Jak zabezpieczyć się przed skutkami skoków napięć i przepięciami?

Bez wątpienia, każda osoba mająca styczność z profesjonalną elektroniką jest w stanie określić zalety stosowania optoizolacji. Ale tak naprawdę po co stosować optoizolację?

Wprowadzenie

W nowoczesnych fabrykach coraz więcej urządzeń jest ze sobą połączonych. O to właśnie chodzi w gorącym od jakiegoś czasu temacie IoT (Internet Rzeczy), gdzie rozproszone urządzenia samodzielnie komunikują się między sobą. Problemy mogą się jednak pojawić jeżeli linie komunikacyjne są narażone na skoki lub pulsy wynikające np. ze startu silników. Tego typu stany nieustalone mogą powodować nieznaczne gubienie danych, uszkodzenie sprzętu, zniszczenie kontrolerów, skutkujące awarią całego systemu. Powyższe problemy mogą być jednak unikane poprzez stosowanie konstrukcji wyposażonych w izolację optyczną, która utrzymuje elektryczne odseparowanie poszczególnych obwodów sterowania. Jest to także powód, dla którego wprowadzony na rynek został komputer przemysłowy Elmatic ETA 2230 oparty o jednostkę Advantech umożliwiający wyposażenie w dodatkowe moduły iDoor z optoizolacją.

Wymagania aplikacji

Coraz więcej urządzeń i maszyn współpracuje ze sobą w mocno skomplikowanych relacjach. Prawdopodobieństwo zakłócenia sygnału i awarii całego systemu znacznie wzrasta gdy układ taki pracuje w niesprzyjających warunkach jakie często panują na liniach przemysłowych. Silne zakłócenia elektromagnetyczne, wibracje, duże zapylenie, niskie lub wysokie temperatury, wysoka wilgotność to tylko niektóre z wyzwań z jakimi często spotykają się projektanci instalacji przemysłowych. Każde z wymienionych może w dłuższej perspektywie przyczynić się (pośrednio lub bezpośrednio) do powstania skoków napięcia na linii komunikacyjnej, które zwykle oznaczają co najmniej uszkodzenie, a w bardziej skrajnych przypadkach „śmierc" urządzenia. Powstałe w ten sposób awarie zwykle są bardzo kosztowne. Wystarczy pomyśleć np. o linii produkcyjnej w przemyśle chemicznym, gdzie dzienny przestój może być szacowany na poziomie setek tysięcy złotych.

Rozwiązanie systemowe

Technologia iDoor firmy Advantech oferuje modułowe rozszerzanie konfiguracji o wymagane porty komunikacyjne. Dzięki temu integratorzy nie muszą kupować nadmiarowych rozwiązań. Wystarczy dobrać uniwersalną jednostkę bazową oraz odpowiedni moduł komunikacyjny do niej. Przykładem takiej uniwersalnej platformy jest Elmatic ETA 2230 wyposażony w jeden slot na moduł iDoor. Duża część modułów iDoor wyposażona jest w optoizolację, która zabezpiecza przed negatywnym skutkiem oddziaływania rożnego rodzaju przepięć oraz stanów nieustalonych. Poprawnie działający optoizolator daje pewność, że nawet w przypadku uszkodzenia danego portu komunikacyjnego (np. w wyniku przepięcia) urządzenie np. komputer nadal będzie działać (wykonywać inne zadania). Wśród łatwo wymienialnych modułów I/O z optoizolacją znajdują się między porty RS232/422/485, CANBUS jak i inne najczęściej używane interfejsy w przemyśle.

Korzyści z zastosowania

• Redukcja kosztów
• Niezawodna komunikacja, stabilny system
• Modułowa konstrukcja znacznie skraca czas naprawy/obsługi
• Lepsza wydajność systemu oraz fabryki

Konfiguracja komputera Elmatic ETA 2230 wraz z możliwością doboru modułów iDoor jest dostępna na stronie: http://elmatic.net/konfiguracja/eta-2230