Описание
Описание продукта
Основным объектом рассмотрения является модуль питания для систем распределенного контроля (DCS) YOKOGAWA 16114-500 — ключевой компонент инфраструктуры DCS Yokogawa CENTUM VP, разработанный компанией Yokogawa для стабильного питания модулей I/O, сенсоров и вспомогательного оборудования в критически важных промышленных условиях (нефтегазовая отрасль, химическая промышленность, энергетика). Продукт YOKOGAWA 16114-500 относится к серии высоконадежных блоков питания Yokogawa, специализирующихся на преобразовании входного переменного тока (АС) в постоянный ток (ПС) с низким уровнем помех — это критично для работы чувствительных электронных компонентов DCS, таких как аналоговые модули и микроконтроллеры.
Благодаря широкому диапазону входного напряжения, высокой мощностью и комплексной защитой от аварийных режимов, YOKOGAWA 16114-500 обеспечивает бесперебойное питание автоматических систем, даже при колебаниях сетевого напряжения или кратковременных перерывах. Особенно важно отметить, что YOKOGAWA 16114-500 поддерживает параллельное подключение нескольких модулей для организации резервирования (N+1) — это гарантирует непрерывную работу DCS при отказе одного из блоков питания, что критично для объектов с круглосуточным режимом работы (например, ТЭЦ, нефтеперерабатывающие заводы).
Кроме того, YOKOGAWA 16114-500 полностью совместим с шасси DCS Yokogawa CENTUM VP и легко интегрируется в существующие системы без дополнительной адаптации. Детальную информацию о технических характеристиках и правилах монтажа можно найти на официальной странице: YOKOGAWA 16114-500.
Особенно ценным преимуществом YOKOGAWA 16114-500 является его высокая эффективность (КПД ≥90 %) и низкое тепловыделение — это снижает нагрузку на системы охлаждения шкафа DCS и увеличивает срок службы соседних компонентов. Кроме того, модуль соответствует международным стандартам безопасности (IEC 61010, UL 61010), что гарантирует безопасную эксплуатацию в промышленных средах с повышенным риском электрокатастроф.
Параметры продукта
Параметры YOKOGAWA 16114-500 оптимизированы для надежной подачи постоянного тока в компоненты DCS, основные из них включают:
- Тип преобразования: AC/DC блок питания (преобразует переменный ток в постоянный) с одним основным выходом.
- Параметры входного напряжения (АС):
- Диапазон: 85–264 В (широкополосный, поддерживает одинарное напряжение 110/230 В и трехфазное 200/400 В в одиночной фазе);
- Частота: 47–63 Гц — совместимость с сетями большинства стран и промышленных объектов.
- Параметры выходного напряжения (ПС):
- Номинальное напряжение: 24 В ДС (стандарт для питания модулей I/O Yokogawa CENTUM VP);
- Точность регулировки: ±1 % от номинального значения — стабильность напряжения при изменении нагрузки от 10 % до 100 %;
- Максимальный выходной ток: 20 А — общая мощность до 480 Вт (для питания до 30 модулей I/O средней мощности + 50 сенсоров).
- Характеристики помех и стабильности:
- Уровень пульсаций : ≤50 мВpp — низкий уровень помех, не влияет на работу аналоговых модулей и микроконтроллеров;
- Коэффициент регулировки под нагрузкой: ≤0,5 % — минимальное изменение выходного напряжения при резких переключениях нагрузки.
- Защитные функции:
- Защита от перегрузки (OC): Автоматическое ограничение тока при превышении 22 А (временная защита) или отключение при длительной перегрузке;
- Защита от короткого замыкания (SC): Быстрое отключение выхода при коротком замыкании цепи (время реакции ≤1 мс);
- Защита от перегрева (OT): Отключение модуля при температуре корпуса >85 °C;
- Защита от пере напряжения (OV): Отключение при выходном напряжении >26,4 В ДС;
- Защита от низкого входного напряжения (UV): Отключение при входном напряжении <80 В АС.
- Операционная температура: -10 °C до +60 °C — устойчивость при умеренно экстремальных климатических условиях (холодные энергетические цеха, жаркие производственные зоны).
- Класс защиты: IP20 — для монтажа в закрытых шкафах DCS Yokogawa CENTUM VP, защищенных от пыли и влаги.
- Габаритные размеры: 140 × 210 × 40 мм — компактность для монтажа на DIN-рейку вместе с другими компонентами DCS.
- Совместимость: Полностью совместим с DCS Yokogawa CENTUM VP (все поколения) и модулями I/O серии Yokogawa F3 (например, F3PU20-0N).
Преимущества и особенности
YOKOGAWA 16114-500 имеет ряд уникальных преимуществ, которые отличают его от аналогов на рынке:
- Высокая мощность и расширяемость: Мощность 480 Вт (24 В × 20 А) позволяет YOKOGAWA 16114-500 питать крупные комплексы DCS (до 30 модулей I/O + 50 сенсоров) — при необходимости увеличения мощности достаточно подключить дополнительные модули в параллель, без замены существующего оборудования.
- Режим резервирования N+1 для бесперебойности: Параллельное подключение нескольких модулей YOKOGAWA 16114-500 обеспечивает резервирование — при отказе одного блока питания нагрузка автоматически распределяется между оставшимися, не прерывая работу DCS. Это критично для объектов, где простои могут привести к миллионным экономическим потерям (например, нефтеперерабатывающие заводы).
- Широкополосное входное напряжение и устойчивость: Поддержка 85–264 В АС позволяет YOKOGAWA 16114-500 работать в сетях с нестабильным напряжением (например, на промышленных объектах с перегрузкой сети) или в разных регионах (с разными стандартами напряжения 110/230 В), без необходимости ручной перестройки.
- Низкое тепловыделение и высокая эффективность: КПД ≥90 % минимизирует тепловыделение YOKOGAWA 16114-500 — это снижает нагрузку на вентиляторы шкафа DCS, уменьшает шум и увеличивает срок службы всех компонентов в шкафу (например, модулей I/O, контроллеров).
- Комплексная защита оборудования: Совокупность функций защиты (от перегрузки, короткого замыкания, перегрева, пере/низкого напряжения) предотвращает повреждение как самого модуля, так и подключенного оборудования DCS. Например, при коротком замыкании в цепи модуля I/O YOKOGAWA 16114-500 быстро отключается, не допуская пожара или выхода контроллера из строя.
Примеры применения в отраслях
YOKOGAWA 16114-500 широко используется в отраслях, где требуется стабильное питание DCS Yokogawa CENTUM VP:
- Нефтегазовая отрасль: На трубопроводных пунктах перекачивания нефти — YOKOGAWA 16114-500 питает модули I/O (для сбора данных от датчиков давления) и коммуникационные модули (для передачи данных в SCADA). Параллельное подключение двух модулей (N+1 резервирование) гарантирует, что при отказе одного блока перекачивание нефти не останавливается.
- Химическая промышленность: В реакторах для производства полиэтилена — модуль питания обеспечивает бесперебойную работу DCS и модулей управления приводами насосов (для подачи сырья). Низкий уровень пульсаций предотвращает искажения сигналов от температурных датчиков, поддерживая стабильность реакции и качество полиэтилена.
- Энергетика (ТЭЦ): В системах управления котло-турбинными установками — YOKOGAWA 16114-500 питает контроллер DCS, аналоговые модули (для измерения температуры пара) и цифровые модули (для управления клапанами). Широкополосное входное напряжение позволяет модулю работать стабильно даже при колебаниях сетевого напряжения в пиковые часы энергопотребления.
- Фармацевтика: В линиях синтеза лекарств — модуль питания обеспечивает работу DCS и модулей для контроля pH уровня раствора, соответствуюя стандартам GMP. Стабильное напряжение 24 В ДС гарантирует точность измерений и стабильность качества лекарственного продукта.
Сравнение с конкурентами
Сравним YOKOGAWA 16114-500 с аналогичными AC/DC блоками питания Siemens SITOP PSU6EP1436-3BA10 и ABB CP-E 24/20:
| Параметр | YOKOGAWA 16114-500 | Siemens SITOP PSU6EP1436-3BA10 | ABB CP-E 24/20 |
|---|---|---|---|
| Входной диапазон АС | 85–264 В | 120–230 В | 85–264 В |
| Выходное напряжение/ток | 24 В ДС / 20 А (480 Вт) | 24 В ДС / 10 А (240 Вт) | 24 В ДС / 20 А (480 Вт) |
| Параллельное подключение (резервирование) | Да (N+1) | Да (только для увеличения мощности) | Да (N+1) |
| Уровень пульсаций | ≤50 мВpp | ≤100 мВpp | ≤70 мВpp |
| КПД | ≥90 % | ≥88 % | ≥89 % |
| Операционная температура | -10 °C до +60 °C | 0 °C до +60 °C | -5 °C до +60 °C |
| MTBF (часов) | >180 000 | ~150 000 | ~160 000 |
Преимущество YOKOGAWA 16114-500 — более низкий уровень пульсаций, выше КПД, поддержка резервирования N+1 и лучшая совместимость с DCS Yokogawa CENTUM VP. Для систем, где используется экосистема Yokogawa и требуется высокая стабильность питания (нефтегазовая, химическая промышленность), он является предпочтительным выбором. Несмотря на то, что ABB CP-E 24/20 имеет схожую мощность, YOKOGAWA 16114-500 опережает его по КПД и уровню пульсаций.
Советы по выбору и меры предосторожности
Советы по выбору
- Оцените общую мощность нагрузки DCS: YOKOGAWA 16114-500 обеспечивает мощность до 480 Вт — подходит для питания до 30 модулей I/O Yokogawa + 50 сенсоров. Если вам нужно больше мощности (например, >480 Вт), подключите несколько модулей в параллель или выберите более мощную модель Yokogawa 16114-600 (24 В / 25 А, 600 Вт).
- Проверьте требования к отказоустойчивости: Если ваш процесс не допускает остановок (например, нефтепереработка, энергетика), используйте YOKOGAWA 16114-500 в конфигурации N+1 (один резервный модуль для каждого рабочего). Для менее критических систем (например, лабораторные установки) достаточно одного модуля.
- Учтите тип DCS и условия эксплуатации: YOKOGAWA 16114-500 полностью совместим с DCS Yokogawa CENTUM VP. Если вы используете DCS Siemens PCS 7 или ABB Symphony Plus, выберите блоки питания, специализированные для этих систем (SITOP PSU или CP-E). Для объектов с температурой -10 °C–+60 °C он подходит «из коробки» — для холодных зон (-20 °C–-10 °C) лучше выбрать модули с расширенным температурным диапазоном.
Меры предосторожности
- Монтаж и подключение: Устанавливайте YOKOGAWA 16114-500 только квалифицированным персоналом, следуя руководству по эксплуатации (доступно на YOKOGAWA 16114-500) — строго соблюдайте полярность подключения (АС — к входу, ПС — к выходу), неправильная подключение приведет к перманентному повреждению модуля и DCS.
- Электробезопасность: Отключите основное питание перед обслуживанием или заменой модуля — входное напряжение 264 В АС представляет смертельную опасность. Используйте тестер для проверки отсутствия напряжения на входах и выходах перед разборкой.
- Периодическая проверка: Ежегодно измеряйте выходное напряжение и уровень пульсаций с помощью цифрового мультиметра — превышение напряжения >24,24 В или пульсаций >70 мВpp свидетельствует о деградации компонентов и требует замены модуля.
- Охлаждение и монтаж: Обеспечьте достаточное пространство вокруг модуля (не менее 50 мм с каждой стороны) для естественной конвекции — перегрев может привести к отключению YOKOGAWA 16114-500 и остановке DCS. Не монтируйте модуль рядом с мощными нагревыми элементами (например, трансформаторами) или в зонах с прямым солнечным освещением.
16114-500
