در صنایع مدرن، اتوماسیون صنعتی نقش مهمی در افزایش بهرهوری، کاهش خطاهای انسانی و بهبود کیفیت تولید ایفا میکند. تجهیزاتی مانند PLC، HMI، سروو درایوها، کنترلرهای صنعتی، کامپیوترهای صنعتی و تجهیزات شبکه، هسته اصلی سیستمهای اتوماسیون را تشکیل میدهند. این تجهیزات به دلیل حساسیت بالا نسبت به کیفیت برق، در برابر قطعی، افت ولتاژ، افزایش ولتاژ و نویزهای الکتریکی آسیبپذیر هستند.
یکی از مؤثرترین راهکارها برای محافظت از این تجهیزات، خرید یو پی اس (UPS) یا منبع تغذیه بدون وقفه است. UPS علاوه بر تأمین برق اضطراری هنگام قطع برق، کیفیت ولتاژ را نیز بهبود داده و از توقف ناگهانی ماشینآلات جلوگیری میکند.
در ادامه این پست از بهین صنعت، مرکز فروش یو پی اس ایران، به بررسی نکات لازم در زمینه تهیه یو پی اس (UPS) برای ماشین آلات اتوماسیون صنعتی می پردازیم.
دفتر مرکزی : تهران ، خیابان جانبازان شرقی، پلاک 19, طبقه ۲
2005 44 77 – 021 – 2 74 75 779 – 021
تلفن همراه:
09123064586 – 09135445006 – 09199015006 – 09195445002
دفتر اصفهان: کاشان – نبش بلوار دانش – بالاتر از شیرینی یاس – تقاطع بهفرد (رودخانه)
031-55470990 – 031-55470900
دفتر مشهد: مشهد – بلوار جانباز- جانباز ١٣ – نبش شهيد عجمی ١١
٣٧٦٢٨٩٥٠-051
دفتر سمنان: شاهرود – بلوار دانشجو
09124732658
یو پی اس (UPS) چیست؟
UPS یا Uninterruptible Power Supply دستگاهی است که هنگام قطع یا نوسان برق شهری، بدون ایجاد وقفه، انرژی مورد نیاز تجهیزات را از طریق باتری داخلی یا خارجی تأمین میکند.
عملکرد UPS تنها به تأمین برق محدود نمیشود، بلکه وظایف زیر را نیز بر عهده دارد:
- حذف نویزهای الکتریکی
- تثبیت ولتاژ خروجی
- جلوگیری از افت یا افزایش ناگهانی ولتاژ
- حفاظت در برابر قطع برق
- جلوگیری از آسیب تجهیزات الکترونیکی حساس
اهمیت یو پی اس (UPS) برای ماشین آلات اتوماسیون صنعتی
در خطوط تولید صنعتی، حتی چند ثانیه قطع برق میتواند خسارتهای سنگینی ایجاد کند؛ از جمله:
- توقف کامل خط تولید
- از بین رفتن اطلاعات PLC
- ریست شدن کنترلرها
- توقف رباتهای صنعتی
- ایجاد خطا در سیستمهای SCADA
- آسیب به تجهیزات اندازهگیری
- خرابی محصولات در حال تولید
به همین دلیل در اکثر کارخانههای مدرن، UPS یکی از تجهیزات ضروری تابلوهای کنترل محسوب میشود.
تجهیزاتی که باید توسط UPS محافظت شوند
در یک سیستم اتوماسیون صنعتی، معمولاً تجهیزات زیر به UPS متصل میشوند:
- PLC
- HMI
- Industrial PC
- SCADA Server
- کنترلرهای CNC
- سوئیچهای شبکه صنعتی
- روترها
- تجهیزات مخابرات صنعتی
- ماژولهای I/O
- سیستمهای مانیتورینگ
- تجهیزات اندازهگیری دقیق
- سنسورهای حساس
در مقابل، معمولاً تجهیزات پرمصرف مانند:
- الکتروموتورها
- المنتها
- کمپرسورها
- پمپهای بزرگ
- هیترها
مستقیماً به UPS متصل نمیشوند؛ زیرا جریان راهاندازی و توان مصرفی آنها بسیار بالا است و باعث افزایش غیرضروری ظرفیت UPS میشود.
مزایای استفاده از یو پی اس در ماشینآلات اتوماسیون
۱. جلوگیری از توقف تولید
قطع برق حتی برای چند ثانیه میتواند کل فرآیند تولید را متوقف کند. UPS زمان کافی برای ادامه کار یا خاموش شدن ایمن سیستم را فراهم میکند.
۲. حفاظت از PLC
PLC مغز سیستم اتوماسیون است. قطع ناگهانی برق ممکن است باعث:
- ریست شدن برنامه
- از بین رفتن دادهها
- توقف فرآیند
- ایجاد خطاهای نرمافزاری
شود.
۳. محافظت از اطلاعات تولید
در بسیاری از خطوط تولید اطلاعات زیر دائماً ذخیره میشوند:
- تعداد تولید
- آلارمها
- تنظیمات دستگاه
- Recipeهای تولید
- اطلاعات کیفیت
UPS مانع از حذف این اطلاعات در هنگام قطع برق میشود.
۴. افزایش عمر تجهیزات
نوسانات مکرر برق باعث استهلاک قطعات الکترونیکی میشود.
UPS با تثبیت ولتاژ موجب افزایش عمر:
- منابع تغذیه
- بردهای الکترونیکی
- PLC
- HMI
- Industrial PC
خواهد شد.
۵. کاهش هزینههای تعمیرات
هر بار خاموش شدن ناگهانی تجهیزات میتواند موجب:
- خرابی بردها
- سوختن منابع تغذیه
- آسیب هاردهای صنعتی
- اختلال در شبکه صنعتی
شود.
استفاده از UPS هزینه تعمیرات و توقف تولید را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
انواع UPS مناسب برای اتوماسیون صنعتی
UPS آفلاین (Offline)
ویژگیها:
- قیمت مناسب
- مناسب تجهیزات ساده
- زمان سوئیچ کوتاه
کاربرد:
ماشینآلات کوچک و تجهیزات اداری.
UPS لاین اینتراکتیو (Line Interactive)
ویژگیها:
- اصلاح نوسانات ولتاژ
- مناسب بارهای نیمهحساس
- راندمان بالا
کاربرد:
تابلوهای کنترل متوسط.
UPS آنلاین (Online Double Conversion)
ویژگیها:
- بدون زمان سوئیچ
- کیفیت بسیار بالای برق خروجی
- حذف کامل نویز
- مناسب تجهیزات حساس
کاربرد:
- PLC
- SCADA
- سرورها
- خطوط تولید حساس
- رباتهای صنعتی
- صنایع دارویی
- صنایع غذایی
- صنایع نفت و گاز
این نوع UPS بهترین انتخاب برای بیشتر سیستمهای اتوماسیون صنعتی محسوب میشود.
چگونه ظرفیت UPS را انتخاب کنیم؟
برای خرید UPS مناسب باید موارد زیر بررسی شوند:
- توان کل تجهیزات (وات یا VA)
- ضریب توان
- زمان مورد نیاز برای پشتیبانی
- جریان راهاندازی تجهیزات
- قابلیت توسعه آینده
- شرایط محیطی کارخانه
بهتر است تنها تجهیزات کنترلی و حیاتی به UPS متصل شوند تا ظرفیت دستگاه بهدرستی انتخاب شده و هزینهها کاهش یابد.
نقش باتری در سیستم UPS
باتری مهمترین بخش UPS است.
مدت زمان پشتیبانی به عوامل زیر بستگی دارد:
- ظرفیت باتری
- توان مصرفی تجهیزات
- راندمان UPS
- دمای محیط
در بسیاری از خطوط تولید، ۵ تا ۱۵ دقیقه زمان پشتیبانی برای ذخیره اطلاعات، ادامه فرآیندهای کوتاه یا خاموش کردن ایمن سیستم کافی است؛ اما در برخی صنایع، باتریهای بزرگتر برای زمانهای طولانیتر در نظر گرفته میشوند.
جمعبندی
ماشینآلات اتوماسیون صنعتی سرمایههای ارزشمند هر کارخانه هستند و عملکرد آنها به کیفیت برق وابستگی مستقیم دارد. قطع ناگهانی برق یا نوسانات ولتاژ میتواند موجب توقف تولید، از دست رفتن دادهها، خرابی تجهیزات و تحمیل هزینههای سنگین شود. استفاده از UPS راهکاری مؤثر برای تأمین برق پایدار، محافظت از تجهیزات حساس و افزایش قابلیت اطمینان خطوط تولید است.