حل UPS لصناعة الأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي

I. تحديات الإمداد بالطاقة في مجال الأتمتة الصناعية والتحكم في الصناعة

تواجه صناعة الأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي متطلبات صارمة لإمدادات الطاقة:

خطوط الإنتاج المؤتمتة: يمكن أن تؤدي تقلبات الطاقة إلى تعطيل الإنتاج وإتلاف المعدات وتقليل جودة المنتج.
أنظمة التحكم: تتطلب أنظمة التحكم المنطقية المنطقية القابلة للبرمجة ونظم التحكم الموزعة طاقة مستقرة. يمكن أن تؤدي حالات عدم الاستقرار إلى تعطيل العمليات وتؤثر على كفاءة الإنتاج.
أنظمة الحصول على البيانات والمراقبة: تتطلب هذه الأنظمة طاقة مستقرة لضمان دقة البيانات والمراقبة في الوقت الحقيقي.
معدات البحث والتطوير: تحتاج منصات الاختبار والأجهزة التجريبية إلى طاقة موثوقة لمنع فقدان البيانات وتلف المعدات.

II. حل UPS لصناعة الأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي

1- أهداف الحل

يهدف حل UPS إلى توفير إمدادات طاقة غير منقطعة عالية الجودة وعالية الموثوقية للمعدات والأنظمة الحيوية في الأتمتة الصناعية والتحكم الآلي الصناعي. يضمن التشغيل المستقر لخطوط الإنتاج المؤتمتة وأنظمة التحكم وأنظمة الحصول على البيانات ومعدات البحث والتطوير. وهذا يعزز موثوقية إمدادات الطاقة وجودتها، ويضمن استمرار عمليات الإنتاج، ويضمن جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.

2- تصميم بنية النظام

مركزية UPS كبير Systems for Key Facilities: Deploy large UPS systems in production workshops and control centers to provide stable power to automated production lines and control systems.
أنظمة UPS الصغيرة الموزعة في العقد الرئيسية: قم بتركيب أنظمة UPS الصغيرة في نقاط الحصول على البيانات ومواقع معدات البحث والتطوير. تضمن هذه الأنظمة إمدادات طاقة مستقلة وموثوقة، مما يعزز مرونة وموثوقية إمدادات الطاقة.
نظام إدارة الطاقة المتكامل: إنشاء نظام مركزي لإدارة الطاقة لمراقبة وإدارة أنظمة وحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة في مجالات الإنتاج والتحكم والبحث والتطوير. وهذا يتيح المراقبة في الوقت الحقيقي، والتحكم المركزي، والإدارة الذكية، وتحسين الكفاءة التشغيلية والموثوقية.

ثالثاً. اختيار نظام UPS وتهيئته

1- اختيار سعة UPS

حساب دقيق لمتطلبات الطاقة: قم بإجراء مسح وتحليل شامل لاستهلاك الطاقة للمعدات الهامة في الأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي. استنادًا إلى الطاقة المقدرة للمعدات وأنماط الاستخدام، احسب بدقة إجمالي سعة UPS المطلوبة.
تصميم التكرار المعقول: بالنظر إلى الدور الحاسم لإمدادات الطاقة في الأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي، صمم التكرار في سعة UPS. بشكل عام، اختر أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطعة بـ 1.2 إلى 1.5 ضعف السعة المحسوبة لضمان إمداد طاقة موثوق به لنمو الأعمال في المستقبل.

2- تكوين البطارية

تحديد وقت النسخ الاحتياطي بناءً على سيناريوهات التطبيق: تكوين بطارية UPS backup time according to the power outage emergency handling requirements of different industrial scenarios. For automated production lines and control systems, set the backup time to 30 – 60 minutes to allow sufficient time for equipment shutdown and prevent production safety accidents. For data acquisition systems and R&D equipment, provide 15 – 30 minutes of الطاقة الاحتياطية لضمان إنجاز المهام الجارية والحفاظ على وظائف المراقبة العادية.
اختر تقنية البطاريات عالية الجودة: في بيئات الأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي، أعط الأولوية لبطاريات الليثيوم أيون لكثافة طاقتها العالية وعمرها التشغيلي الطويل وموثوقيتها العالية. تضمن هذه البطاريات تشغيل UPS مستقرًا ودعمًا موثوقًا للطاقة الاحتياطية.

رابعًا. استراتيجيات حماية المعدات الرئيسية

1- خطوط الإنتاج المؤتمتة

إمداد طاقة مستقر أثناء التشغيل العادي للمرافق: توفر أنظمة UPS جهدًا وتيارًا مستقرًا لخطوط الإنتاج المؤتمتة أثناء التشغيل العادي للمرافق، مما يضمن استمرار عمليات الإنتاج وجودة المنتج.
تبديل سلس وطاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي: عند انقطاع طاقة المرافق، فإن نظام UPS يتحول بسرعة إلى وضع طاقة البطارية، مما يوفر طاقة مستمرة لمعدات الإنتاج. وهذا يمنع تلف المعدات وحوادث سلامة الإنتاج الناجمة عن الانقطاع المفاجئ للطاقة.

2- أنظمة التحكم

دعم الطاقة لوحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة ووحدات التحكم الموزعة: توفر أنظمة يو بي إس طاقة مستقرة لوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ووحدات التحكم الموزعة (DCS)، مما يضمن سلاسة العمليات الآلية. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يوفر نظام UPS طاقة احتياطية للحفاظ على وظائف نظام التحكم العادية ومنع تعطل الإنتاج.
مصدر طاقة موثوق لمكونات نظام التحكم: بالنسبة لمكونات نظام التحكم مثل المستشعرات والمشغلات، يضمن نظام UPS إمدادًا مستقرًا بالطاقة ويمنع الأعطال الناجمة عن مشاكل الطاقة.

3- أنظمة الحصول على البيانات والمراقبة

إمداد الطاقة لمعدات الحصول على البيانات: توفر أنظمة UPS طاقة مستقرة لمعدات الحصول على البيانات مثل أجهزة الاستشعار وأجهزة تسجيل البيانات، مما يضمن جمع البيانات بدقة وفي الوقت المناسب.
دعم الطاقة لأنظمة نقل البيانات: بالنسبة لأنظمة نقل البيانات مثل الشبكات الصناعية وأجهزة الاتصالات، يضمن نظام UPS إمدادًا مستقرًا بالطاقة ويمنع فقدان البيانات ويضمن سلامة بيانات الإنتاج وطبيعتها في الوقت الفعلي.

4- معدات البحث والتطوير

إمداد الطاقة لمنصات الاختبار والأجهزة التجريبية: توفر أنظمة UPS طاقة مستقرة لمنصات الاختبار والأجهزة التجريبية، مما يضمن سلاسة عمليات البحث والتطوير. أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يوفر نظام UPS طاقة احتياطية لمنع فقدان البيانات وتلف المعدات.
مصدر طاقة موثوق لأنظمة بيانات البحث والتطوير: بالنسبة لأنظمة تخزين بيانات البحث والتطوير وتحليلها، يضمن نظام UPS إمدادًا مستقرًا بالطاقة، مما يمنع فقدان البيانات ويضمن أمن وسلامة بيانات البحث والتطوير.

V. تدابير تعزيز القدرة على التكيف مع البيئة والموثوقية

1- تصميم القدرة على التكيف مع البيئة

التكيف مع البيئات الصناعية: تم تصميم معدات يو بي إس بميزات حماية للتكيف مع البيئات الصناعية. يمكن أن تعمل بموثوقية في بيئات مختلفة مثل ورش الإنتاج ومراكز التحكم ومختبرات البحث والتطوير حيث قد تتعرض للغبار والرطوبة وتغيرات درجات الحرارة.

2- تدابير تعزيز الموثوقية

تصميم زائد عن الحاجة: اعتماد تصميمات زائدة عن الحاجة مثل مدخلات الطاقة المزدوجة والتكرار المتوازي لتعزيز موثوقية نظام يو بي إس. في حالة حدوث عطل في طاقة المرافق أو تعطل معدات يو بي إس، يمكن للنظام أن يتحول تلقائيًا إلى الطاقة الاحتياطية أو الوحدات الاحتياطية المتوازية الزائدة لضمان استمرار إمداد الطاقة للمعدات الحرجة.
موثوقية المكونات ومراقبة الجودة: استخدام مكونات عالية الجودة وإجراء فحوصات واختبارات جودة صارمة أثناء إنتاج وحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة. وهذا يضمن موثوقية واستقرار معدات يو بي إس ويقلل من احتمال حدوث أعطال.

سادسًا. المراقبة والإدارة الذكية

1- وظائف مراقبة نظام UPS

مراقبة البيانات في الوقت الحقيقي: تتميز أنظمة يو بي إس بوحدات مراقبة ذكية تراقب في الوقت الحقيقي المعلمات الرئيسية مثل الجهد والتيار والتردد وحالة البطارية وظروف الحمل. يتم عرض هذه المعلمات من خلال واجهات المراقبة، مما يتيح للموظفين فهم حالة معدات يو بي إس وظروف إمداد الطاقة على الفور.
وظيفة الإنذار غير الطبيعي: عندما يكتشف نظام يو بي إس حالات شاذة مثل انحرافات الجهد أو أعطال البطارية أو الأحمال الزائدة، فإنه يطلق على الفور إنذارات صوتية ومرئية ويرسل معلومات الإنذار إلى الموظفين عبر الرسائل القصيرة أو البريد الإلكتروني. يتيح ذلك الاستجابة في الوقت المناسب للمشاكل المحتملة ويمنع تلف المعدات وانقطاع التيار الكهربائي.

2- المراقبة والإدارة عن بُعد

المراقبة عن بُعد والتشغيل: بالاستفادة من تكنولوجيا الشبكة، تدعم أنظمة يو بي إس المراقبة والإدارة عن بُعد. يمكن للموظفين مراقبة حالة معدات يو بي إس عن بُعد وإجراء عمليات مثل إعدادات المعلمات وتشخيص الأعطال عبر متصفحات الويب أو تطبيقات الأجهزة المحمولة، مما يحسن كفاءة الإدارة وسرعة الاستجابة.
الإدارة المركزية وتحليل البيانات: تتيح أنظمة يو بي إس المراقبة والإدارة المركزية للأجهزة المتعددة عبر مرافق الأتمتة الصناعية والتحكم في جميع أنحاء مرافق الأتمتة الصناعية. ويمكنها جمع وتحليل البيانات التشغيلية من معدات يو بي إس، مما يوفر أساسًا لصيانة المعدات وتحسين إدارتها. يعمل ذلك على تحسين الكفاءة التشغيلية وموثوقية أنظمة الطاقة الصناعية.

سابعًا. تطبيق UPS في مرافق الأتمتة الصناعية والتحكم في المنشآت الصناعية

ورش الإنتاج: في ورش الإنتاج، توفر أنظمة UPS إمدادات طاقة مستقرة لخطوط الإنتاج المؤتمتة وأنظمة التحكم. وهي تضمن استمرار عمليات الإنتاج وجودة المنتج.
مراكز التحكم: في مراكز التحكم، توفر أنظمة UPS إمدادات الطاقة المستقرة لوحدات التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC) ونظم التحكم الموزعة (DCS). وهي تضمن سلاسة العمليات الآلية وتمنع تعطل الإنتاج الناجم عن مشاكل الطاقة.
نقاط الحصول على البيانات: في نقاط الحصول على البيانات مثل خطوط الإنتاج ومحطات المراقبة، توفر أنظمة UPS إمدادات طاقة مستقرة لمعدات الحصول على البيانات وأنظمة النقل. وهي تضمن جمع البيانات ونقلها بدقة وفي الوقت المناسب.

ثامناً دراسة حالة تطبيق UPS في مؤسسة للأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي

خلفية المشروع: عانت إحدى شركات الأتمتة الصناعية والتحكم الصناعي في مدينة معينة من انقطاع متكرر للتيار الكهربائي بسبب موقعها في منطقة ذات طاقة مرافق غير مستقرة. أدى ذلك إلى انقطاع الإنتاج وتأثر جودة المنتج وزيادة تكاليف صيانة المعدات.
تنفيذ الحل: بعد التحقيق والتحليل في الموقع، قمنا بنشر مجموعة من أنظمة UPS الكبيرة في ورشة الإنتاج ومركز التحكم في المؤسسة. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بتركيب أنظمة UPS صغيرة في نقاط الحصول على البيانات ومواقع معدات البحث والتطوير. تم توصيل أنظمة UPS بخطوط إمداد الطاقة لخطوط الإنتاج المؤتمتة وأنظمة التحكم ومعدات الحصول على البيانات ومنصات الاختبار، مما يوفر إمدادات طاقة مستقرة وموثوقة.
تأثير التطبيق: بعد نشر أنظمة UPS، حققت المؤسسة إنتاجاً مستمراً ومستقراً على الرغم من الانقطاع المتكرر لطاقة المرافق. تحولت أنظمة يو بي إس بسرعة إلى وضع طاقة البطارية أثناء انقطاع التيار الكهربائي، مما وفر طاقة احتياطية للمعدات الحيوية مثل خطوط الإنتاج الآلية ومنصات الاختبار. وقد حال ذلك دون انقطاع الإنتاج وتلف المعدات، مما يضمن جودة المنتج. وفي الوقت نفسه، ضمنت أنظمة UPS التشغيل العادي لأنظمة الحصول على البيانات، مما حال دون فقدان البيانات وضمان سلامة بيانات الإنتاج وطبيعتها في الوقت الحقيقي. أفادت إدارة المؤسسة أنه بعد نشر أنظمة UPS، تحسنت كفاءة الإنتاج وجودة المنتج في المؤسسة بشكل ملحوظ، مع انخفاض ملحوظ في تكاليف صيانة المعدات.

تاسعاً. ملخص

باختصار، حل UPS الخاص بنا لـ الأتمتة الصناعية والتحكم الآلي الصناعي تعالج الصناعة تحديات إمدادات الطاقة التي تواجهها خطوط الإنتاج المؤتمتة وأنظمة التحكم وأنظمة الحصول على البيانات ومعدات البحث والتطوير. فمن خلال توفير إمدادات طاقة غير منقطعة عالية الجودة وعالية الموثوقية تضمن التشغيل المستقر للمعدات والأنظمة الصناعية الهامة. وهذا يعزز موثوقية وجودة إمدادات الطاقة ويضمن استمرار عمليات الإنتاج ويضمن جودة المنتج وكفاءة الإنتاج.