07.08.2015

Инновация ОАО «Звезда-Энергетика» — приёмопередатчики на основе твердотельных реле

Уменьшение стоимости изделий, повышение их производительности и надёжности — основные требования отрасли к энергетическим компаниям. Но далеко не все предприятия могут освоить передовые методы проектирования на основе более функциональных компонентов. «Звезда-Энергетика» — одна из первых компаний, которая внедряет современные технологии в процесс производства автоматизированных систем управления техпроцессами. Новой разработкой наших инженеров является применение приёмопередатчиков, основанных на твердотельных реле.

Комплексный подход

Одним из главных направлений деятельности предприятия «Звезда-Энергетика» является проектирование и создание автоматизированных систем управления техпроцессами (АСУ ТП). Дивизион АСУ гарантирует комплексный подход к решению задач энергоснабжения, начиная от подготовки проектных решений и технического задания, заканчивая производством, заводскими испытаниями, ремонтом и обслуживанием производимой продукции.

При изготовлении автоматизированных систем управления используются инновационные технологии, а также комплектующие ведущих производителей. Специалисты дивизиона обладают широким спектром знаний и богатым опытом в области создания и внедрения систем управления разнообразных технологических процессов на энергообъектах.

От идеи к воплощению

Во время создания АСУ ТП с использованием ПЛК (программируемых логических контроллеров) одним из важнейших является вопрос о гальванической развязке сигналов обмена (внешних) с оборудованием ПЛК. Применять электромеханические реле в крупномасштабных системах (количество сигналов > 1000) — нецелесообразно. При использовании релейных схем возникают следующие трудности: процесс сопряжён с большим объёмом монтажных работ, усложнён процесс наладки и испытаний оборудования.

Вывод очевиден: применение оборудования АСУ на основе электромеханических реле — неэкономично и не отвечает современным требованиям эргономики.

Существует ли альтернатива? Да!

Логические преобразования сигналов в устройствах АСУ сводятся к организации стандартных функций. А значит, можно смело заявлять о повторяющейся логике построения схем управления.

В связи с этой особенностью специалисты предприятия предлагают изготавливать узлы управления (схожие по функциональному назначению) в виде унифицированных блоков управления и коммутации. Узлами управления являются типовые элементы замены (ТЭЗ). Их применение имеет ряд преимуществ:

• уменьшается время проектирования повторяющихся узлов управления;
• сокращаются трудовые и временные затраты на изготовление оборудования;
• уменьшается объем необходимого коммутационного оборудования.

При изготовлении ТЭЗ используются твердотельные реле и дополнительные элементы (на печатной плате). Там же устанавливаются разъёмы для соединения ТЭЗ и ПЛК и для приёма входных сигналов (дискретных).

Этот метод позволяет уменьшить трудозатраты на этапах разработки, производства и отладки продукции, а также повысить её надёжность.

Особенности приёмопередатчиков

На фото изображен один из вариантов ТЭЗ — приёмопередатчик внешних сигналов. Внешние сигналы идут на вход платы. Два 20-контактных разъёма (слева на фото) используются для подключения внешних сигналов, 50-контактный разъём (справа) применяется для подключения к ПЛК. Включение каналов индицируется светодиодом на плате. Принципиальная схема устройства оптимизирована для интеграции с ПЛК Siemens. Входные модули подключаются системными кабелями. Возможно применение ТЭЗ вместе с ПЛК других производителей.

Преимущества твердотельных реле

Данная технология имеет ряд преимуществ по сравнению с электромеханическими реле:

• большой эксплуатационный ресурс;
• низкий уровень электромагнитных помех;
• отсутствие профилактических работ во время эксплуатации;
• максимальное быстродействие;
• легкий монтаж;
• небольшие размеры;
• крепление на DIN-рейку.

Технические параметры приёмопередатчика (стандартного)

• Тип твердотельного реле — двухконтурный, разомкнутый, нормальный.
• Коммутируемое напряжение — 60 В.
• Коммутируемое напряжение ном. — 24 В.
• Коммутируемый ток max — 320 мА.
• Сопротивление канала, типовое — 0.8 Ом.
• Рассеиваемая мощность — 400 мВт.
• Время включения: тип. — 0,5 мс, макс. — 1,5 мс.
• Время выключения: тип. — 0,05 мс, макс. — 0,2 мс.
• Тип входного разъема — BH-20 (IDC-20MS).
• Шаг контактов — 2.54.
• Количество контактов — 20.
• Форма контактов — прямые.
• Тип выходного разъема — BH-50 (IDC-50MS).
• Количество каналов — 32.
• Форма контактов — прямые.
• Шаг контактов — 2.54.
• Монтаж — DIN-рейка 35/7,5.
• Рабочая температура — от –55 до +70 °C.
• Габариты, ШxВxГ — 106x106x34 мм.

ОАО «Звезда-Энергетика» успешно применяет данную технологию и предлагает разработку приёмопередатчиков на твердотельных реле индивидуально для конкретного заказчика. Плата, разработанная компанией, сокращает время монтажа и тестирования связей внешних сигналов и ПЛК. Это позволяет уменьшить стоимость оборудования и повысить его эффективность.

В наших планах разработка передатчиков сигналов от ПЛК к внешним цепям для управления ВУ (внешними устройствами). Передача выходных сигналов без использования электромеханических реле организовывается на базе мощных твердотельных реле. После разработки и внедрения таких передатчиков время на проектирование схем, сборку и отладку устройств сократится еще больше. На фото 3 — процесс настройки АСУ ТП.

Применение разработанных приёмопередатчиков и разрабатываемых передатчиков позволит в скором будущем быстро и безошибочно собирать полноценный программно-вычислительный комплекс. Кроме того, ведутся разработки быстрого подключения к ПЛК Schneider. Эксплуатация приёмопередатчиков быстрой сборки с системными кабелями успешно реализована нашей компанией в проекте «Новый порт».

Мы разрабатываем решения по рациональному использованию пространства шкафов с оборудованием. Это позволяет увеличить плотность расположенного оборудования и уменьшить занимаемое им пространство при сохранении всех функциональных возможностей. В результате уменьшится себестоимость продукции.

Выбирайте надежных партнеров

Петербургское предприятие «Звезда-Энергетика» является лидером в области промышленной энергетики и энергомашиностроения. Мы предлагаем готовые решения для энергоснабжения (автономного) объектов разных отраслей промышленности и ЖКХ. Компания осуществляет поставки модульных и строительство стационарных электростанций на базе газопоршневых и дизельных двигателей, газовых турбин. Наш главный принцип — ориентация на потребности заказчика. Индивидуальный подход к каждому клиенту — отличительная черта компании. Это даёт возможность разрабатывать энергетические системы, полностью соответствующие требованиям заказчика по экономическим, техническим и эксплуатационным характеристикам.