Aktuální vydání

celé číslo

04

2022

veletrh Amper 2022
celé číslo

Výrobky Panasonic přispívají k úsporám energie

Společnost Panasonic nabízí v oblasti ekologicky šetrných výrobků široký sortiment produktů od malých relé pro elektromobily přes úsporné servomotory až po správu hospodaření s energiemi (energetický management) pro technologické celky.

 

Výkonová relé pro krátkodobé přetížení do 5 560 A

Nejen v automobilovém průmyslu, ale také v energetice či v jiných odvětvích neustále vzrůstá poptávka po spínání stejnosměrných zátěží velkého výkonu. Stále více výrobců automobilů používá pro svá hybridní a elektrická vozidla elektrické pohony. Fotovoltaické elektrárny jsou doplňovány systémem akumulátorů a obdobný rozmach zažívá stejnosměrné napětí i v dalších oborech. Právě pro tento druh úloh Panasonic uvádí na trh nové relé pro spínání a odpínání velkých stejnosměrných proudů.
 
Panasonic dosáhl v oboru spínání velkých stejnosměrných zátěží výborných výsledků, za kterými stojí desítky let vývoje a zkušeností. Relé řady EV (obr. 1) nacházejí uplatnění v sériové výrobě již sedmnáct let. Jsou však stále vyvíjena a zdokonalována, aby splňovala současné standardy i požadavky do budoucna.
 
Řada relé EP byla vyvinuta speciálně pro techniku budov a má všechny potřebné certifikáty. Relé této řady jsou velmi úspěšná i v solárních elektrárnách, kde se uplatňují převážně ve střídačích a akumulátorových blocích.
 
Základní technické parametry tato relé předurčují pro náročné úlohy, kde je třeba spínat trvalý proud 80 A, odpínat až 400 A (400 V DC) a kde relé může být vystaveno krátkodobému přetížení až na úroveň 5 560 A. Elektrický oblouk při rozepnutí vzniká v plynotěsné zhášecí komoře, a je tedy izolován od jakýchkoliv hořlavých plynů. Zhášecí komora je naplněna plynným vodíkem, který zajišťuje rychlé chlazení, chrání kontakty proti znečištění a brání jejich oxidaci (obr. 2).
 
Kromě výkonových relé nabízí Panasonic široký výběr relé signálových, polovodičových i automobilových, která jsou v souladu se všemi přísnými technickými a bezpečnostními normami.
 
V současné době je snaha nahrazovat mechanická relé jejich polovodičovými ekvivalenty. Panasonic je v této oblasti na špici vývoje, a tak kvalita i šíře sortimentu polovodičových relé neustále rostou. Pro výběr vhodného relé podle mnoha kritérií je k dispozici aplikace, která výběr velmi usnadní.
 

Řídicí technika pro autonomní provozy

Programovatelné automaty jsou ideální volbou pro řízení malých nezávislých elektráren, vodáren či čistíren odpadních vod. Většinou jde o provozy s nutností částečné kontroly a obsluhy. Právě vhodnou kombinací programovatelných automatů (PLC), snímačů, akčních členů a komunikační techniky lze vybudovat autonomní celky, které zabrání plýtvání elektřinou, regulují tlak vody ve vodárně či jsou schopny optimálně natáčet solární panely (solární tracker). V případě nutnosti se samy přihlásí o servisní zásah, a to prostřednictvím SMS, e-mailu, či dokonce hlasovým voláním. Není problém nastavit pravidelné odesílání provozních dat či umožnit vzdálený přístup.
 
Pro přehlednou vizualizaci jakýchkoliv údajů o provozu na internetu či pro vzdálený přístup do řídicích systémů nabízí Panasonic nejen potřebný hardware – FP Web Server s rozšiřujícím komunikačním a paměťovým modulem, ale zároveň i intuitivní software, kterým lze vizualizaci přesně nastavit.
 
Díky multifunkční jednotce FP Web Server je možné po Ethernetu přistupovat k PLC s možností obousměrné výměny informací, zasílat data e-mailem nebo prostřednictvím FTP a rovněž získávat aktuální data, která lze např. on-line zpracovávat či zobrazovat na webových stránkách.
 
Rozšiřující jednotka zajistí bezpečnou archivaci až 32 GB dat a jejich průběžné zasílání centrálnímu nadřízenému systému. Pro rychlé a bezpečné připojení programovatelných automatů se používá USB, RS-485 či RS-232 (obr. 3). Rozhraní RS-232 je určeno pro připojení dalších zdrojů dat, jako jsou měřiče Eco Power Meter. Tak je zajištěno, že veškeré naměřené hodnoty jsou stále bezpečně uchovány a průběžné zasílání může být kdykoliv přerušeno bez rizika jejich ztráty (výpadek spojení, reset nadřízeného systému apod.).
 
Přistupovat k webovému serveru lze z běžného PC, tabletu nebo chytrého telefonu, a tak mohou být provozní data k dispozici kdykoliv a kdekoliv na světě.
 
Pro snadné vytvoření webových stránek pro FP Web Server je k dispozici nástroj FP Web-Designer, kterým lze vše připravit bez nutnosti jakéhokoliv programování. K dispozici jsou předem připravené grafy, alarmy, exporty do CSV, rozsáhlé knihovny maker i strukturovaná on-line nápověda. Výsledné zpracování, výběr sledovaných hodnot i způsob zobrazení jsou omezeny pouze osobní kreativitou.
 

Malé servomotory

Zbytečně předimenzované servomotory vedou k plýtvání elektřinou. Nabídka servomotorů Minas A5 (obr. 4) společnosti Panasonic proto začíná už na 50 W. Největší servomotory Panasonic mají výkon 15 kW. Lze volit i z několik způsobů ovládání: pulzní řízení, řízení po sběrnici RTEX nebo EtherCAT.
 

Energetický management s otevřenou komunikací

Systém automatizace budov od společnosti Panasonic Electric Works si klade za cíl poskytovat otevřené řešení postavené na veřejných komunikačních protokolech. Základem řízení jsou programovatelné automaty, pro sběr dat jsou využity protokoly LON, BACnet nebo M-Bus, protokoly IEC 60870-5, OPC nebo Modbus TCP.
 
Nedílnou součástí automatizace budov je správa hospodaření s energiemi – tím tedy není myšlena jen energie elektrická. Stejně jako u elektřiny strmě rostou také ceny plynu, stlačeného vzduchu či vody. Spotřebu lze měřit nejen při předání od distributora, ale optimálně zvolenými snímači mohou být osazeny i jednotlivé dílčí větve. Símače Eco Power Meter umožňují sledovat nejen spotřebu jednofázových či třífázových spotřebičů, ale zároveň lze na jejich pulzní vstupy přivést signál z konkrétního plynoměru, vodoměru nebo měřiče tepla. Jednotlivé měřicí body je možné připojit k řídicímu systému prostřednictvím RS-485, Ethernetu nebo bezdrátově. Hodnoty z nepřipojených měřicích bodů lze přenášet např. prostřednictvím paměťové karty SD a společně potom data podrobit zpětné analýze, aby mohla být zahájena opatření pro zvýšení energetické účinnosti. Celý systém je zastřešen monitorovacím softwarem KW Watcher, který dokáže naměřené údaje přehledně zobrazovat, porovnávat či exportovat. K datům lze přistupovat lokálně nebo na dálku prostřednictvím FTP. Operátor tak může naměřené hodnoty sledovat z libovolného místa. Zákazník má možnost určit si množiny filtrů pro pravidelná hlášení a ty používat pro další zpracování naměřených hodnot. Data poskytovaná monitorovacímu systému jsou otevřená v přesně dané struktuře, a tak je možné je nasměrovat přímo do podnikových systémů SCADA.
 
Neustálý dohled je základem pro optimalizaci spotřeby a moderní a efektivní hospodaření s energií. Přestože spotřeba elektřiny ve výrobních závodech většinou dosahuje jen jednotek procent výrobních nákladů, jde o obrovské peníze. Centrální evidencí se nejen dostává pod kontrolu spotřeba elektrické energie, ale systém je možné použít i k evidenci optimálního využití strojového parku včetně sledování odstávek výroby z důvodu údržby.
 

Zdroje ultrafialového záření s LED

Zdroje ultrafialového záření s LED již masově nahrazují klasické zdroje UV záření. Jistě si spousta čtenářů vybaví zažitou praxi zapínat rtuťovou výbojku, tzv. UV lampu, s dostatečným předstihem, aby při začátku výroby měla správnou teplotu, dále je tu problém s jejím přehříváním, nutnost pravidelné výměny po „odsvícených“ hodinách či letní přehřívání, kdy nebylo možné „uchladit“ ani pracovní prostředí, natož výbojky.
 
Zařízení pro UV vytvrzování lepidel a tmelů s LED Aicure UJ30 s životností svítivých hlavic 20 000 h při 100% výkonu vykazuje naprostou stabilitu ihned po zapnutí, má nízkou spotřebu elektřiny a je v souladu se směrnicí RoHS. Ultrafialové světelné diody použité v přístrojích řady UJ30 byly navrženy pro úlohy, které vyžadují velký bodový výkon a stabilitu. UV LED pracují ve velmi úzkém spektru světelného záření, jehož intenzita je nastavitelná do 20 W/cm2. Úzké spektrum UV záření je využito jen k aktivaci vytvrzovacího procesu, intenzita záření na jiných vlnových délkách, pro vytvrzování neužitečných, které se mění ve ztrátové teplo, je ve srovnání s výbojkou minimální. Ventilátory nebo přídavná chladicí zařízení nejsou ani při dlouhodobém provozu zapotřebí a celé zařízení si vystačí s pasivním chlazením.
 
Zkušenosti s použitím těchto zdrojů UV světla v mnoha průmyslových provozech ukazují na výrazný pokles nutnosti servisních zásahů, vyšší produktivitu a radikální úsporu elektrické energie. Příkon jednoho zdroje světla klesne z 1,5 kW u rtuťové výbojky na 60 W u UV LED a k tomu a je nutné připočíst ještě úsporu nákladů na chlazení.
Obr. 1. Výkonové relé EV pro stejnosměrné zátěže
Obr. 2. Vnitřní uspořádání relé EV
Obr. 3. Využití jednotky FP Web Server s rozšiřující paměťovou jednotkou pro záznam dat
Obr. 4. Servomotory Minas A5 o výkonech od 50 W do 15 kW