در  اتوماسیون صنعتی، یک منبع تغذیه DC پایدار برای PLCها، HMIها، رله‌ها و سایر دستگاه‌های کنترل حیاتی است. منابع تغذیه سوئیچینگ (SMPS) ولتاژ DC قابل اطمینان فراهم می‌کنند و عملکرد مداوم تمام قطعات کم‌مصرف داخل تابلوهای کنترل و ابزار دقیق را تضمین می‌کنند.

SMPS چیست و چرا استفاده می‌شود

یک SMPS ولتاژ برق متناوب (110–230 ولت) را به خروجی DC تنظیم شده تبدیل می‌کند، که معمولاً برای کاربردهای تابلو کنترل 24 ولت است. در حالی که گاهی اوقات 5 ولت برای دستگاه‌های کوچک استفاده می‌شود، 24 ولت DC استاندارد صنعتی است.

علاوه بر این، واحدهای پیشرفته SMPS شامل ولتاژ خروجی قابل تنظیم هستند که معمولاً در بازه 21–27 ولت DC قرار دارد. این انعطاف‌پذیری به مهندسان اجازه می‌دهد ولتاژ را برای دستگاه‌های خاص بهینه کنند و عملکرد و قابلیت اطمینان را افزایش دهند. انتخاب SMPS نیازمند در نظر گرفتن بار کل DC است که بسته به نیازهای تابلو می‌تواند از 5 آمپر تا 30 آمپر متغیر باشد.

دیدگاه نویسنده: استفاده از SMPS با اندازه مناسب، قابلیت اطمینان تابلو را بهبود می‌بخشد و فشار روی قطعات حساس PLC و ابزار دقیق را کاهش می‌دهد.

ویژگی‌های SMPSهای مدرن

واحدهای مدرن SMPS اغلب شامل کنتاکت‌های رله هستند که در صورت انحراف ولتاژ خروجی از محدوده مطلوب، هشدار می‌دهند. PLCها می‌توانند از این سیگنال‌ها به عنوان ورودی دیجیتال برای هشدارهای خودکار یا خاموشی سیستم استفاده کنند که ایمنی سیستم کنترل و نظارت بر خطا را افزایش می‌دهد.

نحوه عملکرد SMPS افزونه

منابع تغذیه افزونه با استفاده از دو واحد SMPS — یکی اصلی و یکی پشتیبان — خروجی DC بدون وقفه فراهم می‌کنند. هر دو ورودی AC را دریافت می‌کنند، اما خروجی‌های آن‌ها کمی متفاوت است (مثلاً 24 ولت اصلی در مقابل 23.5 ولت پشتیبان).

دیودهای هر خروجی تضمین می‌کنند که فقط منبع تغذیه با ولتاژ بالاتر بار را تغذیه کند. اگر منبع اصلی خراب شود، SMPS پشتیبان به طور خودکار جایگزین می‌شود. وقتی منبع اصلی بازیابی شود، دوباره تأمین برق را بر عهده می‌گیرد.

این افزونگی از توقف تابلو جلوگیری می‌کند و عملیات مداوم را حفظ می‌کند که در اتوماسیون صنعتی و  سیستم‌های اتوماسیون کارخانه حیاتی است.

انواع پیکربندی‌های SMPS افزونه

1. واحدهای افزونه یکپارچه: هر دو ماژول SMPS در یک بسته واحد با دیودهای پیش‌پیکربندی شده ساخته شده‌اند.

2. SMPSهای جداگانه با ماژول‌های دیود: دو واحد SMPS مستقل که از طریق یک ماژول دیود خارجی به هم متصل شده‌اند، افزونگی را فراهم می‌کنند.

هر دو روش انتقال بدون وقفه بین منبع اصلی و پشتیبان را تضمین می‌کنند و از قطع برق PLCها، HMIها و سایر دستگاه‌های کنترل جلوگیری می‌کنند.

دیدگاه صنعتی: SMPS افزونه در کاربردهای کنترل حیاتی مانند سیستم‌های DCS در نیروگاه‌ها، خطوط تولید و تنظیمات اتوماسیون صنعتی که زمان کارکرد بدون وقفه ضروری است، بسیار مهم است.

انتخاب SMPS مناسب برای تابلو کنترل شما

هنگام انتخاب SMPS، موارد زیر را در نظر بگیرید:

• مجموع جریان تمام دستگاه‌های DC در تابلو.

• محدوده ولتاژ خروجی قابل تنظیم برای انعطاف‌پذیری.

• کنتاکت‌های رله اختیاری برای یکپارچه‌سازی سیستم.

• نیازهای افزونگی برای عملیات حیاتی.

دیدگاه نویسنده: سرمایه‌گذاری در SMPS مناسب و تنظیمات افزونگی،  قابلیت اطمینان تجهیزات را بهبود می‌بخشد، هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد و فرآیندهای اتوماسیون کارخانه را روان‌تر می‌کند.

موارد کاربرد و راه‌حل‌های صنعتی

• تابلوهای PLC در تولید: SMPS ولتاژ 24 ولت DC قابل اطمینان برای PLCها و رابط‌های HMI فراهم می‌کند.

• اتوماسیون فرآیند در نیروگاه‌ها: واحدهای SMPS افزونه از توقف سیستم کنترل جلوگیری می‌کنند.

• تابلوهای ابزار دقیق در کارخانه‌های صنعتی: SMPS با ولتاژ قابل تنظیم، سنسورها و رله‌های حساس را بهینه می‌کند.