Ở các xưởng sản xuất, bộ điều khiển logic khả trình và bộ điều khiển tần số thay đổi dường như thường chạy ổn định. Không có cảnh báo lỗi nào bật lên và nguồn điện đầu vào có vẻ ổn định, tuy nhiên các thiết bị này đột ngột tắt mà không có cảnh báo. Việc dừng dây chuyền ngoài kế hoạch sẽ gây ra tổn thất tài chính đáng kể. Các nhóm thường xuyên thay thế phần cứng và kiểm tra phần mềm kỹ lưỡng, nhưng những lỗi bí ẩn vẫn tiếp tục tái diễn. Trong hầu hết các trường hợp như vậy, sụt áp ngắn hạn và mất điện tạm thời từ lưới điện địa phương là nguyên nhân thực sự.
-
Sụt điện áp có nghĩa là điện áp nguồn giảm đột ngột trong một thời gian ngắn, giảm xuống 10% đến 90% giá trị tiêu chuẩn. Những dao động này có thể chỉ kéo dài nửa chu kỳ điện, khoảng 10 mili giây hoặc kéo dài đến một phút. Những lần mất điện ngắn hạn sẽ cắt đứt gần như hoàn toàn dòng điện và tương tự như vậy hiếm khi kéo dài quá 60 giây.
-
Các sự cố thường gặp hàng ngày gây ra những hiện tượng bất thường về điện như sau: sét đánh gần đó, động cơ công nghiệp lớn khởi động đột ngột, cầu dao tự động đặt lại sau khi đoản mạch đường dây phân phối và phóng điện hồ quang từ thiết bị hàn hạng nặng tại-công trường. Những nhiễu loạn điện này tồn tại cực kỳ ngắn-nên rất khó phát hiện. Đồng hồ vạn năng cầm tay thông thường thiếu tốc độ phản hồi đủ để ghi lại các mức tăng đột biến. Các bản ghi lỗi-tích hợp trong thiết bị chỉ đánh dấu sự cố là lỗi thấp áp chung hoặc không để lại bản ghi lỗi nào, điều này giải thích tại sao những lần tắt máy này dường như không thể giải thích được.
-
PLC rất dễ bị tổn thương trước những biến động nguồn điện như vậy do các bộ nguồn chuyển mạch bên trong của chúng. Các bộ phận này chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều có điện áp thấp{1}}ổn định để chạy bộ xử lý trung tâm và mô-đun đầu vào{2}}đầu ra, được hỗ trợ bởi các tụ điện bên trong có công suất-cao để lưu trữ nguồn điện dự phòng. Khi điện áp đến giảm mạnh, các tụ điện này trở thành nguồn điện duy nhất để duy trì hoạt động bình thường.
Tuy nhiên, năng lượng tụ điện được lưu trữ chỉ kéo dài từ 10 đến 20 mili giây. Điện áp sụt giảm nghiêm trọng hoặc kéo dài kéo điện áp tụ điện xuống dưới ngưỡng hoạt động ổn định. Đầu ra dòng điện một chiều bị cắt ngay lập tức, PLC ngừng chạy và dữ liệu vận hành chưa được lưu sẽ bị mất vĩnh viễn. Vào thời điểm nguồn điện lưới phục hồi trở lại và bộ điều khiển hoàn tất quá trình tự-kiểm tra để khởi động lại, quá trình sản xuất đã bị đình trệ. Thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến đôi khi khiến cả lô sản phẩm dở dang không thể sử dụng được.
Ổ đĩa tần số thay đổi phải đối mặt với rủi ro vận hành giống hệt nhau. Điện áp bus dòng điện một chiều bên trong của chúng thay đổi chặt chẽ cùng với dòng điện xoay chiều đi vào. Điện áp sụt giảm kéo điện áp bus xuống nhanh chóng, chạm đến giới hạn bảo vệ điện áp thấp đã đặt trước và buộc biến tần phải khóa và tắt.
Ngay cả khi có-chức năng tự động khởi động lại tích hợp, thiết bị vẫn bị mất điện hoàn toàn, tạm dừng ở chế độ chờ và đặt lại tốc độ. Sự gián đoạn như vậy làm gián đoạn nghiêm trọng quy trình sản xuất liên tục. Hầu hết các ổ đĩa chỉ lưu trữ mã lỗi mới nhất, ghi nhãn các sự cố nguồn ngắn gọn đơn giản là lỗi điện áp thấp mà không có dữ liệu chi tiết về thời gian nhiễu loạn hoặc tần suất xuất hiện. Nhân viên bảo trì gặp khó khăn trong việc xác định chính xác các yếu tố kích hoạt và thường đánh giá sai các lỗi là sự mất ổn định cố hữu của thiết bị.
Việc ngừng hoạt động đột ngột gây ra-thiệt hại nặng nề cho hoạt động sản xuất. Các điểm dừng ngoài kế hoạch làm dừng dây chuyền ép đùn nhựa và đốt các nguyên liệu thô còn sót lại bên trong thùng vít. Sự cố mất điện trong thời gian ngắn trong quá trình đóng gói chất bán dẫn gây lãng phí toàn bộ lô wafer. Việc dừng dây chuyền đóng gói thực phẩm trong thời gian ngắn sẽ làm hỏng độ chính xác của việc đóng gói và yêu cầu khử trùng toàn bộ dây chuyền một lần nữa. Các sự cố điện nhỏ thường xuyên tích tụ và gây ra thiệt hại kinh tế nặng nề bất ngờ.
Chỉ dựa vào hiệu suất chống nhiễu-của PLC và VFD ban đầu không thể giải quyết vấn đề một cách hiệu quả. Các thiết bị công nghiệp tiêu chuẩn không đáp ứng được tiêu chí nghiêm ngặt về điện trở sụt áp đặt ra cho-thiết bị sản xuất chất bán dẫn cao cấp như tiêu chuẩn SEMI F47. Việc lắp đặt các nguồn cung cấp điện liên tục-quy mô lớn cho toàn bộ dây chuyền sản xuất mang lại khả năng bảo vệ đáng tin cậy nhưng đòi hỏi chi phí vốn lớn, không gian lắp đặt rộng rãi và phí bảo trì hàng ngày cao. Giải pháp này tỏ ra không thực tế, đặc biệt đối với các hệ thống truyền động tần số biến đổi công suất cao-có công suất từ hàng chục đến hàng trăm kilowatt. Bảo vệ mạch điều khiển mục tiêu đóng vai trò là giải pháp thay thế kinh tế và thiết thực hơn.
Chúng tôi khuyên bạn nên lắp đặt các mô-đun bảo vệ rơle thông minh chuyên nghiệp được thiết kế để chống lại tác động sụt áp. Được kết hợp với các cụm lưu trữ năng lượng siêu tụ điện nhỏ gọn, thiết lập này chỉ cung cấp nguồn điện ổn định cho các bảng điều khiển PLC, hệ thống điều khiển VFD và cuộn dây công tắc tơ chính.
Mô-đun này theo dõi thời gian thực-về điện áp đường dây đến. Khi điện áp giảm hoặc mất điện tạm thời, nó sẽ chuyển sang nguồn điện dự phòng bên trong trong vòng một phần nghìn giây và duy trì đầu ra dòng điện một chiều ổn định cho các bộ phận điều khiển. Điện áp mạch chính có thể giảm xuống mức cực thấp, trong khi PLC và bảng điều khiển VFD vẫn được cấp nguồn bình thường. Không có cảnh báo lỗi sai nào được kích hoạt và các công tắc tơ quan trọng vẫn đóng. Các thiết bị sẽ tiếp tục hoạt động bình thường một cách liền mạch sau khi nguồn điện lưới được khôi phục mà không có phản hồi bất thường.
Dữ liệu ứng dụng hiện trường được thu thập từ các khu vực-không ổn định về điện bao gồm Đông Nam Á và Trung Đông xác minh rằng thiết lập bảo vệ này giúp giảm hơn 90% sự cố tắt máy vô cớ. Toàn bộ quá trình cài đặt vẫn đơn giản và chỉ cần kết nối dây trực tiếp với các vòng nguồn điều khiển hiện có.
Nếu cơ sở của bạn thường xuyên gặp sự cố ngắt thiết bị không rõ nguyên nhân, hãy tập trung kiểm tra-các điều kiện dao động điện áp tại chỗ. Sự thay đổi công suất ở mức mili giây- là nguyên nhân gây ra hầu hết các sự cố tắt máy khó nắm bắt. Thay vì liên tục kiểm tra và thay thế bộ điều khiển và ổ đĩa, hãy nâng cấp các vòng điều khiển chính bằng thiết bị bảo vệ rơ-le thiết thực. Phòng chống biến động điện năng hiệu quả giúp dây chuyền sản xuất hoạt động trơn tru mà không bị gián đoạn do sự thay đổi điện áp thoáng qua.
