Print

Kroky k zajištění správné instalace monitorovacích a měřicích zařízení

-- 15.03.17

Následující zásady nejlepší praxe pro správnou instalaci provozních zařízení, jako je uzemnění a testování, přispívají k zamezení vzniku provozních problémů a pomáhají návrhářům realizovat skutečnou návratnost investice (ROI). 

I když se investice do elektronických monitorovacích a měřicích systémů realizují ve složitém průmyslovém prostředí a všechna spojení se zdají být správná, stále mohou existovat problémy.

Některá zařízení fungují skvěle, jiná nefungují vůbec a další se chovají chaoticky nebo občas zasílají chybové zprávy. Zdá se, že většina problémů nastává u citlivých řídicích nebo energii přenášejících soustav. 

Často se během fáze navrhování a instalace nevěnuje dostatečná pozornost detailům instalace monitorovacích a měřicích zařízení. K těmto důležitým problémům se zapojením patří nesprávný výběr nebo instalace kabelu, nesprávné uzemnění měřicí techniky a neadekvátní elektromagnetická ochrana kabelů a svorek. 

Čtyři kroky k zajištění správné instalace monitorovacích a měřicích zařízení

Níže uvádíme zásady nejlepší praxe pro zajištění správné funkce měřicích a monitorovacích zařízení: 

1. Zajistěte, aby byla dodržena doporučení výrobce

Výrobci s největší pravděpodobností poskytují rozsáhlá doporučení pro navrhování, instalaci a údržbu napájecích a komunikačních kabelů používaných u provozních produktů. Obvykle zde bývají popsány požadavky na fyzické vrstvy INCOM (síť průmyslové komunikace od společnosti Cutler-Hammer, nyní spadající pod Eaton), RS-485 a Ethernet. Dodržení těchto doporučení má zásadní význam pro zajištění robustní a spolehlivé komunikace. 

Síťové segmenty instalované dle doporučení výrobce přinesou flexibilitu, jednoduchost a odolnost proti rušení. Nedodržení doporučení často vede ke zhoršenému fungování systému. Například pro minimalizaci poškození dat se nedoporučuje vést komunikační kabeláž v napájecím kabelovodu společně s kabely pro vysokofrekvenční zátěže, jako jsou frekvenční měniče nebo plynulé startéry. 

Dalším důležitým aspektem instalace provozních zařízení je náležité uzemnění. Většina přístrojových systémů má dvě uzemnění – elektrické nebo napájecí a přístrojové uzemnění. Je důležité si uvědomit, že tyto dva zemnicí systémy mají různé účely. 

Stínění by mělo být nepřerušované napříč celým síťovým segmentem a připojené k vodiči zemnicí elektrody elektrického systému budovy. Pokyny k uzemňování komunikačních kabelů poskytuje předpis National Electric Code (NEC) 2017. 

Také výběr kabeláže má pro robustní komunikaci zásadní význam. Doporučuje se kabel vyvinutý pro komunikace RS-485. Pro aplikace RS-485 jsou nepřípustné řídicí a přístrojové kabely. 

Aplikace rozvodu napájení a automatizace navíc vyžadují stíněný kabel. Většina kabelů je dostupná se dvěma typy stínění – s fólií a s opletením přes fólii. Oba druhy lze použít, nicméně preferuje se stínění s opletením přes fólii. Fólie pokrývá vysokofrekvenční rádiové vlny a rychlé elektrické přechodové jevy, zatímco opletení přes fólii pokrývá nízkofrekvenční rázy. Pro typická připojení svorkovnic musí mít kabel ve stínění příložný drát. 

2. Pochopte výzvy infrastruktury a faktory vlivů okolí

Při vývoji nových systémů nebo přidávání zařízení do stávajících systémů by se měly provést výpočty kapacity systému. Účelem kalkulace je určit, zda má provedení systému kapacitu podporovat počet a typy zařízení určených k použití. 

Problémy však nemusejí souviset s kapacitou. Například většina zátěží v moderních elektrických rozvodných systémech je zátěžemi indukčními. K těmto zátěžím mohou patřit motory, transformátory, tlumivky zářivek a indukční pece. Indukční zátěže potřebují ke svému provozu magnetické pole. Tato indukční zařízení mohou způsobovat vznik harmonických složek v elektrických obvodech, které mohou vytvářet problémy pro připojené zátěže. 

Všechny harmonické složky vyvolávají další teplo ve vodičích a ostatních komponentách rozvodného systému. Harmonické složky mohou rovněž způsobovat elektromagnetické rušení (EMI), rovněž označované jako rádiové rušení (RFI), je-li ve spektru rádiových frekvencí, které je narušením generovaným externím zdrojem ovlivňujícím elektrický obvod elektromagnetickou indukcí, kapacitní vazbou nebo vedením. 

Vysoké úrovně harmonických složek a rušení EMI mohou často vést k chaotickému chování elektronických zařízení, včetně nekonzistentní datové komunikace mezi počítačovým vybavením a provozními zařízeními, což může ohrožovat efektivitu zařízení pro monitorování a měření energie. 

Tyto problémy lze zpětně vysledovat až k nesprávným zapojovacím postupům, jako je instalace nestíněných komunikačních kabelů příliš blízko kabeláži s indukčními zátěžemi. Výměna stávajícího kabelu za stíněnou alternativu nebo jednoduchá změna vzdálenosti komunikační kabeláže od indukčních zátěží může tento problém napravit. 

Pokud však kabeláž splňuje doporučení výrobce a data jsou stále nespolehlivá, je vhodné poradit se s výrobcem provozního zařízení nebo s odborníkem na kvalitu napájení a ověřit si, zda mohou problémy odstranit filtry na vedení a stabilizátory napájení. 

3. Pečlivá kontrola dokumentace a plánů před schválením

Výše popsaným problémům můžete předejít, když budete ve fázi navrhování a instalace věnovat náležitou pozornost detailům doporučeného zapojení provozních zařízení. Vždy je dobrým zvykem důkladně překontrolovat dokumentaci a plány před schválením a ověřit si, zda jsou dodrženy důležité detaily zapojení, včetně náležitého zohlednění požadavků každého typu přístroje, správného zapojení pro signály, náležitého uzemnění a splnění specifikací pro kabely a svorky u přístrojové techniky. 

Výsledkem je, že je možné případné problémy odhalit a napravit ještě před instalací, což může ušetřit obrovské množství času a energie věnované odstraňování chyb,  pokud je porovnáme s identifikací problémů až po instalaci a zprovoznění. 

4. Otestujte systémy před instalací i po ní

Je nezbytné před instalací i po instalaci použít testovací zařízení pro měření kapacity, harmonických složek a elektromagnetického rušení, aby se optimalizoval proces provozního zapojování. Testování předem může konstruktérům pomoci identifikovat možné překážky a implementovat ochranná opatření ještě před vytvořením soupisky materiálu. Tyto studie by se měly provést také po instalaci, aby bylo zajištěno, že opatření v oblasti zapojení náležitě vyřešila zjištěné problémy. 

Tím, že budete věnovat pečlivou pozornost datům provozních zařízení během spouštění, používání ve špičce a odpojování systémů, můžete také snadno identifikovat problémy. Úrovně elektromagnetického rušení a harmonických složek mohou během těchto období kolísat, takže pečlivé sledování nekonzistentnosti nebo chyb při sběru dat může často pomoci napravit situaci brzy po instalaci a provozní zařízení pak mohou fungovat správně. 

Jsou-li zjištěny problémy se sběrem dat, jednou z možností je přímo kontaktovat výrobce provozního zařízení pro okamžité odstranění chyby a pro podporu nápravy. 

Bez řádné instalace je nemožné plně vytěžit přínosy měřicích a monitorovacích zařízení. Data v reálném čase, která tato zařízení poskytují, zjednodušují údržbu, zkracují dobu odstávek a zvyšují efektivitu. 

Nicméně bez řádně fungujících systémů většina organizací nikdy nedosáhne u těchto zařízení skutečné návratnosti investice. 

Dodržováním zásad nejlepší praxe u kabeláže a instalace zařízení mohou návrháři, montéři a vedoucí závodů realizovat plné přínosy pořizování dat v reálném čase bez problémů s nedostatečně fungujícími zařízeními a bez nutnosti časově náročného odstraňování chyb a testování. ce 

Rick Schear je produktový manažer společnosti Eaton. Upravila Emily Guentherová, zástupkyně obsahového ředitele, Control Engineering, CFE Media, eguenther@cfemedia.com.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

NI Days
2017-11-23 - 2017-11-23
Místo: Clarion, Praha
LOGISTIKA NÁKUPU A ŘÍZENÍ ZÁSOB
2017-11-23 - 2017-11-24
Místo: Křenová 409/52, 602 00 Brno
WEBINÁŘ: Simulace ve výrobě
2017-11-23 - 2017-11-23
Místo: webinář
1. ročník soutěžní přehlídky „SMART SPACE & LIVING“
2017-11-30 - 2017-11-30
Místo: soutěžní přehlídka
Functional Safety Engineer (TÜV Rheinland) for SIS Training
2017-12-05 - 2017-12-08
Místo: Bratislava

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Ano, proto se je snažíme minimalizovat
Ne, jsou na odpovídající úrovni
Nejsou vysoké, ale rychle rostou

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2017 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI