Блок питания 24В – основа электроснабжения измерительных систем

В основе электрического снабжения любой современной измерительной системы лежит блок питания 24В. Без участия этого элемента невозможно представить работу любой токовой петли. Принцип ее работы следующий: все электронные приборы собираются последовательно в одно большое кольцо, по которому циркулирует ток (чаще всего это 4-20 мА). Блок питания 24В является источником напряжения. Величину тока изменяет сенсор в зависимости от параметра. А в качестве приемника выступает аналоговый вход промышленного контроллера. Из вышеприведенного видно, что от его качественной и надежной работы зависит функционирование остальных компонентов системы.

Схемотехническая реализация

В состав любого такого устройства входят следующие модули:

• Вставка плавкая.
• Понижающий трансформатор.
• Диодный мост.
• Фильтр.
• Блок управления.

Вставка плавкая – это предохранитель, который защищает устройство от перегрузки. Как только на вход подается высокое значение тока, он перегорает, в результате чего вся система обесточивается. При этом все ее компоненты остаются работоспособными. Трансформатор состоит из двух обмоток. Первая из них – это первичная (на нее подается 220В), а другая – вторичная, на которой получается 24В. То есть он просто всего лишь понижает напряжение. Диодный мост из переменного сигнала делает постоянный. Фильтр стабилизирует все выходные параметры за счет сглаживания различных пульсаций. Последний компонент – блок управления - можно встретить только в таких современных устройствах, как блок питания 24В. Он измеряет выходные сигналы. В случае если они выйдут за допустимые границы, обесточивает токовую петлю. При этом такая ситуация сохраняется до тех пор, пока их значение не вернется в норму.

Технические характеристики

• Максимальный ток на выходе.
• Мощность источника питания.
• Количество выходных каналов.
• Степень защиты корпуса.
• Тип крепления.
• Диапазон рабочих температур.

Первые два параметра взаимосвязаны между собой. Например, если на выходе допускается максимальный ток в 22мА, то мощность блока при этом составит 5,28 Вт (22 мА умножаем на 24 В, ток на напряжение). Для минимизации места, которое занимается такими устройствами в измерительных шкафах, используются многоканальные источники. Это оправданно в тех случаях, когда в системе присутствует множество измерительных параметров. Степень защиты корпуса обозначается буквами «IP» и цифровым индексом. Чем он больше, тем надежнее все внутри защищено. На это значение необходимо обращать внимание в тех случаях, когда предстоит эксплуатация в агрессивной среде (например, в химической или металлургической промышленности). По типу крепления такие устройства бывают двух видов: винтовые и на ДИН-рейку. Первые из них – это устаревшие модификации, которые постепенно уходят из обихода. Вторые устанавливаются на специальную рейку, и это на сегодняшний день стало стандартом де факто. Последний параметр, который характеризует блок питания 24В – это диапазон рабочих температур. На него стоит обращать внимание лишь в том случае, если планируется эксплуатация в каких-то экстремальных условиях (например, когда значение этого параметра может опуститься до минус 40-50 градусов по шкале Цельсия).

Как выбирать?

Алгоритм подбора таких приспособлений следующий. Определяем количество потребителей и их суммарную мощность. Допустим, предполагается работа с мощным электромагнитным клапаном на 100Вт и током при режиме пиковой нагрузки в 5А. Рекомендуется брать запас по мощности порядка 20%. Для этого 100Вт умножаем на 1,2, получаем 120Вт - мощность, свидетельствующую о том, что наш блок питания 24В 5А (120Вт/24В) будет иметь именно такие показатели. Именно из устройств с такими характеристиками и нужно выбирать. Далее необходимо учитывать условия эксплуатации и температурный режим, если необходимо.

Подведем итоги

Блоки питания 24В – это очень важные компоненты современных АСУ ТП. Без них невозможно представить полноценную работу любой измерительной системы на сегодняшний день. К их выбору необходимо подходить весьма основательно. В случае поломки такого компонента возможен выход из строя и других частей системы.