Блок живлення 24В - основа електропостачання вимірювальних систем

В основі електричного постачання будь-якої сучасної вимірювальної системи лежить блок живлення 24В. Без участі цього елемента неможливо уявити роботу будь струмового петлі. Принцип її роботи наступний: всі електронні прилади збираються послідовно в одне велике кільце, по якому циркулює струм (найчастіше це 4-20 мА). Блок живлення 24В є джерелом напруги. Величину струму змінює сенсор залежно від параметра. А в якості приймача виступає аналоговий вхід промислового контролера. З вищенаведеного видно, що від його якісної і надійної роботи залежить функціонування інших компонентів системи.

Схемотехнічна реалізація

До складу будь-якого такого пристрою входять наступні модулі:

• Вставка плавка.
• Понижуючий трансформатор.
• Діодний міст.
• Фільтр.
• Блок керування.

Вставка плавка - це запобіжник, який захищає пристрій від перевантаження. Як тільки на вхід подається високе значення струму, він перегорає, в результаті чого вся система знеструмлюється. При цьому всі її компоненти залишаються працездатними. Трансформатор складається з двох обмоток. Перша з них - це первинна (на неї подається 220В), а інша - вторинна, на якій виходить 24В. Тобто він просто всього лише знижує напругу. Діодний міст із змінного сигналу робить постійний. Фільтр стабілізує всі вихідні параметри за рахунок згладжування різних пульсацій. Останній компонент - блок управління - можна зустріти тільки в таких сучасних пристроях, як блок живлення 24В. Він вимірює вихідні сигнали. У разі якщо вони вийдуть за допустимі межі, обезструмлює струмовий петлю. При цьому така ситуація зберігається до тих пір, поки їх значення не повернеться в норму.

Технічні характеристики

• Максимальний струм на виході.
• Потужність джерела живлення.
• Кількість вихідних каналів.
• Ступінь захисту корпусу.
• Тип кріплення.
• Діапазон робочих температур.

Перші два параметри взаємопов`язані між собою. Наприклад, якщо на виході допускається максимальний струм в 22мА, то потужність блоку при цьому складе 5,28 Вт (22 мА множимо на 24 В, струм на напругу). Для мінімізації місця, яке займається такими пристроями у вимірювальних шафах, використовуються багатоканальні джерела. Це виправдано в тих випадках, коли в системі присутня безліч вимірювальних параметрів. Ступінь захисту корпусу позначається буквами «IP» і цифровим індексом. Чим він більший, тим надійніше все всередині захищено. На це значення необхідно звертати увагу в тих випадках, коли має бути експлуатація в агресивному середовищі (наприклад, в хімічній або металургійної промисловості). За типом кріплення такі пристрої бувають двох видів: гвинтові і на ДІН-рейку. Перші з них - це застарілі модифікації, які поступово йдуть з ужитку. Другі встановлюються на спеціальну рейку, і це на сьогоднішній день стало стандартом де факто. Останній параметр, який характеризує блок живлення 24В - це діапазон робочих температур. На нього варто звертати увагу лише в тому випадку, якщо планується експлуатація в якихось екстремальних умовах (наприклад, коли значення цього параметра може опуститися до мінус 40-50 градусів за шкалою Цельсія).

Як вибирати?

Алгоритм підбору таких пристосувань наступний. Визначаємо кількість споживачів та їх сумарну потужність. Припустимо, передбачається робота з потужним електромагнітним клапаном на 100Вт і струмом при режимі пікового навантаження в 5А. Рекомендується брати запас по потужності порядку 20%. Для цього 100Вт множимо на 1,2, отримуємо 120Вт - потужність, яка свідчить про те, що наш блок живлення 24В 5А (120Вт / 24В) матиме саме такі показники. Саме з пристроїв з такими характеристиками і потрібно вибирати. Далі необхідно враховувати умови експлуатації і температурний режим, якщо необхідно.

Підіб`ємо підсумки

Блоки живлення 24В - це дуже важливі компоненти сучасних АСУ ТП. Без них неможливо уявити повноцінну роботу будь вимірювальної системи на сьогоднішній день. До їхнього вибору необхідно підходити дуже грунтовно. У разі поломки такого компонента можливий вихід з ладу та інших частин системи.