長沙科電電子科技有限公司
Changsha Kedian Electronic Technology Co., Ltd
科電UPS電源·始于2008
專業提供UPS電源/不間斷電源UPS
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企業生產線的自動化控制系統一般由二級工控機和現場工作站(PLC、DSC)構成，如何為上述設備提供一個良好可靠的電源環境，是保證自動化控制系統安全可靠運行的基礎。為此要求所選用的UPS必須能向處于運行中的各種關鍵設備(工控機、PLC、DSC、智能儀表等)的硬件木身提供供電安全保護，這就意味著用戶所選用的UPS應該是可配置上相應電源監控軟件，SNMP(網絡管理協議)適配器的智能化UPS。以使UPS成為自動化控制系統監控網絡中的一個節點。
由于后備式和在線互動式UPS在應用上的局限性，考慮到自動化控制系統在企業生產中的重要性，不考慮后備式和在線互動式UPS。根據負載設備的擺放位置，選用大容量的UPS集中供電方案。其原因是:
1)大容量的UPS的平均無故障時間較長，一般大于200000h，故障率較低。
2)UPS的每單位千伏安的價格，隨著UPS容量的增大而下降。
3)大容量UPS方便管理，維護較有保障。
4)有利于用戶更經濟合理地使用蓄電池。
根據用戶的不同配送電系統選用不同的UPS機型，以適應用戶配送電系統帶載能力的要求。由于大部分工業企業的用電環境波動較大，選用允許市電電源波動范圍大的UPS機型，可以更好地適應市電電網惡劣的供電環境。
選用UPS過載能力強和具有優良抗輸出短路能力的機型，只要UPS執行市電交流旁路供電與逆變器供電之間的切換操作，就總是存在著出故障的概率。顯然，UPS抗過載能力越強，客觀上UPS作上述切換的機會就越少，隨之而來的是UPS的故障率越低。要配置有適當的抗瞬態浪涌抑制器，以便更好地保護控制設備。
選用UPS輸出中線對地線電位低的機型，可以獲得盡可能高的數據傳輸速率，降低數據傳輸的誤碼率。根據用戶集中監控系統不同級別的要求，組成具有不同網控功能的智能化UPS系統。為了維護管理上的方便及確實管理好UPS的運行，監控部分必須操作簡便且為全中文顯示。
由上所述，在這里針對軋鋼系統的自動化控制系統設備選用了兩臺臺達的H系列UPS。因為UPS雖然可靠性很高，一般單臺UPS的平均無故障時間在l0萬小時以上，但由于供電條件的變化，UPS本身電器裝置的老化，個別元件過早失效等都會引起UPS故障。由于自動化控制系統屬于整個生產線的中樞系統，為了保證其穩定及高可靠地工作，采用了雙機熱備份，即冗余技術，其技術應用如下:
1)可靠性比單機高，達到雙重安全保障。
2)停電時，一部UPS故障，另一部仍可提供高質量的供電。
3)維護時，仍保持UPS的正常功能。
4)兩臺UPS壽命皆延長。
備機(UPS1)的輸出端接至主機(UPS2)的"旁路電源"輸入端，并將兩臺UPS的"交流電源"輸入端接至同一市電電源，如圖所示。正常工作時，由主機(UPS2)提供給負載電源。當主機內部出現故障，如門巳電壓過低、過熱、逆變器輸出電壓超出允許范圍、逆變器失效等，或者主機由蓄電池供電時，蓄電池電量耗盡，此時UPS2會發出告警，UPS輸出端靜態開關會自動切換至旁路，由UPS1的逆變輸出提供負載所需電源。
當異常狀況消除后，靜態開關會自動從旁路(UPS1)轉入UPS2的逆變器輸出端，此時由主機(UPS2)繼續為負載提供電源。
在停電、一部UPS故障、系統維護等情況發生時，靜態開關的切換有嚴密的電路控制，確保不會在切換時有任何斷電情況發生。
熱備份機的結構可確保負載設備不會在市電停電或因UPS故障而斷電，以確保負載設備不會產生數據丟失、設備損壞、降級使用、系統崩潰等問題。
2.安圣iTrustUPS的組網解決方案
企業工控系統采用分散供電方式使管理員難以實時了解遠處的UPS運行狀態，為此安圣電iTrustUPS提供了多種監控組網方案，主要有RS232和SNMP卡。
通過UPSITE監控軟件，可以實現UPS在網絡中的實時監控。在使用RS232接口時，可根據設備的具體情況采用不同組件，節省硬件資源。當網絡設備或小型PC服務器僅需要在市電停電后，能夠在無人值守的情況下自動保存數據并安全關機，可只安裝UPSITE守候程序;若需要實時顯示UPS的工作狀態，了解電力狀況，只需安裝后臺管理軟件即可;而在已使用RS232與UPS連接的計算機、服務器系統中，通過安裝監控代理，即可將UPS的工作信息(包括電網電源的狀態)自動發送到網上，使網絡上安裝了守候程序和后臺管理的設備能夠及時獲得電源信息。
此外，用戶還可以在遠離計算機、服務器的地方，使用UPS內置SNMP卡，直接接入網絡，使UPS成為網絡終端設備，用戶可通過專用軟件或Web測覽器完成UPS監控。
對于運行網管平臺的服務器，只需將UPS監控信息數據庫MIB加入管理數據庫，即可通過RS232進行UPS監控。
UPS是保障計算機、通信、網絡等電子設備安全、穩定工作的重要設備，作為完整的電源保護方案，UPS智能監控已成為網絡時代UPS的基本特征。UPSITECENTER網絡集中監控系統(以下簡稱UPSITECENTER)是專為安圣iTrustUPS開發出的一套應用軟件，可廣泛應用于電信、銀行、證券、鐵路、化工、廣電、電力、企業、交易所等領域，尤其適用于大型網絡分散節點的電源保護和動力監控，例如寬帶城域網、智能化小區、銀行自動柜員機營業網點、電力行業無人值守站。
(1)系統構成。UPSITECENTER由SNMP網卡、安全關機服務程序和后臺監控管理程序3部分組成。
l)SNMP網卡:使UPS具備以太網通信能力，成為網絡上的一個節點，支持TCP/IP、HTTP、SNA促等網絡協議，提供Web測覽，NMS網絡管理系統接人、UPSITE-CENTERUPS代理等服務。
2)安全關機服務程序:通過Windows控制面板的設置程序，預先定義UPS故障時選擇關閉計算機或執行外部文件。UPS故障告警時，自動保存用戶文檔，關閉計算機或執行用戶指定的命令。
3)后臺監控管理程序:對網絡UPS設備進行集中監控和維護管理，提供UPS歷史數據查詢、UPS遠程控制等功能。當UPS故障時，可采用多種形式通知用戶，包括告警、發送傳呼信息。發送E-mail、手機短信息等。
(2)系統功能。
l)分層管理。UPSITECENTER對UPS實行分層管理，它不限制接入UPS的數量，響應及時，占用網絡資源少。分層管理模式滿足用戶對數量龐大的UPS進行管理，不會在界面上出現大量的UPS，導致查詢困難，各行政區的UPS運行狀況一目了然。用戶可以根據UPS數量的多少任意劃分，方便管理。UPSITECENTER的這種管理方法稱為"UPS樹"。
2)告警通知。UPS告警時，UPSITECENTER自動彈出告警對話框，發出告警聲響、發送E-mail或發送傳呼信號等，通知維護人員。
3)安全關機程序。UPS告警時，根據預先定義的處理方式(具有7種事件處理能力)，執行命令文件，自動保存用戶文檔，關閉計算機，大程度地保護數據和設備的安全。
4)歷史記錄查詢。提供4萬條完備的歷史記錄，包括歷史事件、歷史控制和歷史數據。
a)歷史事件記錄查詢:通過歷史事件記錄可以查詢一段時間內UPS的所有事件或某一種事件，甚至還可以根據事件的告警等級進行查詢，對查詢結果可以進行排序。
b)歷史控制記錄查詢:通過歷史控制記錄可以查詢一段時間內的所有控制記錄或某一種控制記錄。甚至還可以根據控制的告警等進行查詢，對查詢結果可以進行排序。
c)歷史數據記表查詢:通過歷史數據記錄可以查詢一段時間內的所有歷史數據記錄或某一種信號的歷史記錄，并可以對查詢范圍進行限制，查詢結果可以以曲線形式顯示。
5)服務功能。UPSITECENTERUPS集中監控系統的安全關機程序以服務形式存在，計算機啟動時自動加載并駐留內存。當UPS發生告警事件時，根據設置執行安全關機程序，自動保存用戶文檔。用戶可以通過控制面板中的設置程序對參數進行設置。
6)網絡測覽。SNMP卡提供上網功能，用戶可以通過IE、Netscape等測覽器觀察UPS的運行情況，并進行必要的控制。
7)安全管理機制。SNMP卡具有嚴格的安全管理機制，具體體現在以下3個方面:
a)Web測覽權限分為管理員、操作員和一般查看用戶3個級別，一般查看用戶只能進行UPS的數據捌覽，操作員用戶在此基礎上還可以對UPS進行控制，而管理員還可以設置或修改SNMP卡運行參數。
b)無論Web用戶、后臺監控軟件還是NMS用戶，對UPS的控制都有詳細記錄，包括用戶名稱、時間和控制內容。
c)只有管理員才可以通過TTY、TELNET登錄SNMP卡。
8)個性化顯示。提供柱狀圖、數據列表圖、曲線圖、碼表圖、狀態圖和組態圖等6種顯示界面，根據需要選擇響應的顯示方式。
3.組網方案
UPSITECENTER采用主動上報告警策略，所有數據在SNMP卡上進行前置處理，數據保留在卡上。SNMP卡除了定時與中心保持聯絡外，只有告警時d與中心建立網絡連接，網絡資源占用極少。
方案一:本方案適用于企業或公司等以太局域網的UPS監控，UPS需要外加SNMP卡。
每塊SNMP卡分配一個IP地址并接入計算機，通過超級終端設置IP地址，使UPS成為局域網網絡設備。用戶可以通過IE等Web測覽工具訪問SNMP卡所在的計算機IP地址，運行網絡集中監控軟件即可監控UPS。
由于一個局域網的UPS數量較少，維護工作偏重于計算機保護。對于需要維護的計算機應運行安全程序，在安全程序上設置UPSIP地址，與UPSSN-MP卡建立網絡連接，同時設置安全關閉計算機的外部條件。
方案二:本方案主要適用于電信、化工、鐵路、銀行、特大型企業等需要對多個城市UPS進行集中監控和管理的廣域網應用場合，這種組網方式要求具備基本的傳輸網和已組建的廣域網。
UPS監控組網和計算機組網一樣，廣域網中的各局域網的計算機保護和監控方案一相同，每塊SNMP卡在其所屬的網段中分配一個IP地址，成為廣域網中的一個節點。
由于廣域網與每個局域網之間的通信帶寬較窄，因此UPS監控不能影響正常的數據通信。UPSITECENTER集中監控軟件采用告警主動上報的處理策略。在沒有告警信息時，間隔一段時間與中心監控計算機聯絡一次，平時不占用正常的通信帶寬。
方案三:本方案主要針對光纖已經鋪設到位的電力系統。
實施條件:主站和分站安裝了SDH等接入網通信設備，有以太網接口設備，能進行網絡通信。
增加設備:SNMP卡、光纖傳輸網絡信號光收發器。
接入方法:將SNMP卡插入UPS，通過網線將SNMP卡與光收發器連接起來，光收發器通過光纖接大分站SDH以太網接口，使UPS成為網絡設備。
根據網絡分布情況，對每個SNMP卡分配IP地址，設置可以訪問SNMP的計算機，即可在中心監控UPS。
方案四:寬帶互聯網絡設備的運行需要引入大量的UPS設備。一個電信智能小區寬帶互聯網往往涉及成百上千個小區，每個小區的寬帶網絡設備配置一到兩臺UPS，這樣就有上千臺UPS需要投入人力、物力進行維護。
通過給每臺UPS增加一塊SNMP卡，在中心增加一臺計算機，運行集中監控軟件，利用現有網絡即可組建一個UPS集中監控網絡。通過集中監控網絡，可以隨時了解UPS的運行狀況，及時準確地對UPS進行維護。
例如利用監控系統對UPS蓄電池充放電進行分析，及時發現蓄電池的異常情況，提早更新損壞的蓄電池，保證停電后蓄電池供電正常等。
UPSITECENTER網絡UPS集中監控系統可廣泛應用于電信、銀行、證券、鐵路、化工、廣電、企業、交易所等領域，其中:方案一適用于局域網，方案二適用于廣域網，方案三、四適用于城域網應用場合。
4.方案效果
該方案設計上留有了一定裕量，控制中心共配置兩臺臺達H系列UPS，為將來增加系統設備提供充足的用電容量，而且使用了雙機熱備份電源系統，相對提升了UPS設備的安全運行。同時由于安圣iTrustUPS具有多種組網方案，可實現遠程UPS集中監控管理，達到遠端無人值守的集中管理的功效，不但降低了操作者管理上的負擔，更可以達到即時通報、智能處理的電源管理效果。
