电器柜的守护神

简单而又可靠的机柜状态监控方法

作者:Klaus Ebinger 文章来源:PROCESS《流程工业》 发布时间:2019-03-11
Turcks公司研发生产的控制柜保护器IMX12-CCM能够连续地监控电器柜和机房的周围环境。流程设备现场总线层和控制层的仪器仪表监控时,通常会忽略通信线路和接口的问题。如今的现场控制柜,尤其是老式流程设备的现场控制柜在许多情况下是流程设备中的致命弱点。迄今为止,它们的工作状态很难被监测到。借助Turcks公司研发生产的IMX12-CCM控制柜保护器即使是在老式流程设备中也可以简单地补充安装。

使用机床设备时,设备可用性和可靠性是非常重要的事情。意外停机将会明显的降低企业的盈利能力。因此,如今的流程设备对于智能化的传感技术是十分依赖的。除了过程数据之外,还有许多信息要传送给流程设备的控制室或者控制层,例如流程设备运行期间的参数调整范围或者查询流程介质的状态等。近几年来,这些控制、检测和调整都有了许多变化,现场层使用的仪器仪表在技术上也更加成熟。

仔细地考察意外停车的原因就会发现,原因不在仪器仪表或者控制技术方面,而更多的是由于现场的信息输送渠道、转换器和连接点出了问题,由此成为了整个系统中的薄弱环节。这些元器件通常都不适合直接在恶劣的工作环境中使用。因此,这些仪器仪表通常都在一个具有防潮、保温和预防其他风险的‘保护壳’中工作,例如安装在防止机械干扰的防护盒中。

不能长久保护的电器柜

没有损伤的电器柜能够很好地保护其内部的元器件不受外部的影响。但随着工作时间的延长,或者工作难度的增加,电器柜的保护作用就会减弱。这可能是因密封元件的老化、或者是因无意的疏忽造成的。这常常是一个缓慢的、最终导致元器件出现故障、从而导致流程设备停机的渐进过程。

现在,现代化的电子仪器设备已经有自己的温度监控装置,它能够采集电路板关键点的温度数据。采集到的温度数据可以通过诸如现代化的现场总线系统读出,并进一步处理。但是,不是每一台流程设备都是基于现场总线拓扑结构基础之上的。在这种情况下,额外的诊断信息只能通过仪器设备上的其他接口输送出来,只有少数几家公司开展了额外诊断信息的相关工作,这也就意味着没有专门的通信技术接口是无法对流程设备部件进行检测的。

另外,电气控制柜中的温度是不能根据电路板的温度推导出来的。大型电气控制柜尤其是如此,局部‘热点’的检测常常会模糊了电器柜内的一般温度。因此,电器柜内各元器件的温度几乎不能提供电器柜整个状态的信息,并可能导致一些错误的解释。另外,机柜、电气控制柜的整体性安全等级中,除了温度这一参数之外还有许多参数,例如湿度、光线射入角度和位置等,这些参数也都必须纳入监控方案中。

控制柜内的状态监控

Turck公司承担了这一任务,并开发出了几乎可以在任何控制器、机柜中补充安装并能够通过现场简单的示教过程使用的电器柜监控器。利用简单的开关信号,新型电器柜监控器IMX12-CCM就能够向外部传送控制柜、机柜内部的安全保护等级。这种宽度为12 mm的电器柜监控器也能在易燃易爆的危险区域中使用,因为它采用的是本质安全型双线检测转换器的供电接口。安装时,最多只需4根导线和1个DIN卡槽安装空间,示教时也无需使用计算机或者其他的辅助工具。其他的故障诊断,例如绝对值检测数据的读出则配置了1个Hart接口。除了接口技术之外,这种电器柜监控器还有多个用于当前环境监测的传感器,温度传感器、绝对温度传感器和三角测量传感器。因此,这一控制器可以报告例如电器柜柜门没有关闭等信息。

湿度连续监控

由于潮湿始终是封闭系统中的一个问题,因此监控器连续地湿度监控就是非常重要的部分。通常情况下,湿度是缓慢且平稳上升的,这就可能导致电气设备在使用一个阶段后出现故障。大多数情况下这种影响是在一个较长的时间段内才能被发现的。因此,IMX12-CCM电器柜监控器会在很长的时间内记录湿度的变化趋势,连续地处理传感器的检测数据,并将处理的数据与学习到的良好状态的数据进行比较。一旦湿度传感器检测到的数据超过了定义的极限值,显示器就会通过没有电位的触点向流程设备主控系统发送报警提示信息。流程设备运营商就可以有针对性地采取除湿措施。

由于这些功能,Turck公司的IMX12-CCM监控器非常适合于永久性的电器柜、机柜的防护等级现场监控,包括在易燃易爆危险区域内电器柜、机柜的现场监控。

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