Блоки питания и коммутационные устройства

Блоки питания и коммутационные устройства от НПФ «КонтрАвт» (Нижний Новгород) — промышленные источники стабилизированного питания 24 В и устройства коммутации для шкафов автоматики, АСУ ТП и КИПиА. В каталоге АДМ Энерго: PSM-120-24 (120 Вт), PSM-72-24 (72 Вт), PSM-36-24 (36 Вт), PSM/4R-36-24 с 4 встроенными реле,PSL DC/DC-преобразователи и БКР — бесконтактный реверсивный пускатель для МЭО.

Зачем нужен промышленный блок питания и чем он отличается от бытового

В любом шкафу автоматики нужно питать множество приборов: контроллеры, нормирующие преобразователи, модули ввода-вывода, датчики с активным выходом, реле, индикаторы. Большинство приборов АСУ ТП работают от стабилизированного напряжения 24 В постоянного тока — это де-факто стандарт промышленной автоматизации во всём мире. Для получения этого напряжения из обычной электросети 220 В нужен импульсный блок питания.

Принципиальное отличие промышленного БП от бытового — в надёжности и защитных функциях. Электрическая сеть в производственном цеху далеко не идеальна: бросают напряжение мощные двигатели, помехи дают сварочные аппараты, грозовые разряды наводят импульсы в кабелях. Бытовой блок питания в таких условиях быстро выходит из строя. Промышленный — рассчитан на годы стабильной работы при любых аномалиях сети.

Защитные функции серии PSM КонтрАвт

• Защита от перегрузки по току — отключение при потреблении больше номинала.
• Защита от короткого замыкания — мгновенное отключение при КЗ на выходе.
• Защита от повышенного и пониженного входного напряжения— отключение при выходе сети за пределы допустимого диапазона.
• Автоматическое восстановление работы после устранения причин аварии — не нужно вручную перезапускать блок.
• Расширенный входной диапазон переменного AC 85–264 В и постоянного DC 120–370 В — работа в любых нестабильных сетях.
• Светодиодная индикация: зелёный «24 V» — наличие питания на выходе, красный «Error» — аварийная ситуация.

Главное преимущество серии PSM для проектировщика АСУ ТП:единая концепция и габариты во всей линейке. Блоки PSM-36-24, PSM-72-24 и PSM-120-24 отличаются только мощностью, имеют одинаковый стиль монтажа на DIN-рейку, идентичную диагностику и единые принципы клеммного подключения. Это упрощает проектирование, унифицирует шкафы и снижает стоимость владения системой.

Линейка импульсных блоков питания PSM: от 36 до 120 Вт

Все блоки серии PSM выполнены в корпусах для установки на стандартную DIN-рейку 35 мм. Преобразуют входное сетевое напряжение 220 В переменного или 120–370 В постоянного тока в стабилизированное выходное напряжение 24 В. Различаются только выходной мощностью.

PSM-36-24 — компактный блок питания 36 Вт (1,5 А)

PSM-36-24 — самая компактная модель. Преобразует сетевое переменное 85–264 В и постоянное 120–370 В в стабилизированное 24 В с током нагрузки до 1,5 А. Мощность 36 Вт. Применяется для питания малых систем автоматики: одиночные нормирующие преобразователи, единичные регуляторы, небольшие шкафы автоматики с 5–10 приборами.

PSM-72-24 — средний блок питания 72 Вт (3 А)

PSM-72-24 — массовая модель для типовых шкафов автоматики. Ток нагрузки до 3 А, мощность 72 Вт. Достаточно для питания 15–20 приборов АСУ ТП среднего шкафа: набор нормирующих преобразователей НПСИ, регуляторов МЕТАКОН, активных датчиков с токовым выходом.

PSM-120-24 — мощный блок питания 120 Вт (5 А)

PSM-120-24 — флагман линейки. Ток нагрузки до 5 А, мощность 120 Вт. Применяется в крупных шкафах с большим количеством приборов: системы регулирования технологических линий, ЦТП и ИТП с многоканальным учётом тепла, распределённые АСУ ТП с десятками модулей MDS.

PSM/4R-36-24 — блок питания с 4 встроенными реле

PSM/4R-36-24 — уникальное универсальное устройство «два в одном». В одном корпусе совмещены блок питания 24 В (1,5 А, 36 Вт) и блок из 4 независимых электромеханических реле для коммутации цепей переменного и постоянного тока. Это позволяет:

• Сэкономить место в шкафу — один прибор вместо двух (БП + блок реле).
• Сократить кабельную разводку питания на реле — оно уже подведено внутри прибора.
• Упростить документацию проекта — меньше позиций в спецификации.

PSM/4R-36-24 рекомендуется применять совместно с приборами, имеющими на выходе транзисторные ключи с открытым коллектором. Это типичные выходы регуляторов МЕТАКОН и модулей MDS: маломощный транзисторный сигнал управляет мощным релейным контактом блока, который, в свою очередь, коммутирует исполнительный механизм. Идеальная схема для управления электромагнитными пускателями, сигнальными лампами, насосами, вентиляторами.

Когда использовать PSM/4R-36-24 вместо PSM-36-24: если в шкафу автоматики уже планируется отдельный блок реле для коммутации исполнительных устройств — берите интегрированный PSM/4R-36-24. Замена устаревших блоков БПР (блок питания + реле прошлого поколения) — это типовой случай применения PSM/4R-36-24 в условиях с повышенными требованиями по мощности и рабочим температурам.

PSL — низковольтные DC/DC-преобразователи на DIN-рейку

PSL — это семейство низковольтных DC/DC-преобразователеймощностью 3 или 10 Вт для установки на DIN-рейку. В отличие от блоков PSM, которые работают от сети 220 В AC, преобразователи PSL получают на вход уже постоянное напряжение (например, 24 В от основного PSM блока) и выдают на выход другое постоянное напряжение: 12 В, 5 В или другое.

Зачем нужны DC/DC-преобразователи в шкафу автоматики

• Питание приборов с нестандартным напряжением. Если в системе есть прибор, требующий 12 В или 5 В, а основная шина — 24 В, преобразователь PSL даёт нужный уровень.
• Гальваническая развязка цепей. PSL изолирует чувствительные измерительные цепи от помех на основной шине питания.
• Создание независимых питающих контуров. Для критичных приборов часто делают отдельную ветку питания через PSL, чтобы перегрузка в основной цепи не отключила измерительную систему.
• Снижение напряжения на длинных линиях. При подаче 24 В на удалённый датчик через длинный кабель — на конце линии напряжение падает. PSL на месте поднимает напряжение до нужного уровня.

БКР — бесконтактный реверсивный пускатель для МЭО и задвижек

БКР — блок коммутации реверсивный (он же — бесконтактный реверсивный пускатель) — устройство для управления асинхронными электродвигателями исполнительных механизмов типа МЭО(механизмы электрические однооборотные). Применяется для управления:

• Задвижками с электроприводом.
• Трёхходовыми шаровыми клапанами и кранами.
• Поворотными затворами.
• Дроссельными заслонками.
• Электромагнитными пусковыми устройствами в системах автоматического регулирования.

Главное технологическое преимущество — симисторная коммутация

В обычном электромагнитном пускателе при каждом включении возникает дуга на контактах — кратковременная электрическая искра между размыкающимися контактами. С каждым переключением контакты постепенно подгорают и изнашиваются. Через 50 000 — 100 000 циклов контактор требует замены или серьёзного обслуживания.

В БКР используются симисторы — полупроводниковые ключи, переключающие цепь полностью бесконтактно. Симистор открывается в момент перехода тока через ноль — нет дуги, нет искрения, нет износа. Ресурс симисторного пускателя — сотни миллионов переключений. На практике это означает работу без обслуживания 10–20 лет в любой системе регулирования.

Функции и характеристики БКР

• Формирование сигналов БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ и ЗАПРЕТ — стандартный интерфейс для МЭО.
• Пауза между размыканием и замыканием ключей при мгновенном реверсе — не менее 0,05 с. Защита электродвигателя МЭО от ударных нагрузок при смене направления.
• Габариты: 96×88×42 мм. Корпус КА-Р1 для DIN-рейки.
• Масса: не более 200 г.
• Температура эксплуатации: 0…+50 °C.
• Влажность: 80 % при 35 °C.
• Гарантия 36 месяцев — одна из самых длинных в классе пускателей.

Идеальный партнёр для БКР — ПДД-регуляторы МЕТАКОН-514/524/534, которые специально оптимизированы для управления реверсивными исполнительными механизмами интегрирующего типа.

Сравнительная таблица блоков питания и коммутационных устройств

Модель	Тип	Выход	Мощность	Особенности
PSM-36-24	Импульсный БП	24 В DC, 1,5 А	36 Вт	Компактный для малых шкафов
PSM-72-24	Импульсный БП	24 В DC, 3 А	72 Вт	Массовый для типовых шкафов
PSM-120-24	Импульсный БП	24 В DC, 5 А	120 Вт	Флагман для крупных АСУ ТП
PSM/4R-36-24	БП + 4 реле	24 В DC, 1,5 А + 4 RO	36 Вт	Питание + коммутация в одном корпусе
PSL	DC/DC преобразователь	Изменяемое DC	3 или 10 Вт	Гальваническая развязка, нестандартные напряжения
БКР	Реверсивный пускатель	3 управляющих симистора	—	Бесконтактное управление МЭО, ресурс 10+ лет

Как рассчитать нужную мощность блока питания: формула и пример

Подбор блока питания делается просто: суммируется потребляемая мощность всех приборов в шкафу, добавляется запас 30–50 % на расширение системы и стартовые токи. Полученное значение округляется до ближайшего номинала в линейке PSM.

Пример расчёта для типового шкафа автоматики

Допустим, шкаф управления котельной содержит:

• 2 регулятора МЕТАКОН-1205 по 6 Вт каждый = 12 Вт.
• 4 нормирующих преобразователя НПСИ-ТС по 1 Вт каждый = 4 Вт.
• 3 модуля MDS AI-8UI по 3 Вт каждый = 9 Вт.
• 2 преобразователя интерфейсов MDS IC по 1 Вт = 2 Вт.
• Питание датчиков и сигнализации = 10 Вт.

Итого нагрузка: 37 Вт. С запасом 50 % на расширение — это 56 Вт. Подходящий блок — PSM-72-24 (72 Вт), который имеет нужный запас и сертификат СИ для применения в системах коммерческого учёта.

Внимание при расчёте: датчики с активным токовым выходом 4-20 мА сами по себе потребляют 24 В × 20 мА = 0,48 Вт на канал. Но если в линию запитки датчика встроены искрозащитные барьеры или другие элементы, потребление может вырасти до 1–2 Вт на канал. На сложных распределённых системах с большим числом удалённых датчиков обязательно учитывайте этот фактор при расчёте мощности БП.