Přečtěte si:  Právě vychází brožura „Elektrické autobusy pro město IX“






Pozvánky na akce


Stalo se












Murrelektronik a vyřešení problémů s odporem smyčky

Dlouhá cesta k inteligentním napájecím systémům

19.10.2020 Selektivní monitoring kanálů je důsledkem jevu, který se objevil teprve se zavedením elektronicky řízených zdrojů napájení na trh.

Když jističe nefungují

Co si představit pod pojmem „selektivní monitoring kanálů“? Odborníci, kteří strávili hodiny při odstraňování závad stroje, to moc dobře vědí. Nákladné je to zejména u složitých systémů, u kterých spínané zdroje napájení elektronicky regulují napětí a proud na výstupu.

Je možné, že v případě zkratu nebo přetížení reagují sekundární pojistky pomaleji než jednotka zdroje, a proto tato selektivita neplatí. To vede ke kritickým situacím, jako jsou poklesy napětí, a v nejhorších případech dokonce ke vznícení kabelů. Jak je však možné, že tato ochranná zařízení nereagují? Pro odpověď se musíme vrátit téměř o třicet let zpátky.

Přesvědčivý argument: vysoká ochrana proti zkratu

Bylo to na začátku 90. let minulého století, kdy mělo dojít k velké změně ve strojírenství a konstrukci zařízení spočívající v přechodu od transformátorů k elektronickým zdrojům napájení. Na začátku se pouze malá skupina lidí odvážila využívat výhod těchto nových zařízení. Regulované napětí 24 V DC a zkratová ochrana podle pevně definované charakteristické křivky zjevně zněly potenciálním uživatelům příliš dobře na to, aby to mohla být pravda!

Od té doby však byl vzestup elektronicky řízených zdrojů napájení nezastavitelný a stále více výrobců originálních zařízení chtělo těžit z jejich výhod. Navíc vysoká ochrana proti zkratu byla přesvědčivým argumentem. Pokud v transformátorových zdrojích využívaných do té doby došlo k nezjištěnému zkratu, instalace se následně přehřála a mohlo dojít i k požáru. S elektronicky řízenými zdroji si naproti tomu uživatelé kupovali moderní technologii a současně vyšší provozní spolehlivost.

Hledání zkratů mimo řídicí skříň

Jak to však bylo se zkraty mimo spínací skříň? Výstupní strana miniaturních jističů, v praxi často kombinovaná s kontaktem pro signál vedoucí do řídicího systému, spolehlivě detekovala přetížení a zkraty v místě provozu. Proč tedy tuto formu ochrany, která byla po desetiletí vyzkoušená, nezachovat? Podle názoru mnohých uživatelů to, co bylo dobré a správné pro transformátorové napájecí jednotky, muselo logicky být pro elektronicky řízené zdroje ještě lepší! Tento nesprávný předpoklad způsobil v následujících letech stavy zoufalství u mnoha elektrikářů při odstraňování vzniklých závad. Pokud byl například příčinou této závady kabel s poškozenou izolací ve vlečném řetězu, jen jeho nalezení mohlo trvat mnoho hodin až dní.

Odpor smyčky jako zlo

Jak se však mohlo stát, že zdroje napájení ve spínacím režimu se všemi jejich výhodami nebyly schopné spolehlivě vybavovat miniaturní jističe? Tato otázka nejenže vyvedla výrobce elektronicky řízených zdrojů napájení z letargie, ale přivedla také dodavatele automatizačních řešení k experimentování.

Dnes již není možné zjistit, kdo mohl nakonec zvolat „heuréka“. To však až tak důležité není. Mnohem zajímavější je výsledek nespočetných testů a výpočtů, a to zejména proto, že odhalily vcelku banální příčinu toho, proč k aktivaci miniaturních jističů nedocházelo: odpor smyčky! Elektronicky řízené zdroje napájení, tak nadšeně oslavované na trhu díky tomuto odporu, prostě nedokázaly poskytovat proud potřebný k této aktivaci po dobu alespoň 100 ms.

Shlédněte toto video s českými titulky ZDE

Výpočet odporu smyčky

Tak tedy odpor smyčky! Abychom mohli pochopit, proč je tato nejmodernější technologie navzdory všemu tak problematická, je nutné učinit krátkou odbočku k základům konstrukce strojů a zařízení. Až do doby před 30 lety bylo běžnou praxí používat k ochraně instalací v terénu miniaturní jističe typu C. Co to znamená ve spojení se zdrojem ve spínacím režimu, je objasněno na následujícím příkladu, ve kterém je použit automatický stroj se jmenovitým proudem 6 A. Podle vzorce 14 × Ijmen, to vyžaduje vypínací proud 14 × 6 A, což při vynásobení odpovídá hodnotě 84 A. Aby však zdroj 24 V vůbec dokázal těchto 84 A zajistit, jeho odpor nesmí překročit 286 mΩ.

Že tato hodnota odporu je nereálná, je možno uvést na praktickém příkladu, ve kterém se zjistí odpor smyčky senzorového kabelu dlouhého 5 m o průřezu vodiče 0,34 mm2.
Jeho odpor se vypočítá podle vzorce R = ρ × l/A, kde proud l je vynásoben dvěma z důvodu odchozích a vratných vedení.

Pokud nyní použijeme jednotlivé hodnoty se zohledněním měrného odporu ρ mědi (0,0178 Ω × mm2/m), dostaneme výsledný odpor 520 mΩ. Spolu s dalšími odpory rozvodného vedení a pramenů vodičů, jakož i s vnitřními odpory miniaturních jističů a svorek, bude celkový odpor vyšší než 1,3 Ω.

Při použití ve vzorci U = R × I to znamená, že v elektronicky ovládaném 24V zdroji je možný maximální tok proudu 18,18 A. Ten však není dostatečný pro aktivaci jističe typu C se jmenovitým proudem 6 A. Jak vyplývá z výše uvedeného, musel by být nejméně 84 A.

Pro objasnění funkce miniaturních jističů a ochranných rezistorů shlédněte toto video s českými titulky ZDE 

Grandiózní nástup inteligentního napájecího systému MICO

Uvědomění si skutečnosti, že spínací napájecí jednotky nedokáží zajistit požadovaný vypínací proud pro miniaturní jističe, mělo zajímavé důsledky. Někteří výrobci strojů a zařízení náhle začali vyvíjet aplikace se čtyřmi zdroji namísto jednoho s cílem snížit následky přetížení a zkratů na minimum.

V dnešní době jsou stále na trhu aplikace, ve kterých dvě spínací napájecí jednotky napájejí elektronické komponenty a regulátor v řídicí skříni a další dvě napájejí pohony a senzory na místě. Tento přístup je však drahý, protože vyžaduje tři elektronicky řízené zdroje napájení navíc.

Kromě dodatečných pořizovacích nákladů vyžadují tyto zdroje prostor navíc v řídicí skříni a neřeší problém. Pak by mělo větší smysl vytvořit menší jednotky se spotřebiči tak, aby v případě poruchy nedošlo k vypnutí poloviny stroje.

Ale zpět k našemu příběhu.

Vypnout tak brzy, jak je nutné, ale tak pozdě, jak je možné

Společnost Murrelektronik se s těmito problémy poprvé setkala v roce 2003 a reagovala velmi rychle. Již po jednom roce vývoje představil tento výrobce z města Oppenweiler v Německu inteligentní napájecí systém MICO (Murrelektronik Intelligent Current Operator) pro aplikace 24 V DC u spínaných zdrojů a reakce na trhu byla nadšená.

S tímto řešením Murrelektronik uspěl při navrhování vypínacích funkcí sledovaných kanálů tak, že v případě zkratu nebo přetížení vypínají, jakmile je to nutné, avšak co možná nejpozději. Moduly, jejichž proudový rozsah je možno fixovat, se tak staly zvlášť vhodnými pro aplikace, ve kterých je nutno chránit větší počet senzorů a akčních členů s podobnými požadavky.

Mico Pro se zdrojovým modulem

Štíhlý napájecí systém

Avšak selektivní monitoring kanálů byl pouze jedním z argumentů ve prospěch systému MICO. Při konstrukční šířce 72 mm bylo toto zařízení již o 36 mm štíhlejší než čtyři miniaturní jističe, každý s jedním předtím používaným signálovým kontaktem, přičemž zkušenosti ukázaly, že tento přístup jištění v kombinaci s elektronicky řízeným zdrojem vůbec nefungoval! Takže oněch 108 mm na liště DIN, která byla do té doby používána, bylo tak jako tak ztrátou času.

Dále spoustu montážního času zabralo zapojení všech čtyř miniaturních jističů s odpovídajícími signálovými kontakty. Z tohoto důvodu navrhli konstruktéři od Murrelektronik systém MICO pouze s jedním společným potenciálem, ze kterého je možno získat přístup ke všem jednotlivým kanálům.

Bez potřeby naddimenzovaných zdrojů

Protože specialisté z Murrelektronik nebyli spokojeni s prvním nejlepším navrhnutým řešením, opatřili svůj inteligentní napájecí systém funkcemi ušitými na míru potřebám v konstrukci strojů a zařízení již v úplně první verzi. Tyto funkce zahrnují kromě jiného i kaskádové spínací chování.

Tato metoda distribuuje spínací špičky, takže naddimenzované zdroje napájení již nejsou zapotřebí. Během tohoto procesu připojené kanály nabíhají online s časovou prodlevou přibližně 70 ms. Přestože tento proces zabere u čtyřkanálového zařízení pouze něco málo přes 200 ms, již to stačí pro dimenzování spínaných zdrojů podle výkonu, který je aktuálně zapotřebí. To šetří místo v řídicí skříni a snižuje pořizovací náklady, protože spínací špičky jsou tím dobře kompenzovány.

MICO monitoruje milióny proudových drah

Se svými inteligentními funkcemi si systém MICO od svého uvedení na trh před 16 lety vysloužil důvěru mnoha výrobců strojů a zařízení na celém světě. Do konce roku 2019 bylo celosvětově realizováno 8 561 513 monitorovaných proudových drah zaručujících vysokou provozní spolehlivost v širokém rozsahu aplikací.

V důsledku této enormní poptávky po „Bezpečnosti od Murrelektronik“ skupina výrobků MICO během této doby úspěšně rostla a dnes nabízí řešení šitá na míru každé aplikaci. A trh tuto univerzálnost velmi oceňuje.

Jedno řešení řídicího obvodu pro celý svět

Murrelektronik nabízí portfolio řešení pro multinormní zdroje napájení. Tato řešení využívají standardizované výrobky, které jsou koordinovány do nejmenšího detailu a které mají četné certifikáty. To znamená, že celé řešení je navrženo tak, aby splňovalo všechny příslušné normy a bylo je tak možno používat celosvětově. Bílá kniha uvádí výhody multinormních zdrojů napájení a obsahuje kompletní obvodová schémata.

Stáhněte si White paper ZDE

Pro více informací o produktech Murrelektronik navštivte www.murrelektronik.cz.

Murrelektronik

Foto © Murrelektronik

 Přečtěte si také:

Konektory F&B Pro pro Kaesaro: Zralé řešení pro výrobu sýrů

12.10.2020 Švýcarská společnost Kaesaro používá pro připojení senzorů a pohonů ke svým robotickým zařízením v sýrařských sklepích konektory F&B Pro od Murrelektronik, přičemž s výhodou využívá možností jejich snadného čištění a delších intervalů údržby. 


Druhá polovina léta je ve znamení Murrelektronik: Napájení instalací nebylo nikdy jednodušší

Část 5: Napájecí kabely Mini 7/8''

1.9.2020 Automatizované systémy a zařízení vyžadují spoustu energie. S rostoucí složitostí koncepcí instalací se neustále zvyšuje počet zařízení obsažených v těchto instalacích. Všechna tato zařízení využívají komponenty jako IO moduly, senzory, pohony, kamery či světelné zdroje. Pro napájení energeticky náročných aplikací jsou zapotřebí jednoduchá řešení, jako jsou například standardizované napájecí konektory od Murrelektronik. Nyní se podíváme blíže na napájecí kabely Mini 7/8'' které se těší důvěře již celá desetiletí. 


Druhá polovina léta je ve znamení Murrelektronik: Napájení instalací nebylo nikdy jednodušší

Část 4: Konektory M23

25.8.2020 Automatizované systémy a zařízení vyžadují spoustu energie. S rostoucí složitostí koncepcí instalací se neustále zvyšuje počet zařízení obsažených v těchto instalacích. Všechna tato zařízení využívají komponenty jako IO moduly, senzory, pohony, kamery či světelné zdroje. Pro napájení energeticky náročných aplikací jsou zapotřebí jednoduchá řešení, jako jsou například standardizované napájecí konektory od Murrelektronik. Nyní se podíváme blíže na konektory M23 jako kompletní program dodávek pro Siemens Sinamics. 


Druhá polovina léta je ve znamení Murrelektronik: Napájení instalací nebylo nikdy jednodušší

Část 3: Konektory MQ15

18.8.2020 Automatizované systémy a zařízení vyžadují spoustu energie. S rostoucí složitostí koncepcí instalací se neustále zvyšuje počet zařízení obsažených v těchto instalacích. Všechna tato zařízení využívají komponenty jako IO moduly, senzory, pohony, kamery či světelné zdroje. Pro napájení energeticky náročných aplikací jsou zapotřebí jednoduchá řešení, jako jsou například standardizované napájecí konektory od Murrelektronik. Nyní se podíváme blíže na konektory MQ15 a popíšeme si montáž s technologií rychlého připojení. 


Druhá polovina léta je ve znamení Murrelektronik: Napájení instalací nebylo nikdy jednodušší

Část 2: Napájecí konektory M12

11.8.2020 Automatizované systémy a zařízení vyžadují spoustu energie. S rostoucí složitostí koncepcí instalací se neustále zvyšuje počet zařízení obsažených v těchto instalacích. Všechna tato zařízení využívají komponenty jako IO moduly, senzory, pohony, kamery či světelné zdroje. Pro napájení energeticky náročných aplikací jsou zapotřebí jednoduchá řešení, jako jsou například standardizované napájecí konektory od Murrelektronik. Nyní se podíváme blíže na napájecí konektory M12. 


Druhá polovina léta je ve znamení Murrelektronik: Napájení instalací nebylo nikdy jednodušší

Část 1: Proč právě Murrelektronik

3.8.2020 Automatizované systémy a zařízení vyžadují spoustu energie. S rostoucí složitostí koncepcí instalací se neustále zvyšuje počet zařízení obsažených v těchto instalacích. Všechna tato zařízení využívají komponenty jako IO moduly, senzory, pohony, kamery či světelné zdroje. Vlivy Industry 4.0 a IIoT vedou k rostoucím požadavkům na řízení procesů a na získávání zpětných vazeb. Také mechanické pohony přecházejí od pneumatických k elektrickým, které zvyšují nároky na spotřebu energie v místě instalace. Pro napájení energeticky náročných aplikací jsou zapotřebí jednoduchá řešení, jako jsou například standardizované napájecí konektory od Murrelektronik. V pěti článcích si o nich nyní řekneme více. 


Diagnostická brána Cube67: Snadná diagnostika

9.4.2020 Sběrnicový systém Cube od společnosti Murrelektronik nabízí rozsáhlé diagnostické možnosti. Nová diagnostická brána umožňuje ještě jednodušší přístup k těmto datům. Toto řešení se snadno realizuje, poskytuje jasné informace v případě poruchy a urychluje postup při odstraňování závad s výslednou maximální využitelností strojů a systémů. 


Březnové novinky od Murrelektroniku zajistí instalaci skutečně na míru

9.3.2020 V březnu 2020 představila společnost Murrelektronik svým zákazníkům a další odborné veřejnosti svůj koncept decentrální instalace jako cestu k efektivním a výkonným automatizačním systémům. Tento koncept umožňuje vytvářet automatizační systém na míru konkrétním potřebám jeho průmyslových uživatelů, s možností jej kdykoli podle potřeby dále rozšiřovat. Podívejme se blíže na zařízení, která jsou součástí tohoto konceptu. 


Univerzální zdroje napájení: Jeden obvod pro všechna zařízení – jedno řešení řídicího obvodu pro celý svět

5.2.2020 Požadavky na řídicí obvody se mohou značně lišit, jestliže jsou stroje a systémy navrhovány pro provoz v různých regionech na celém světě. Společnosti, které exportují velké množství strojů na mezinárodní trhy, musejí vytvářet různé koncepce pro zdroje napájení řídicích skříní. V závislosti na cílovém trhu musejí používat různé výrobky, mít různé koncepce zapojení, případně používat různé metody při zajišťování síťového napětí, a dobře se orientovat ve značném množství různých mezinárodních norem a specifikací. 


Mico Pro: Perfektní systém na sledování proudu

3.2.2020 Mico Pro je inovačním systémem společnosti Murrelektronik na sledování proudu o napětí 24 V DC. Jeho modulární design umožňuje budovat systémy, které perfektně vyhovují požadovaným aplikacím, přidávají hodnotu výhodným poměrem mezi náklady a přínosy a šetří místo v řídicí skříni. Vypínací charakteristiky patentované společností Murrelektronik zajišťují maximální využití stroje. Další výhodou je pak integrovaná koncepce distribuce potenciálu, která významně omezuje potřebu kabeláže v řídicí skříni. 


MVK Fusion = jeden modul pro maximální rozmanitost

31.1.2020 Modul PROFINET/PROFIsafe slučuje tři základní funkce instalační techniky: digitální standardní senzory a akční členy, digitální bezpečnostní senzory a akční členy, IO-Link. Tato kombinace je inovační. Umožňuje nové a převratné koncepce pro automatizaci. Instalace se zjednodušuje a urychluje. S MVK Fusion bude zapotřebí méně sběrnicových modulů na modulární jednotku, v nejlepším případě pouze jeden. To nabízí zajímavé možnosti pro řadu automatizačních aplikací. 


Jednoduché uvedení do provozu: S Cube67 a jeho „machine option management” společnost Hermle AG výrazně snížila čas nutný pro softwarovou údržbu a podporu

27.1.2020 Maschinefabrik Berthold Hermle AG je jedním z tahounů v oboru kovovýroby. Stroje z Baden-Württemberska používá celý svět. Jejich tvůrci se pro vytvoření elektrické instalace spoléhají na modulární sběrnicový systém Cube67 od Murrelektronik. Cube67 a jeho funkce machine option management (MOM) je pro Hermle velkou výhodou. Díky možnosti použít různé konfigurace stroje bez změny programu ušetří čas a peníze vynaložené na vývoj, údržbu a softwarovou podporu. 


Maximální flexibilita pro nejrůznější požadavky

20.1.2020 Kdo si nechává provádět nebo rekonstruovat elektroinstalaci v domě nebo v bytě, setká se téměř s jistotou s produkty a řešeními značky Hager. Tato společnost je celosvětově předním specialistou na automatizaci budov a na elektroinstalace. Po celém světě není rozmístěna jen prodejní síť firmy Hager, ale také výrobní závody. V nich se vyrábí podle nejvyšších standardů kvality. Žádná komponenta se nedostane do obchodu, dokud nebude do detailu prověřena její funkčnost. Pro tyto testy jsou zapotřebí prvotřídní zkušební zařízení.


Murrelektronik: Decentralizovaná řešení automatizace

13.1.2020 Pokročilé koncepty elektrické instalace přivádějí všechny signály ze strojů do řídicího systému nebo cloudu ekonomicky nejvýhodnějším možným způsobem. Klíčem k nejlepší možné elektrické instalaci je zvážení všech fází životního cyklu stroje nebo systému. Výrobci takových strojů a systémů by měli ze zvoleného konceptu těžit stejně, jako budoucí provozovatelé. Důraz by měl být kladen na „celkové náklady na vlastnictví“ a takový životní cyklus, z jakého mají užitek všechny zainteresované strany. 


IO-Link řešení podle Murrelektronik

Integrované čisticí systémy Proceco dosahují s Cube67 a IO-Link výborných výsledků

6.11.2019 Kanadská společnost Proceco, která dodává vodní čisticí systémy na míru, byla pověřena výstavbou automatizovaného mycího systému o 13 stanicích pro letecký průmysl. Jelikož potřebovali integrovat různé typy I/O zařízení a zároveň snížit potřebnou kabeláž, využili  s úspěchem systém Cube 67 s IO-Link od Murrelektronik. 


IO-Link od Murrelektronik pro jednodušší instalace

1.11.2019 IO-Link je odpovědí na otázku, jak stavět stroje efektivnější, flexibilnější a výdělečnější. Murrelektronik má prostředky a znalosti nutné k tomu, aby tomu tak skutečně bylo. Výrobní procesy se zrychlují a stávají se flexibilnějšími a ve výsledku výdělečnějšími. Dalším důsledkem je fakt, že dochází ke generování čím dál většího množství dat. Integrace IO-Link zjednodušuje sběr a nakládání s nimi. Zároveň činí komunikaci přehlednou od senzorů až po cloudová úložiště. Když přijde na implementaci zařízení IO-Link, Murrelektronik je váš expert. 


M12 Push-Pull: Univerzální rychlopřipojovací systém

30.9.2019 Kdo často instaluje kabely M12, položil si již určitě otázku, zda neexistuje spolehlivý rychlopřipojovací systém, který by byl univerzální a odolal nejrůznějším zatížením. Do budoucna odpověď zní: Ano! M12 Push Pull je jednotný systém, s nímž lze s časovou úsporou připojovat kabely M12. Přední výrobci konektorů spolupracovali, aby mohli na trhu poskytnout standardizovaný produkt nejvyšší kvality. 


Zalisované napájecí konektory

Připojení motorů je hračkou

24.9.2019 Pomocí napájecích konektorů společnosti Murrelektronik lze motory připojit velmi snadno. Dokonalé elektrické spojení, těsnost a odolnost vůči médiím jsou základními požadavky na všechny typy konektorů. V oblasti technologie připojení motorů jsou požadovány další speciální vlastnosti:


Konektory M12 pro průmyslový Ethernet

Plnou rychlostí po komunikační dálnici

19.9.2019 Průmyslové konektory M12 společnosti Murrelektronik v krytí IP67 jsou ideální pro použití v náročných průmyslových ethernetových aplikacích. Konektor M12 s X-kódováním umožňuje vysoké přenosové rychlosti. Konektor M12 s Y-kódováním zajišťuje současně přenos dat a napájení. 




Naše tipy
















Copyright © 2012 – 2020 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services