控制柜電源和UPS電源的發展趨勢——智能化

　　隨著設備智能水平的提升，控制柜電源和不間斷電源（UPS）也在不斷的發展，以向用戶提供運營信息，從而使運營更安全、更高效。

　　控制柜正在迅速發展，包括的功能越來越多，比如更高的智能水平以及擴展的通信。隨著工業物聯網（IIoT）的日益普及，制造企業擁有比以往更多的可用數據。控制柜電源和不間斷電源（UPS）也在不斷發展，以提供更多運營信息，例如電壓、電流、運行狀況、溫度和其它數據。

　　工業網絡已經存在很多年了，但它們的結構、可擴展性和吞吐量仍然受到很多限制。過去十多年，工業網絡通訊在很多技術和安全性方面，都取得了顯著的進步，這有助于減少早期的擔憂。現在，用戶幾乎可以在任何地方發送大量數據。

　　以前，當我們考慮控制柜內部的電源結構時，只考慮為應用提供正確的電壓和適當的電流。有時，如果情況需要的話，還有可能添加備用電池。但是，隨著時間的發展，這個設計過程發生了變化。電源技術和功能的增強，為系統集成商和用戶提供了更多選擇。在更高級別的應用中，機柜的低壓部分，包括電池備用選件，已成為一個受到更多關注的領域。

　　像傳感器、驅動器、安全裝置和其它設備等開始提供更多信息一樣，控制柜的低壓部分也提供了更多信息。多年以來，電源僅帶有LED指示，表明其“開”的狀態。某些電源還包括“DCOK”觸點。具有更強大功能接口的新一代電源和UPS技術正在出現。

　　為什么要獲取電源數據？

　　電源是控制柜的心臟。如果沒有優質電源，則機柜內的部件可能無法可靠運轉。從電源獲得的數據越多，運行人員就可以更好地了解系統性能。電源一旦打開，很少會關閉。如果設施運行人員知道電源的工作時長和狀態，他們就可以更好的規劃設備的預防性維護。

　　在控制柜電源的運行壽期內，負載會發生變化。負載變化的第一個原因是負載的老化。隨著使用時間的增長，許多負載的電阻變大。這導致電流消耗緩慢但持續的增加。第二個原因是系統擴展。當連接的輸入/輸出（I/O）點數量增加時，運行人員可能不會總是考慮電源的總體負載。在這兩種情況下，需求增加都可能對電源造成不利影響，甚至可能產生嚴重后果。提供實時電流信息的4-20mA輸出，可以發送到控制器的模擬量輸入端，以提供反饋信息。該數據可用于向維護人員提供閾值警告。

　　越來越多需要強調的信息出現在電源上。這些信息可以是來自電源自身的離散I/O點。IO-Link設備網絡和EtherNet/IP以太網等網絡接口，也開始出現在電源上。由于在控制柜中所實現的功能，備用電池也非常適合用于遠程連接。

　　現在，工業電源和UPS可以連接到通用工業協議，例如EtherNet/IP、Profinet和EtherCAT等，因此用戶可以輕松訪問有關備用電池狀態的數據。

　　圖片來源：菲尼克斯電氣

　　遠程狀態監控

　　電池是UPS系統中薄弱的環節。電池的狀況決定了UPS是否可以執行其功能。遠程狀態監控可以為維護團隊提供有關何時需要更換電池的準確數據。這樣可以減少預防性維護成本。如果電池更換的太早，會浪費業主的錢，因為這些設備狀態仍然良好。如果電池更換時間太晚，UPS電源將無法發揮其可靠的備用功能。

　　通過UPS的遠程指示，可以深入了解控制柜中低壓電源系統的實時狀況。現在，這些UPS系統可通過EtherNet/IP、ModbusTCP/IP、Profinet和EtherCAT等協議，直接與工業網絡連接。USB和RS-232等其它接口，可用于本地PC連接和信息交換。諸如電池狀態、電池充電狀態、溫度、電壓、剩余壽命、剩余緩沖時間和輸出電流之類的信息，為用戶提供了有關電源系統狀態的重要信息。

　　未來，控制系統將越來越智能化，電源、UPS系統和相關產品也將不斷升級。隨著IIoT（工業物聯網）應用的不斷擴展，低壓電力系統將能夠為信息系統所有者提供所需的信息。