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工业自动化之不间断电源UPS:供电系统的保险

来源:我又何尝饶过岁月 作者:DJ编辑 更新时间:2018/11/5 16:57:06

摘要:在我刚出来工作的时候,还是十多年前,那时候的多用台式机,机箱还很大,同时,那个显示器,一闪一闪的晃眼。哪有什么液晶显示啊,更别说笔记本了,内存也是少得可怜。显示器后面,有长长的后背,像是老式电视机那样。

  在我刚出来工作的时候,还是十多年前,那时候的多用台式机,机箱还很大,同时,那个显示器,一闪一闪的晃眼。哪有什么液晶显示啊,更别说笔记本了,内存也是少得可怜。显示器后面,有长长的后背,像是老式电视机那样。不得不说,电子设备的发展真的好快,作为一个丛事电子电工或工业自动化的人来说,如果没有很强的自学适应能力,根本跟不上时代的脚步。这是闲话,好像有点偏题了。

  还是把话题拉回来吧,那时候使用电脑,最怕几件事呢?如果经历过的人,可能会细数其中的一、二、三吧。这里说说的当年最难忍受的那种台式的显示器啦,启动的时候的雪花点不说,还闪屏幕闪得厉害。有时候电压不稳定的时候,更是海浪似的一浪接一浪的。其次是突然停电了。当我编写程序、编辑Excel,处理Word,绘制电路图,使用CAD,做演示PPT等等的时候,当我聚精会神地为差不多完成的工作精神振奋时,屏幕一黑,然后全没了,然后内心那个抓狂啊,有时候可以从根目录中找到缓存版本的,有时候,唉……,只能抓狂的只想把电脑给摔了,那种心情,真的是想死的心都有了,这还算好的,最难过的是06年做的一套设计,电脑在电压闪断后,直接重启不了!抱出去修,被告知硬盘坏了,然后心里那个滴血啊……从那件事后,我养成了一个习惯,就是备份。多多的备份,移动硬盘里,邮箱里,能存的地方,总是存!存!存!然而气人的是,那时候的硬盘,价格那个贵啊。

  那时候,我们的业务经理,配备了一台笔记本,因为多与甲方沟通的,一方面公司为了形象,一方面确实业务需要移动办公,所配的配置在当时那是相当高了(当然,还不如现在的一台手机啦),每当停电的时候,漆黑的办公室里,只有他的电脑屏幕亮着,映射着电脑前那张幸福的脸,整得我们不知道有多羡慕。有问题就需要解决,我们几个人合计了一下,给老板提出了一项建议,就是把我们的电脑也都换成业务经理那样的,至少是笔记本!当然,我的申请很快得到了满足,因为设备好了,需要调试。然后得到了第一个电脑包。而那几个从事机械的兄弟就没有那么幸运啦,因为笔记本的能力根本就奔不动他们的3D设计软件!

  不同容量的UPS电源

  然后,在经历一次因断电引发的设计出图延误后,老板给他们配备了一个新的大装备:一个可以供好多台电脑的UPS。【这东西在以前的办公室里,是很常见的设备了。刚买回来的时候,在停电后,大家还可以坚持工作好一会儿,然而到我离职更换工作场所的时候,效果就没有那么明显了,停电后没几分钟它就开始报警,然后大家赶紧存盘。它也坚持不了几分钟了,这是后话,值得庆幸的是,现在的00后不会遭遇这些了,我们的供电网络不知道较之前好了多少倍,我们的硬盘与网络也比之前不知道先进了多少倍。】。

  那么,我们归到主题,返回到UPS电源,什么是UPS电源呢,它有什么作用呢?为什么它能够让闪屏不那么闪呢?

  所谓的UPS,即(Uninterruptible Power System / Uninterruptible Power Supply),就是生活中所说的不间断电源,一般由充电器(CHARGER)、逆变器(INVERTER)、静态开关(SYATICSWITCH)、蓄电池(BATTERY)4大部分和控制部分组成。各部分功能如下:

  1.充电器从主电源吸收能量,经过桥式可控硅整流电路、阻容滤波电路,产生直流电,并将直流电提供给蓄电池和逆变器。

  2.逆变器将充电器或蓄电池送来的直流电转变成交流电输出。有的也称逆变器为DC/AC变流器,它是UPS电源的核心部件,逆变器性能的好坏,对UPS电源输出波形、效率、可靠性、瞬态响应、噪声、体积、重量等方面有着决定性的影响。一台UPS电源性能好坏,主要是由逆变器的性能来决定的。

  3.静态开关是保证UPS电源系统不间断供电。当UPS电源正常供电时,逆变器输出交流电作为计算机设备的主要电源(或者由市电经稳压器后直接供计算机用电)。在下列情况出现时:①当计算机设备起动或发生浪涌超负载;②当逆变器发生故障。通过电压检测信号,静态开关迅速将负载由逆变器供电转移到市电供电。一旦恢复正常,经检测市电与逆变器电压同步、同频时,又转为逆变器供电。静态开关,就是完成转换并保证转换可靠、不间断供电的关键设备。

  4.蓄电池是储存电能的装置。在正常供电时,直流电源对蓄电池进行充电。它将电能转换成化学能贮存起来。当市电中断时,UPS电源将依靠储存在蓄电池中的能量输出直流电,维持逆变器的正常工作。即将化学能转换成电能,供逆变器使用。

  5.控制部分的主要作用控制部分在UPS电源中起着十分重要的作用。通过合理的控制,使UPS电源按设计要求给计算机提供稳定可靠的电能。

  它是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给PLC、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流式电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时,UPS立即将电池的直流电能,通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

  这样说大家是否认为它太书面化呢?呵呵,它让我想起我们老家的水库。一个UPS就是一个水库吧,可以这样说,当雨水充足时,它就不停地灌水,然后在存满所有的水之后,有多余的从排洪通道排出。当天旱的时候,它就打开排水通道,进行灌溉作业。可以说它很好地平衡了旱涝季节的水量。而UPS就是那个水库。如果从这个意义上来讲,UPS就是手提电脑里的电池,就是我们的移动充电宝,就是我们的手机电池。只是它们是离线的,而UPS是在线的,而且是自动切换的!在某种意义上讲,它就是那个保持通电状态的笔记本内的电池。

  也许你会说,哈,这样啊,那么这东西现在在工业中都用不上了吧,那么我们看一看它们的用武之地吧:

  这个世界上,有太多的异常,为了防止异常,我们在生活中最常用的方法就是买个保险,或存钱防灾,对于设备来说,其实也是一样的。在很多核心的场合,业务体系是不允许中断的,就像我们的压差温湿度监控系统一样,它的数据时时刻刻需要记录,以防止可能的异常,引发其它问题。而这样的重要性高的地方,在许多企业里还有很多很多,需要确保在异常故障和正常维护情况下,数据中心都能正常工作,核心业务不受影响。因此,在该系统的供电电源体系中,UPS是其中必备的组成部分。通常选用多路市电源互为备份,并且机房设有专用柴油发电机系统作为备用电源系统,市电电源间、市电电源和柴油发电机间通过ATS(自动切换开关)进行切换,为控制中心内的UPS、空调、照明等设备供电。一般会设置双母线供电,并配备两套独立UPS供电系统(含UPS配电系统),在任一套供电母线(供电系统)需要维护或故障等无法正常供电的情况下,另一套供电母线仍能承担所有负载,保证必需的供电,确保数据及业务不受影响。

  当然,随着技术的进一步发展,也许在将来的某一天,我们电网可以稳定到我们不需要UPS就可以安全地稳定地生产。但现阶段,它还是为我们的生产生活做了很大的贡献的。

  你家的供电不稳定吗?配上一个UPS吧!就像买保险一样。当然,它不是必需的哦

  责任编辑:DJ编辑

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