ИБП для предприятий: к чему могут привести перебои в энергоснабжении?
Дата публикации: 6.03.2020
Мировая промышленность в последние годы активно движется в направлении так называемой Четвёртой промышленной революции, которая подразумевает массовую автоматизацию производства и активное применение ИИ, интернета вещей и киберфизических систем. Помимо преимуществ для компаний и конечных потребителей их продукции, такой подход несёт целый ряд вполне реальных рисков — от связанных с кибербезопасностью и возможностью удалённого взлома «умного» оборудования и до вызванных зависимостью высокотехнологичной электроники и ПО от стабильного энергоснабжения. Поэтому крайне важной составляющей производственного цикла становятся промышленные источники бесперебойного питания (ИБП).
Последствия аварий в системе энергоснабжения
Интеллектуальные датчики, передающие данные «умным» системам мониторинга и управления, сами эти системы, автоматизированные конвейеры, станки и исполнительные устройства (актуаторы) в оборудовании — все эти элементы современного производства не способны нормально функционировать без электроэнергии. Даже кратковременное её отключение или резкое повышение/понижение напряжения может привести к катастрофическим последствиям, среди которых:
- убытки из-за долгосрочной остановки производства и нарушения производственных процессов;
- расходы на ремонт вышедшего из строя оборудования;
- репутационные риски и штрафные санкции от контрагентов в результате неспособности предприятия выполнять обязательства.
На первом и втором пунктах стоит остановиться более подробно. Для современного промышленного предприятия даже секундная остановка энергоснабжения может привести, например, к полному отключению электродвигателей оборудования, перезагрузке или отключению контроллеров микросхем и сбоям в работе систем мониторинга и управления. То есть скачки напряжения, которые выведут ПК обычного пользователя из строя на несколько минут, нужных для перезагрузки, могут полностью парализовать работу целого промышленного комплекса за счёт отключения критически важных элементов.
При этом стоит учитывать, что в подобных комплексах работа всех элементов жёстко синхронизирована, и запущенные технологические процессы невозможно внезапно остановить так, чтобы это прошло безболезненно для оборудования и производства. Рассинхронизация и частичное или полное отключение систем может привести к поломкам, авариям и порче находившегося в процессе обработки сырья или компонентов, то есть к значительным убыткам.
Особенности промышленных ИБП
Чтобы снизить риск возникновения подобных ситуаций, на производстве используются источники бесперебойного питания, но они сильно отличаются как от привычных пользователям миниатюрных «домашних» ИБП, так и от серверных решений для офисов и дата-центров. Причина этих отличий в том, что к промышленным ИБП предъявляется иной набор требований, среди которых основными являются:
— надёжность: промышленные ИБП работают в сложных условиях, включая агрессивную атмосферу, сильную запылённость, повышенную влажность и высокую температуру — обычные корпуса, шкафы и компоненты не обеспечивают достаточную защиту от внешних воздействий и нагрузок, поэтому их конструкция должна соответствовать требованиям конкретной рабочей среды, а также предусматривать удобный доступ ко всем элементам и простоту диагностики и ремонта/замены отдельных частей;
— выходная мощность: ИБП на предприятиях обеспечивают бесперебойную работу различных систем, от сравнительно нетребовательных к выходной мощности и до масштабных промышленных инструментов, для которых этот показатель во много раз превышает обычную мощность, например, серверной;
— масштабируемость в режиме онлайн: внедрение нового оборудования и поэтапная автоматизация систем требуют наращивания мощности ИБП вместе с ростом потребностей производства при сохранении требований к бесперебойности рабочих процессов, поэтому масштабирование мощностей ИБП не должно сопровождаться отключением зависимых систем и их компонентов.
Помимо этих общих особенностей, у продукции различных производителей ИБП есть и собственные уникальные технологии, выделяющие их на рынке либо дающие преимущества в конкретных условиях эксплуатации. Например, в устройствах Eaton 9PHD для промышленного использования упор сделан на модульность системы для обеспечения максимальной отказоустойчивости и крайне высокий рабочий КПД (до 97% в режиме двойного преобразования и более 99% в режиме энергосбережения), что позволяет снизить эксплуатационные расходы клиента.
Выводы и тенденции развития промышленных ИБП
Исходя из вышеуказанных требований, инженеры постоянно разрабатывают новые решения и технологии, предназначенные для промышленных ИБП. Источники бесперебойного питания для предприятий часто устанавливаются в специальные шкафы, защищённые от конкретных типов воздействия, например, с усиленной системой охлаждения, с защитой от попадания пыли и влаги, от вибрации, от электромагнитных полей и агрессивных веществ. Конструкция ИБП, в частности, шкафов для их установки, подразумевает большое количество свободного пространства для обслуживания и ремонта, возможность подключения массивов внешних аккумуляторов для масштабирования нагрузок, высокий срок эксплуатации (до 10, 15 или 30 лет) и простоту постепенной замены/добавления компонентов по мере их выхода из строя или наращивания мощности без необходимости отключать всю систему. В современных промышленных устройствах применяются входные изолирующие трансформаторы и высокочастотные фильтры, барабанные переключатели для перехода на байпас без разрыва цепи и дублирующие схемы управления, которые повышают общий уровень надёжности ИБП.
Несмотря на значительно более высокую по сравнению с другими типами ИБП стоимость промышленные модели легко окупают расходы на их приобретение за счёт снижения убытков от простоев, расходов на ремонт оборудования и повышения общей доступности всех критически важных систем предприятия, поэтому их стоит расценивать не как роскошь, а как необходимое для сохранения непрерывности производственных процессов решение.
 © Алексей Бурочкин,
директор по маркетингу Eaton в России и Казахстане
Последние Статьи
Гармонизация радиографического метода контроля с учетом современных тенденций развития цифровых систем
Разработка стратегии развития радиационного метода контроля с учетом современных тенденций развития цифровых систем
Световые границы опасной зоны работы крана
О цифровой трансформации документированных сфер деятельности
Модернизация кранов – повышаем безопасность и производительность
другие статьи
|
