«
»
FacebookGoogle+

System Eaton Diagnose

System Eaton DiagnoseW zakładach przemysłowych systemy rozdziału energii mają szczególne znaczenie. Od ich bezawaryjności, żywotności oraz skrócenia czasu wymaganego na okresowe prace konserwacyjne zależy zapewnienie ciągłości pracy i produkcji. Firma Eaton opracowała system Eaton Diagnose, który umożliwia diagnostykę systemu i optymalizuje czasokresy między przeglądami.

System Eaton Diagnose opiera się na urządzeniach mierzących temperaturę na szynach miedzianych – zarówno zbiorczych, jak i rozdzielczych – w sposób ciągły. Dzięki temu można wykryć i zapobiegać dowolnym potencjalnym usterkom już na bardzo wczesnym etapie ich powstawania. Usterki takie mogą być zidentyfikowane poprzez przyrost temperatury w  dłuższym okresie, co nie zostałoby zwykle zidentyfikowane podczas badania termowizyjnego, ponieważ przy takim pomiarze nie jest dostępna żadna wartość odniesienia.

Rys. 1. Idea systemu Eaton Diagnose – konfiguracja umożliwiająca monitoring w maksymalnie 35 polach rozdzielnicy

Rys. 1. Idea systemu Eaton Diagnose – konfiguracja umożliwiająca monitoring w maksymalnie 35 polach rozdzielnicy

Idea działania

System Eaton Diagnose umożliwia pomiar temperatury w maksymalnie 35 sekcjach przy wykorzystaniu jednego kontrolera diagnostycznego. Na rysunku 1 przedstawiono ideę działania systemu w najbardziej rozbudowanej konfiguracji.
Kontroler diagnostyczny jest tu podłączony do huba USB. Jednostka hub posiada siedem wyjść, stąd można do niej podłączyć do siedmiu odbiorników. Każdy odbiornik może monitorować do pięciu sekcji, w których może znajdować się dowolna ilość czujników. Wszystkie dane odebrane przez zainstalowane odbiorniki są przesyłane do kontrolera i zapisywane. Jed­no­cześnie wszystkie te dane są również przesyłane za pomocą przyłączonej sieci.

Rys. 2. Czujniki do pomiaru temperatury, mocowane na szynach miedzianych

Rys. 2. Czujniki do pomiaru temperatury, mocowane na szynach miedzianych

Rys. 3. Adapter do montażu czujnika temperatury na połączeniach miedzianych

Rys. 3. Adapter do montażu czujnika temperatury na połączeniach miedzianych

Czujniki do pomiaru temperatury

Ważną cechą systemu Eaton Diagnose jest fakt, że czujniki do pomiaru temperatury mogą być umieszczane w obszarach, do których dostęp jest trudny lub wręcz niemożliwy w trakcie badań termowizyjnych. Z uwagi na to, że nie ma konieczności zdejmowania osłon lub zaślepek, system ten zapewnia w rezultacie zwiększone bezpieczeństwo dla personelu obsługi oraz większą dostępność całego monitorowanego układu. Konieczność zdjęcia osłon zachodzi tylko wtedy, gdy system Eaton Diagnose wykryje nieprawidłowy stan urządzenia.

Rys. 4. Czujnik PT1000 do pomiaru temperatury otoczenia wewnątrz rozdzielnicy

Rys. 4. Czujnik PT1000 do pomiaru temperatury otoczenia wewnątrz rozdzielnicy

System Eaton Diagnose bazuje na bezprzewodowych czujnikach temperatury. Oznacza to, że można je w łatwy sposób zainstalować w nowej lub już istniejącej rozdzielnicy. Biorąc pod uwagę fakt, iż niektóre przedziały w rozdzielnicy są trudno dostępne, czujniki wykonano w technologii, dzięki której nie wymagają one konserwacji – zostały one wyposażone w nowoczesny system zasilania, niewymagający baterii. Transmisja danych z czujnika rozpoczyna się po upływie trzech minut od wykrycia minimalnego prądu 100 A.
Dzięki bezprzewodowej transmisji sygnałów pomiędzy czujnikami a jednostką centralną nie ma potrzeby stosowania dodatkowych kabli w przestrzeni szyn zbiorczych i rozdzielczych. Również czas wymagany na wykonanie prac serwisowych będzie znacznie krótszy. Uruchomienie można wykonać od razu, wykonując oględziny – pomiary termowizyjne i prace demontażowe nie są już tutaj konieczne.
Czujniki zostały zaprojektowane w sposób, który zapewnia ich uniwersalne wykorzystanie. Oznacza to, że jeden i ten sam czujnik może być użyty dla dowolnej konfiguracji. Występują jedynie różnice w sposobie mocowania. W większości przypadków czujnik może być zamontowany za pomocą zintegrowanych uchwytów mocujących. Uchwyt taki został zaprojektowany dla szyny miedzianej o grubości 10 mm. W  przypadku innych zastosowań dostępne są również uchwyty dla grubości 15 mm oraz 20 mm. Ponadto dostępny jest również adapter umożliwiający montaż czujnika na połączeniach miedzianych za pomocą śrub.

Rys. 5. Moduł wejścia temperaturowego

Rys. 5. Moduł wejścia temperaturowego

Temperatura otoczenia

Do pomiaru temperatury otoczenia w  poszczególnych polach/sekcjach służy czujnik uniwersalny PT1000, który można umieścić w dowolnym miejscu i który jest już wyposażony w przewody przyłączeniowe. Przewody należy podłączyć do wejścia temperaturowego, które przekazuje dalej zmierzone wartości. Kabel przyłączeniowy o długości 1 m umożliwia zarówno umiejscowienie czujnika bezpośrednio w punkcie krytycznym w rozdzielnicy, jak również wybranie dowolnego miejsca zainstalowania wejścia temperaturowego, łatwo dostępnego w każdej chwili. Oprócz tego możliwe jest także ulokowanie czujników temperatury w kasetach wysuwnych rozdzielnic MCC. Czujniki jako takie nie wymagają czynności konserwacyjnych. Jedynie wejście temperaturowe jest wyposażone w baterię, którą należy wymieniać co około 5 lat.

Rys. 6. Kontroler diagnostyczny z osprzętem

Rys. 6. Kontroler diagnostyczny z osprzętem

Kontroler diagnostyczny

Sercem systemu Eaton Diagnose jest kontroler diagnostyczny. W nim odczytywana i zapisywana jest konfiguracja rozdzielnicy. Za pomocą odbiornika, który instaluje się w porcie USB kontrolera, odczytywany jest w kontrolerze status i dane ze wszystkich stosowanych czujników temperatury. Wszystkie zebrane dane i odczyty zostają zapisane na okres jednego miesiąca. Po upływie tego czasu pierwsze zapisane dane zostaną zarchiwizowane. Kontroler diagnostyczny jest wyposażony w gniazdo dla karty, która może być użyta jako rozszerzenie zainstalowanej pamięci. Jeżeli zostanie użyta odpowiednia pojemność karty pamięci, to maksymalny okres zapisywania danych może wynosić nawet 5 lat.

Rys. 7. Odbiornik, zbierający dane z czujników temperatury

Rys. 7. Odbiornik, zbierający dane z czujników temperatury

Monitoring

Odbiornik odbiera dane z czujników i  przesyła je do kontrolera, gdzie są one dalej przetwarzane i porównywane. Kontroler przetwarza otrzymywane dane, porównuje je z zapisanymi w systemie granicznymi wartościami progowymi oraz wyświetla odpowiedni status. Jeżeli wartość temperatury zbliży się do maksymalnej dopuszczalnej wartości granicznej, to zostanie wygenerowany alarm ostrzegawczy. Zostanie on wyświetlony w kolorze pomarańczowym w  oprogramowaniu kontrolera diagnostycznego. Na widoku ogólnym odpowiedni czujnik zmieni swój kolor. Jeżeli temperatura przekroczy wartość graniczną, wówczas czujnik zmieni swój kolor na czerwony. Jeżeli dany czujnik nie będzie wysyłał żadnych informacji (brak prądu w obwodzie szyn zbiorczych), wtedy zostanie to zasygnalizowane kolorem żółtym.
Wszystkie zebrane dane są wyświetlane w sposób graficzny oraz mogą być wyeksportowane w tabeli arkusza Excel. W każdej chwili można dokonać dalszego przetwarzania danych, np. przedstawienia w  postaci wykresów. Zapewnia to ciągłą i  długofalową przejrzystość danych, co sprawia, że analiza informacji staje się prostsza.

Rys. 8. Oprogramowanie diagnostyczne kontrolera – widok na rozmieszczenie czujników temperatury w polu zasilającym rozdzielnicy xEnergy

Rys. 8. Oprogramowanie diagnostyczne kontrolera – widok na rozmieszczenie czujników temperatury w polu zasilającym rozdzielnicy xEnergy

Rys. 9. Oprogramowanie diagnostyczne kontrolera – okno odczytu danych z czujnika temperatury otoczenia z sygnalizacją ostrzeżenia o zwiększonej temperaturze

Rys. 9. Oprogramowanie diagnostyczne kontrolera – okno odczytu danych z czujnika temperatury otoczenia z sygnalizacją ostrzeżenia o zwiększonej temperaturze

Podsumowanie

System monitoringu Eaton Diagnose jest nowoczesnym rozwiązaniem dedykowanym dla rozdzielnic, których bezawaryjna praca ma szczególne znaczenie dla ciągłości procesów przemysłowych. Zastosowana technologia bezprzewodowego przesyłania danych z czujników do kontrolera zapewnia nie tylko brak konieczności prowadzenia przewodów w przedziałach szynowych, ale przede wszystkim brak konieczności demontażu elementów rozdzielnicy w celu wykonywania pomiarów.
Jednocześnie dzięki funkcji ciągłego monitoringu systemu oraz zbierania danych możliwe jest zoptymalizowanie występujących trendów i procesów produkcyjnych. System jest oparty na interfejsie HTML, do którego dostęp możliwy jest za pomocą standardowej przeglądarki internetowej. Dzięki temu rozwiązanie może być zintegrowane z dowolną siecią. Zebrane dane można w łatwy sposób przesłać do nadrzędnej sieci przemysłowej lub systemu SCADA.

Robert Roman
Autor pracuje jako
Junior Product Manager
w firmie Eaton

Aktualności

Notowania – GIE

Wyniki GUS

Archiwum

Elektrosystemy

Śledź nas