Zasilacze buforowe z MODBus: DRS-240/480

---

Systemy zasilania awaryjnego znane są od wielu lat. Stosuje się je aby zapewnić zasilanie krytycznych urządzeń na wypadek zaniku napięcia sieciowego. Na rynku dostępnych jest mnóstwo rozwiązań: od klasycznych UPS’ów zapewniających podtrzymanie napięcia sieciowego 230V, po przemysłowe zasilacze buforowe które we współpracy z akumulatorami 12/24/48V zapewniają energię urządzeniom zasilanym niskim napięciem stałym.
 
W obecnych, niespokojnych czasach wizja „blackoutu” i przerw w dostawie energii elektrycznej sprawia, że pojawia się coraz większe zapotrzebowanie na stabilne i niezawodne systemy zasilania. Już nie tylko krytyczne aplikacje, ale również inne ważne instalacje jak systemy monitoringu czy komunikacyjne sieci przemysłowe są często wyposażane w bezprzerwowe źródła zasilania.  

Na rynku znajdziemy wiele rodzajów zasilaczy buforowych oferujących podtrzymanie napięcia z zewnętrznego akumulatora. Większość z nich posiada proste i podstawowe funkcje takie jak ładowanie akumulatora, sygnalizacja zaniku napięcia sieciowego czy ochrona przed głębokim rozładowaniem. 

 

Rysunek 1 Zasilacze buforowe DRS-240 i DRS-480

A co w przypadku, gdy chcemy mieć więcej informacji o zasilanym układzie oraz większą kontrolę nad całym systemem? 
Z pomocą przychodzi nowa seria DRS - zasilaczy buforowych MEAN WELL z wbudowanym interfejsem Modbus RTU umożliwiającym sterowanie i monitorowanie pracy urządzenia. 

Dostępne są dwa warianty – pierwszy o mocy 240W oferuje na wyjściu napięcia 12, 24, 36 i 48V, natomiast drugi dostarcza moc 480W z napięciami 24, 36 i 48V. Cztery wyjścia przekaźnikowe o obciążalności 1A i dopuszczalnym napięciu 30V sygnalizują takie parametry pracy jak:  

• obecność napięcia sieciowego
• prawidłowe napięcie na wyjściu
• niski poziom akumulatora
• poprawność ładowania

Producent zadbał o możliwość montażu urządzenia na szynie DIN, chłodzenie w swobodnym obiegu powietrza oraz szeroki zakres temperatur pracy: od -30 do +70°C. To wszystko daje dużą swobodę w wyborze miejsca, gdzie możemy zamontować zasilacz. Zabezpieczanie przed głębokim rozładowaniem i odwrotną polaryzacją baterii zapewnia ochronę zarówno akumulatora jak i naszego urządzania. Zasilacze posiadają też możliwość bezpośredniego rozruchu urządzenia z akumulatora, tzw. „cold start”. Funkcja ta jest szczególnie przydatna w przypadku konieczności wymiany akumulatora przy braku napięcia sieciowego. 

Linia DRS charakteryzuje się szerokimi możliwościami konfiguracji parametrów ładowania. Duży prąd ładowania pozwala podłączać akumulatory o pojemności nawet do 200Ah. Funkcje ustawiane manualnie, jak regulacja prądu ładowania w zakresie 20-100%, wybór 2/3 stopniowej krzywej ładowania, czy też predefiniowane napięcia ładowania umożliwiają bezpieczną prace z różnymi typami akumulatorów. Mogą to być klasyczne modele z płynnym elektrolitem, żelowe, AGM a nawet akumulatory litowo-jonowe.  
 
Nowością w zasilaczach buforowych MEAN WELL jest zastosowanie protokołu komunikacyjnego ModBus. Dzięki tej funkcjonalności możemy mieć podgląd w czasie rzeczywistym na takie parametry jak:  

• wartość napięcia sieciowego
• wartość napięcia i prądu wyjściowego zasilacza
• wartość napięcia i prądu ładowania akumulatora
• wartość temperatury urządzenia i temp. otoczenia
• czas pracy na zasilaniu z baterii

Ponadto dostajemy wiele innych informacji dotyczących stanu pracy zasilacza. 

Za pomocą protokołu ModBus możliwe jest również precyzyjnie ustawienie krzywej ładowania akumulatora. Robimy to definiując wartości napięcia i prądu dla danego etapu ładowania. Podłączając zewnętrzny termistor możemy uwzględnić kompensację termiczną. Takie rozwiązanie pozwala optymalnie dobrać parametry pracy akumulatora i maksymalnie wydłużyć jego żywotność 

---

Praktyczne zastosowanie zasilacza MEAN WELL DRS

 Korzystając z urządzeń dostępnych w ofercie Elmark Automatyka stworzony został układ bezprzerwowego zasilania składający się z:  

• zasilacza buforowego MEAN WELL DRS-240-12
• sterownika PLC firmy Unitronics
• media konwertera Moxa zamieniającego protokół Modbus RTU na Modbus TCP

Rysunek 2 Układ złożony ze sterownika Unitronics, mediakonwertera MOXA oraz zasilacza buforowego MEAN WELL DRS

Wszystkie urządzenia zostały podłączone do zasilacza, który współpracuje z akumulatorem żelowym o napięciu 12V. Na sterowniku PLC widzimy wybrane parametry pracy zasilacza, takie jak napięcie sieciowe, napięcie i prąd wyjściowy, stan pracy oraz poziom naładowania akumulatora.  

 

Rysunek 3 Parametry pracy zasilacza widoczne na panelu sterownika

W przypadku zaniku napięcia sieciowego, cały układ automatycznie przełączy się na pracę z akumulatora a odpowiedni stan pracy sygnalizowany będzie na wyświetlaczu sterownika. Kiedy napięcie sieciowe zostanie przywrócone, układ przełączy się na poprzedni tryb pracy rozpoczynając przy okazji ładowanie akumulatora.

Jeśli układ podłączymy do Ethernetu wykorzystując do tego rozwiązania chmurowe Unicloud firmy Unitronics, zyskamy dostęp do nowych funkcjonalności.  
 
Teraz będziemy w stanie zdalnie monitorować parametry zasilacza, zbierać oraz analizować pozyskiwane dane. Co najważniejsze – nie potrzeba do tego żadnych dodatkowych mierników napięcia lub prądu. DRS łączy w sobie wszystko, wraz z wbudowanym protokołem Modbus.  

 Rysunek 4 Podgląd parametrów pracy zasilacza w oknie przeglądarki za pomocą chmury Unicloud

 

Wiele takich układów pracuje już u naszych klientów  
 
Jeśli chcecie zwiększyć bezpieczeństwo i niezawodność układów zasilania oraz chcecie mieć większą kontrolę na pracą systemu zasilania awaryjnego – zapraszamy do zapoznania się z serią zasilaczy DRS na naszej stronie. W przypadku jakichkolwiek pytań zapraszamy do kontaktu na zasilacze@elmark.com.pl lub telefonicznie.