การออกแบบระบบสำรองไฟแบตเตอรี่สำหรับ PLC และระบบควบคุมอุตสาหกรรม

การจัดลำดับความสำคัญของภาระงาน การคำนวณขณะทำงาน และการปิดระบบอย่างมีระบบ

ระบบสำรองไฟสำหรับภาคอุตสาหกรรมควรได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงฟังก์ชันควบคุมที่ต้องทำงานได้แม้ไฟดับ ไม่ใช่พิจารณาแค่ความจุของแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียว

ไฟฟ้าดับไม่จำเป็นต้องนานก็สามารถทำให้กระบวนการอัตโนมัติหยุดชะงักได้ การดับเพียงชั่วขณะอาจทำให้ PLC รีเซ็ต ขัดจังหวะเครือข่ายอุตสาหกรรม ทำให้หน้าจอ HMI ว่างเปล่า หรือทำให้ข้อมูลการผลิตไม่สมบูรณ์ การดับเป็นเวลานานอาจทำให้เครื่องจักรหยุดทำงานในสภาวะที่ไม่สามารถควบคุมได้ และทำให้การกู้คืนทำได้ยากกว่าการดับไฟในครั้งแรก

ด้วยเหตุนี้ การออกแบบระบบสำรองไฟแบตเตอรี่สำหรับระบบควบคุมอุตสาหกรรมจึงไม่ควรเริ่มต้นด้วยความจุของแบตเตอรี่ แต่ควรเริ่มต้นด้วยคำถามที่ใช้งานได้จริงมากกว่า นั่นคือ ระบบควบคุมจะต้องทำอะไรให้สำเร็จหลังจากไฟฟ้าดับ?

คำตอบอาจเป็นการรับมือกับเหตุการณ์ผิดปกติในระยะสั้น รักษาการทำงานของกระบวนการต่อไปจนกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองจะเริ่มทำงาน หรือให้เวลาเพียงพอสำหรับการปิดระบบอย่างเป็นระบบ แต่ละเป้าหมายจะสร้างโหลดที่ได้รับการป้องกัน เป้าหมายเวลาการทำงาน และสถาปัตยกรรม UPS ที่แตกต่างกัน

ส่วนที่ 1: กำหนดพฤติกรรมที่ต้องการระหว่างที่ระบบขัดข้อง

วลี “ระบบไฟฟ้าสำรอง” สามารถอธิบายถึงเป้าหมายการใช้งานที่แตกต่างกันได้หลายอย่าง

ขี่ผ่าน ครอบคลุมถึงแรงดันไฟฟ้าตกชั่วขณะและการหยุดชะงัก วัตถุประสงค์คือเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวควบคุม อุปกรณ์สื่อสาร และส่วนติดต่อผู้ใช้งานเริ่มต้นใหม่ระหว่างการรบกวนชั่วขณะ

การปิดระบบอย่างเป็นระบบ ให้เวลาเพียงพอในการหยุดกระบวนการตามลำดับที่กำหนด บันทึกข้อมูลการผลิต จอดอุปกรณ์ที่กำลังเคลื่อนที่ในจุดที่เหมาะสม และปิดระบบคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมอย่างราบรื่น

ดำเนินการต่อเนื่อง ช่วยให้เครื่องจักรที่เลือกทำงานต่อไปได้เป็นระยะเวลาที่กำหนด ซึ่งอาจจำเป็นในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มทำงาน ในขณะที่กระบวนการผลิตถึงจุดหยุดที่ปลอดภัย หรือในขณะที่ผู้ปฏิบัติงานกำลังตอบสนองต่อเหตุการณ์

เป้าหมายเหล่านี้ไม่ควรนำมาผสมผสานกันโดยไม่คิดให้รอบคอบ ระบบที่ออกแบบมาเพื่อรักษาการทำงานของตรรกะควบคุมเพียงห้านาทีจะมีขนาดเล็กกว่าระบบที่คาดว่าจะใช้งาน HMI อุปกรณ์เครือข่าย เครื่องมือวัด และโหลดภาคสนามเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงมาก

กลยุทธ์การเริ่มต้นระบบใหม่ก็มีความสำคัญเช่นกัน เมื่อไฟฟ้ากลับมาเป็นปกติ ระบบควรกลับมาทำงานโดยอัตโนมัติ หยุดทำงานจนกว่าผู้ปฏิบัติงานจะยืนยันเงื่อนไข หรือเริ่มต้นใหม่หลังจากผ่านลำดับขั้นตอนที่อนุญาตไว้ต่างหาก ระยะเวลาการสำรองข้อมูลและพฤติกรรมการกู้คืนเป็นส่วนหนึ่งของปัญหาการออกแบบเดียวกัน

บัสควบคุม 24 VDC แบบบัฟเฟอร์สามารถรักษาความพร้อมใช้งานของ PLC, HMI, เครือข่ายอุตสาหกรรม และ I/O ที่จำเป็น ในขณะที่เส้นทางพลังงาน AC ที่ไม่มีบัฟเฟอร์ไปยังไดรฟ์และมอเตอร์ยังคงอยู่นอกขอบเขตการสำรองไฟ

ส่วนที่ 2: ตัดสินใจว่าอะไรบ้างที่ต้องเปิดใช้งานอยู่ตลอดเวลา

วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการลดขนาดแบตเตอรี่ไม่ใช่การเลือกค่าเผื่อความปลอดภัยที่น้อยลง แต่เป็นการกำหนดโหลดที่ได้รับการป้องกันอย่างถูกต้อง

ระบบควบคุมทั่วไปอาจประกอบด้วย:

• PLC หรือตัวควบคุมระบบอัตโนมัติแบบโปรแกรมได้
• HMI หรือ คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม
• อินพุต/เอาต์พุตทั้งในพื้นที่และระยะไกล
• สวิตช์อีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม
• ประตูเชื่อมต่อการสื่อสาร
• ตัวส่งสัญญาณและเซ็นเซอร์ที่จำเป็น
• อุปกรณ์ควบคุมที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย ตามข้อกำหนดด้านการออกแบบความปลอดภัยของเครื่องจักร
• การติดตั้งรีเลย์ คอนแทคเตอร์ วาล์ว หรือเบรกที่จำเป็นเพื่อให้ได้สถานะที่กำหนดไว้

ไม่ใช่ทุกอุปกรณ์ที่จะต้องอยู่ในระบบสำรองไฟ อุปกรณ์ให้แสงสว่างในตู้ อุปกรณ์ปลั๊กไฟ อุปกรณ์ทำความเย็น โซลินอยด์ขนาดใหญ่ ตัวสตาร์ทมอเตอร์ ตัวขับ และโหลดกำลังสูงอื่นๆ สามารถทำให้การคำนวณพลังงานมีสัดส่วนมากเกินไปได้อย่างรวดเร็ว บางอย่างอาจยังมีความจำเป็น แต่การรวมอุปกรณ์เหล่านั้นต้องเป็นไปตามวัตถุประสงค์ของกระบวนการมากกว่าความสะดวกสบาย

บันทึกรายละเอียดของอุปกรณ์อย่างครบถ้วน แทนที่จะประเมินจากหมวดหมู่ของอุปกรณ์เพียงอย่างเดียว อุปกรณ์ที่ติดตั้ง PLC และตัวควบคุมอุตสาหกรรม อาจมีอัตราการใช้พลังงานในสภาวะคงที่ ความต้องการของโมดูลเสริม โหลดการสื่อสาร และพฤติกรรมการเริ่มต้นทำงานที่แตกต่างกัน ตัวควบคุมรุ่นเก่าที่ถูกเปลี่ยนระหว่างการปรับปรุงอาจไม่มีรูปแบบการใช้พลังงานเหมือนกับรุ่นใหม่กว่า

ฟังก์ชันด้านความปลอดภัยจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษ ระบบไฟสำรองต้องไม่ขัดขวางการทำงานของเครื่องจักรให้ถึงสภาวะปลอดภัยตามที่กำหนดไว้ในการประเมินความเสี่ยงและการออกแบบด้านความปลอดภัย ไม่สามารถตัดสินได้ว่าตัวควบคุมความปลอดภัย วงจรเบรก วาล์ว หรืออุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ ยังคงทำงานอยู่หรือไม่จากการคำนวณระยะเวลาการทำงานเพียงอย่างเดียว

ส่วนที่ 3: เลือกโครงสร้างพลังงานก่อนกำหนดขนาดแบตเตอรี่

วิธีการทั่วไปสองวิธี ได้แก่ การใช้ UPS แบบ AC ก่อนแหล่งจ่ายไฟของแผงควบคุม และการใช้ UPS แบบ DC บนบัสควบคุม 24 VDC

An AC UPS สามารถรองรับอุปกรณ์ที่ต้องการอินพุต AC ที่แตกต่างกัน และอาจสะดวกเมื่อระบบที่ได้รับการป้องกันประกอบด้วยพีซีอุตสาหกรรม จอภาพ หรืออุปกรณ์ที่ใช้ไฟ AC อื่นๆ อย่างไรก็ตาม เส้นทางพลังงานอาจรวมถึงการแปลงจาก DC แบตเตอรี่เป็น AC แล้วจาก AC กลับเป็น 24 VDC อีกครั้ง UPS อาจรับภาระโหลดที่ไม่ต้องการการสำรองไฟเว้นแต่จะมีการแยกสาขาที่ได้รับการป้องกันอย่างระมัดระวัง

A UPS 24 VDC สามารถปกป้องตัวควบคุม, HMI, เครือข่าย, I/O และอุปกรณ์วัดต่างๆ ได้โดยตรงบนบัสควบคุมพลังงาน ช่วยให้การแยกโหลดทำได้ง่ายขึ้น และอาจให้สัญญาณสถานะที่เป็นประโยชน์หรือการวินิจฉัยเครือข่าย ความเหมาะสมในการใช้งานยังคงขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าที่ต้องการ โมดูลแบตเตอรี่ ระบบการชาร์จ ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาออก และความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันแต่ละชนิด

บัสควบคุม 24 โวลต์ไม่ได้หมายความว่าแบตเตอรี่ใดๆ ที่ระบุว่า “24 โวลต์” สามารถเชื่อมต่อได้โดยตรง ตรวจสอบช่วงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ทั้งหมด ขีดจำกัดอินพุตและเอาต์พุตของ UPS โปรไฟล์การชาร์จ การตัดไฟเมื่อแรงดันต่ำ และช่วงอินพุตที่อนุญาตของโหลดที่ได้รับการป้องกันทุกตัว ใช้โมดูลแบตเตอรี่ที่ได้รับการอนุมัติหรือชุดแบตเตอรี่และตัวแปลงพลังงานที่ได้รับการตรวจสอบแล้วโดยเฉพาะ

ต้องตรวจสอบพฤติกรรมการถ่ายโอนด้วยเช่นกัน โหลดบางอย่างอาจทนต่อการหยุดชะงักช่วงสั้นๆ ได้ ในขณะที่บางอย่างอาจรีเซ็ตก่อนที่ไฟสำรองจะเสถียร ประสิทธิภาพการถ่ายโอนที่ต้องการควรมาจากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อและพฤติกรรมของกระบวนการ ไม่ใช่จากสมมติฐานทั่วไปว่า UPS ทุกตัวจะไม่เกิดการหยุดชะงักในทุกสภาวะ

UPS แบบ AC สามารถรองรับโหลด AC แบบผสมได้ ในขณะที่ UPS แบบ DC สามารถป้องกันบัสควบคุม 24 V ที่กำหนดไว้ได้โดยใช้ขั้นตอนการแปลงน้อยกว่า สถาปัตยกรรมที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อและวัตถุประสงค์ของการหยุดทำงาน

ส่วนที่ 4: สร้างรายการอุปกรณ์ที่สมจริง

การคำนวณเวลาการทำงานจะมีประโยชน์มากน้อยเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลโหลดที่ป้อนเข้าไป ควรเริ่มต้นด้วยข้อมูลจากผู้ผลิต แต่ควรตรวจสอบระบบที่ติดตั้งแล้วด้วยการวัดค่าทุกครั้งที่ทำได้

สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสตรง สามารถประมาณค่ากำลังไฟฟ้าได้จากแรงดันและกระแสไฟฟ้า:

กำลังไฟฟ้า (W) = แรงดันไฟฟ้า (V) × กระแสไฟฟ้า (A)

สำหรับโหลดกระแสสลับ ทั้งกำลังวัตต์และกำลังโวลต์-แอมแปร์มีความสำคัญ กำลังวัตต์แสดงถึงกำลังจริง ในขณะที่กำลังโวลต์-แอมแปร์แสดงถึงผลคูณของแรงดันและกระแสแบบ RMS เครื่องสำรองไฟ (UPS) ต้องอยู่ในช่วงกำลังวัตต์และกำลังโวลต์-แอมแปร์ที่ระบุไว้ ดังนั้น ค่าตัวประกอบกำลัง กระแสอินพุตที่ไม่เป็นเชิงเส้น และกระแสไฟสูงสุดในช่วงเวลาสั้นๆ จึงอาจส่งผลต่อการเลือกอุปกรณ์ แม้ว่ากำลังวัตต์เฉลี่ยจะดูเหมือนยอมรับได้ก็ตาม

โปรดแยกค่าต่อไปนี้ออกจากกันเท่าที่จะเป็นไปได้:

• โหลดสภาวะคงที่ปกติ
• ภาระการทำงานที่น่าเชื่อถือสูงสุด
• ความต้องการเริ่มต้นหรือความต้องการที่พุ่งสูงขึ้น
• โหลดจะทำงานเฉพาะในช่วงปิดระบบเท่านั้น
• การใช้พลังงานเองของ UPS
• ค่าเผื่อการขยายตัวในอนาคต

อย่านำค่ากระแสสูงสุดที่ระบุไว้บนแผ่นป้ายของอุปกรณ์ทุกชิ้นมาบวกกันโดยอัตโนมัติ แล้วถือว่าผลลัพธ์นั้นเป็นโหลดปกติ เพราะอาจทำให้ระบบมีขนาดใหญ่เกินความจำเป็น ในทางกลับกัน การใช้ค่าเฉลี่ยที่อ่านได้สะดวกเพียงอย่างเดียว อาจทำให้พลาดการเริ่มต้นการสื่อสาร การทำงานของรีเลย์ ความสว่างของจอแสดงผล การทำงานของฮีตเตอร์ หรือค่าสูงสุดอื่นๆ ที่สำคัญ

สำหรับแผงควบคุมตัวอย่าง ตารางการโหลดรอบแรกอาจมีลักษณะดังนี้:

ส่วนที่ 5: แปลงความจุแบตเตอรี่ให้เป็นเวลาใช้งานจริง

โดยทั่วไปแล้ว พลังงานที่ระบุไว้ของชุดแบตเตอรี่จะแสดงในหน่วยวัตต์-ชั่วโมง:

พลังงานแบตเตอรี่ที่ระบุ (Wh) = แรงดันไฟฟ้าของแบงค์ (V) × ความจุ (Ah)

ค่าดังกล่าวเป็นค่าเริ่มต้นด้านพลังงาน ไม่ใช่ระยะเวลาการใช้งานที่รับประกัน การประมาณค่าที่เหมาะสมควรพิจารณาถึงประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน ส่วนที่ใช้งานได้ของแบตเตอรี่ ผลกระทบจากอัตราการคายประจุ อุณหภูมิ อายุของแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าตัดการทำงาน การสูญเสียในสายไฟ และการใช้พลังงานของ UPS เองด้วย

รูปแบบการวางแผนที่มีประโยชน์คือ:

ระยะเวลาใช้งาน (ชั่วโมง) = พลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ (Wh) ÷ กำลังไฟสำรองทั้งหมด (W)

ที่:

พลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ = ค่า Wh ที่ระบุ × ประสิทธิภาพ × ปัจจัยความจุที่ใช้งานได้ × ปัจจัยการคายประจุ

ปัจจัยด้านล่างนี้เป็นเพียงสมมติฐานตัวอย่าง ไม่ใช่ค่าสากล โปรดระบุรายละเอียดของแต่ละปัจจัยเพื่อให้การเสื่อมสภาพ อุณหภูมิ ผลกระทบจากอัตราการคายประจุ การสูญเสียจากการตัดวงจร และการสูญเสียจากสายไฟ ไม่ถูกนับซ้ำ เช่นเดียวกัน ให้คำนวณการใช้พลังงานของ UPS เองเพียงครั้งเดียว และใช้ข้อมูลประสิทธิภาพที่สอดคล้องกับเส้นทางการแปลงและโหลดที่เลือกไว้

เมื่อทราบสมมติฐานเกี่ยวกับโหลดที่ได้รับการป้องกันและแบตเตอรี่แล้ว ก็สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้จริง เครื่องคำนวณระยะเวลาการทำงานของ UPS สามารถใช้เพื่อเปรียบเทียบขีดจำกัดพลังงานในอุดมคติกับค่าประมาณที่ลดลง ซึ่งรวมถึงประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน ความจุที่ใช้งานได้ พฤติกรรมการคายประจุ และการใช้พลังงานเองของ UPS

พิจารณาชุดแบตเตอรี่ขนาด 24 V, 18 Ah ที่ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับโหลดควบคุมขนาด 130 W ดังตัวอย่างข้างต้น สมมติว่า:

• ประสิทธิภาพการแปลง 92%
• ความจุใช้งานได้ 85%
• อัตราการจำหน่าย 88%
• การใช้พลังงานเองของ UPS 15 วัตต์

พลังงานสะสมตามที่ระบุไว้คือ:

24 V × 18 Ah = 432 Wh

พลังงานที่ใช้งานได้ซึ่งถูกปรับลดแล้วคือ:

432 Wh × 0.92 × 0.85 × 0.88 ≈ 297 Wh

ภาระการทำงานรวมคือ:

130 วัตต์ + 15 วัตต์ = 145 วัตต์

ดังนั้น ระยะเวลาการทำงานโดยประมาณคือ:

297 วัตต์-145 วัตต์ ≈ 2.05 ชั่วโมง

ผลลัพธ์นี้ควรใช้เป็นค่าประมาณสำหรับการวางแผน การเพิ่มค่าเผื่อความไม่แน่นอนอีก 15% จะช่วยลดตัวเลขการวางแผนลงเหลือประมาณ 1.74 ชั่วโมง หรือประมาณ 1 ชั่วโมง 44 นาที จากนั้นควรใช้กราฟการคายประจุของผู้ผลิตหรือเครื่องมือการกำหนดค่าเพื่อตรวจสอบแบตเตอรี่และ UPS ที่เลือกไว้ให้ตรงกับโหลดและอุณหภูมิที่คาดการณ์ไว้

เหตุผลของการตรวจสอบครั้งที่สองนี้มีความสำคัญ: ความจุแอมป์-ชั่วโมงไม่ได้แปรผันตรงกับระยะเวลาการใช้งานในทุกอัตราการคายประจุ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ ความต้านทานภายใน องค์ประกอบทางเคมี เกณฑ์การตัดการทำงาน และอุณหภูมิ ล้วนมีผลต่อปริมาณพลังงานที่เก็บไว้ซึ่งสามารถใช้งานได้ก่อนที่ UPS จะตัดการจ่ายไฟให้กับโหลด

ส่วนที่ 6: พิจารณาถึงองค์ประกอบทางเคมีของแบตเตอรี่ สภาพแวดล้อม และการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน

ควรเลือกเคมีของแบตเตอรี่โดยคำนึงถึงระบบ UPS โดยรวม ไม่ใช่เป็นการตัดสินใจเปลี่ยนแบตเตอรี่แบบแยกส่วน แบตเตอรี่ VRLA และแบตเตอรี่ลิเธียมมีความแตกต่างกันในด้านมวล อายุการใช้งาน พฤติกรรมตามอุณหภูมิ ข้อกำหนดในการชาร์จ การป้องกัน การจัดเก็บ และการบำรุงรักษา

เครื่องชาร์จ UPS และระบบจัดการแบตเตอรี่ต้องเข้ากันได้กับแบตเตอรี่ที่เลือกใช้ แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ ขีดจำกัดกระแสไฟ การชดเชยอุณหภูมิ เกณฑ์การป้องกัน การสื่อสาร และข้อกำหนดการรับรอง ไม่สามารถสันนิษฐานได้ว่าจะสามารถถ่ายโอนไปยังแบตเตอรี่ชนิดอื่นได้

อุณหภูมิแวดล้อมเป็นสิ่งที่ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษในตู้ควบคุมอุตสาหกรรม อุณหภูมิที่สูงเกินไปอาจเร่งการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ ในขณะที่อุณหภูมิที่ต่ำเกินไปอาจลดความจุที่ใช้งานได้ ความร้อนที่เกิดจากแหล่งจ่ายไฟ ไดรฟ์ และคอนแทคเตอร์ที่อยู่ใกล้เคียง อาจทำให้สภาพแวดล้อมโดยรอบแบตเตอรี่แตกต่างจากอุณหภูมิที่วัดได้ในส่วนอื่น ๆ ของห้อง

การออกแบบที่บรรลุเป้าหมายได้เฉพาะเมื่อใช้แบตเตอรี่ใหม่ในสภาวะปกติจะมีระยะเผื่อการใช้งานน้อย จึงควรมีนโยบายเกี่ยวกับการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่: กำหนดวิธีการตรวจสอบสภาพแบตเตอรี่ เมื่อใดควรทดสอบความจุ และควรเปลี่ยนแบตเตอรี่เมื่อถึงระดับใด

ส่วนที่ 7: วางแผนลำดับขั้นตอนการปิดระบบและการกู้คืน

เวลาในการทำงานจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อระบบควบคุมรู้วิธีใช้งานเท่านั้น

ในกรณีที่รองรับ ระบบ UPS ควรแสดงสัญญาณบ่งชี้การไฟดับหรือโหมดแบตเตอรี่แก่ตัวควบคุม คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม หรือระบบควบคุมดูแล จากนั้นตรรกะการควบคุมสามารถเริ่มต้นลำดับขั้นตอนได้ เช่น:

1. แจ้งผู้ปฏิบัติงานและบันทึกเหตุการณ์ไว้
2. ป้องกันการเริ่มต้นรอบการผลิตใหม่
3. ดำเนินการให้เสร็จสิ้น ระงับ หรือยกเลิกการทำงานปัจจุบันตามการออกแบบกระบวนการ
4. บันทึกสูตรอาหาร จำนวนครั้ง บันทึกต่างๆ และข้อมูลที่อาจเปลี่ยนแปลงได้อื่นๆ
5. เคลื่อนย้ายอุปกรณ์ไปยังตำแหน่งที่กำหนด โดยที่การออกแบบด้านความปลอดภัยอนุญาต
6. ปิดระบบคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็นทั้งหมด
7. รักษาฟังก์ชันควบคุมและการสื่อสารที่จำเป็นไว้เท่านั้น จนกว่าไฟฟ้าจะกลับมา หรือจนกว่าแบตเตอรี่จะหมด

การลดภาระการใช้ไฟฟ้าสามารถยืดระยะเวลาการสำรองไฟที่มีประโยชน์ได้อย่างมาก อาจจำเป็นต้องใช้ HMI ในช่วงแรกสำหรับการตอบสนองของผู้ปฏิบัติงาน แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ตลอดช่วงไฟฟ้าดับ นอกจากนี้ อาจถอดส่วนเครือข่ายที่ไม่จำเป็นหรืออุปกรณ์เสริมแผงควบคุมออกหลังจากปิดระบบเสร็จสมบูรณ์แล้ว ทุกขั้นตอนต้องดำเนินการอย่างรอบคอบและทดสอบแล้ว การทำงานผิดพลาดของรีเลย์หรือการขาดการสื่อสารโดยไม่คาดคิดอาจทำให้ลำดับขั้นตอนที่วางแผนไว้ใช้ไม่ได้ผล

การกู้คืนระบบยังต้องการการตรวจสอบความถูกต้องด้วย ตรวจสอบว่า UPS ทำงานอย่างไรเมื่อไฟฟ้ากลับมาเป็นปกติ แบตเตอรี่ใช้เวลานานเท่าใดในการชาร์จ และเครื่องสามารถเริ่มต้นใหม่ได้อย่างปลอดภัยหรือไม่หลังจากปิดเครื่องบางส่วน

ส่วนที่ 8: ทดสอบระบบภายใต้สภาวะจำลอง

การตรวจสอบการออกแบบขั้นสุดท้ายคือการทดสอบการหยุดทำงานแบบควบคุม ซึ่งดำเนินการภายใต้ขั้นตอนที่ได้รับอนุมัติจากสถานที่ปฏิบัติงาน

ก่อนทำการทดสอบ ให้ตรวจสอบขอบเขตการรับโหลดที่ได้รับการป้องกัน สถานะเครื่องจักรที่ปลอดภัย ระดับประจุแบตเตอรี่ ระยะเวลาการทำงานที่คาดหวัง และความรับผิดชอบของบุคลากร ในระหว่างการทดสอบ ให้สังเกต:

• เปลี่ยนไปใช้โหมดแบตเตอรี่
• แรงดันไฟฟ้าที่โหลดที่ได้รับการป้องกันที่อยู่ไกลที่สุด
• PLC, HMI, I/O และความต่อเนื่องของเครือข่าย
• กระแสไฟฟ้าสูงสุดในช่วงการเปลี่ยนสถานะและการปิดระบบ
• สัญญาณเตือนและสถานะของ UPS
• การดำเนินการตามลำดับการปิดระบบ
• เวลาการทำงานจริงไปยังปลายทางที่กำหนดไว้
• กลับสู่สภาวะปกติหลังจากไฟฟ้ากลับมาใช้งานได้ตามปกติ

จุดสิ้นสุดที่กำหนดไว้ไม่จำเป็นต้องเป็นการที่แบตเตอรี่หมดเกลี้ยงเสมอไป อาจเป็นการเสร็จสิ้นลำดับการปิดระบบ การได้รับพลังงานจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือระดับประจุขั้นต่ำที่กำหนดไว้ก็ได้

การทดสอบเป็นระยะที่สามารถทำซ้ำได้นั้นมีคุณค่ามากกว่าการทดสอบการใช้งานที่ประสบความสำเร็จแต่ไม่เคยกลับมาตรวจสอบอีกเลย โหลดเปลี่ยนแปลงไป แบตเตอรี่เสื่อมสภาพ อุณหภูมิในตู้ควบคุมผันผวน และการดัดแปลงเพื่อการบำรุงรักษาอาจทำให้เครื่องมือต่างๆ เข้าหรือออกจากระบบบัสที่ได้รับการป้องกัน ควรปรับปรุงตารางโหลดและสมมติฐานเกี่ยวกับระยะเวลาการทำงานทุกครั้งที่สถาปัตยกรรมควบคุมเปลี่ยนแปลง

ส่วนที่ 9: การออกแบบระบบสำรองข้อมูลที่ดีเริ่มต้นด้วยกระบวนการ

ความจุของแบตเตอรี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของการออกแบบระบบสำรองไฟในภาคอุตสาหกรรม การตัดสินใจที่สำคัญกว่านั้นคือ ฟังก์ชันใดบ้างที่ต้องทำงานต่อไปได้ ต้องทำงานได้นานแค่ไหน ระบบจะตอบสนองอย่างไร และจะตรวจสอบพฤติกรรมนั้นได้อย่างไร

ด้วยการกำหนดเป้าหมายการหยุดทำงาน การแยกโหลดที่สำคัญ การเลือกสถาปัตยกรรม AC หรือ DC ที่เหมาะสม การปรับลดกำลังไฟฟ้าอย่างสมจริง และการทดสอบลำดับการปิดระบบและการกู้คืนอย่างสมบูรณ์ วิศวกรสามารถเปลี่ยนข้อกำหนดแบตเตอรี่ทั่วไปให้เป็นกลยุทธ์การทำงานที่เชื่อถือได้

เกี่ยวกับผู้เขียนบทความ: พาร์ทโตโก ให้บริการจัดหาอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและทรัพยากรทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติสำหรับระบบควบคุม แผงไฟฟ้า และทีมงานบำรุงรักษา