z řídicího systému do prostředí stroje, což je z hlediska ztrát na vedení velký posun vpřed. Čím blíže je totiž napájecí zdroj k místu zatížení (ke spotřebiči), tím menší jsou pak ztráty.

Standardní krytí IP67

Pro systémy IO se stalo standardem krytí IP67, což je odolnost vůči prachu a vodě. Bylo tady logickým krokem přenést s tím spojené výhody do oblasti průmyslových zdrojů a v ideálním případě přidat pár specifických funkcí. Přeměna síťového napětí na stejnosměrné by měla probíhat přímo u spotřebiče, aby se minimalizovaly energetické ztráty.

Při použití vyměnitelných konektorů lze zkrátit dobu instalace až o 70 procent ve srovnání s běžnými napájecími zdroji. Integrovaný komunikační standard IO-Link umožňuje rozsáhlé diagnostické možnosti. V neposlední řadě šetří kompaktní provedení spínaného zdroje s krytím IP67 místo až 93 procent. Pokud spínaný zdroj s IP67 obsahuje i ochranu proti zkratu a přetížení, není ve srovnání s řešením IP20 potřeba další kryt, montážní materiál nebo náklady. V porovnání se svorkovnicí se spínaným zdrojem a elektrickým řízením zátěžového obvodu lze ušetřit u spínaného zdroje IP67 s integrovaným jištěním zátěžového obvodu přibližně 30 procent nákladů.

Lepší chlazení mimo rozváděč

Napájecí zdroje se zahřívají vlivem rozptylu provozních ztrát, které jsou odváděny ve formě tepla. Kvůli tomu mohou být zdroje přehřívané a v nemálo případech dochází k poškození komponent napájecího zdroje. To znamená, že už při návrhu rozváděče se musí myslet na koncepci odvodu tepla.



Díky decentralizovanému napájení lze použít menší rozváděč pro PLC, pohony i další komponenty.

Tento problém vyřešilo použití decentralizovaného napájení, protože skříň neexistuje a snížení výkonu tak není nutné. Vzhledem k umístění spínaného zdroje mimo kryt se vznikající teplo snadněji odvádí. Díky decentralizovanému napájení lze použít menší a levnější rozváděč pro PLC, pohony a další komponenty. S tím souvisí další pozitiva, jako jsou nižší nároky na chlazení, delší životnost a nižší provozní náklady, např. na elektřinu u klimatizačních jednotek, které jsou potřeba zejména v letních měsících k uchlazení centralizovaných napájecích zdrojů v rozváděčích. Vůči nim nabízejí decentralizované napájecí zdroje nejen maximální dostupnost, ale také široký pracovní teplotní rozsah.

Foto: Murrelektronik