Trong các dây chuyền sản xuất thiết bị điện và điện tử, Máy kiểm tra an toàn điện thường được bố trí ở công đoạn cuối trước khi sản phẩm xuất xưởng. Khi công đoạn này được tự động hóa, máy kiểm tra không còn hoạt động độc lập mà phải kết nối với bộ điều khiển của toàn hệ thống, thực hiện đúng trình tự thử và trả kết quả về phần mềm quản lý.
Các phép thử thường được tích hợp gồm chịu điện áp AC (AC Hipot), chịu điện áp DC (DC Hipot), mạch bảo vệ (Ground Continuity), kiểm tra liên kết nối đất (Ground Bond) và điện trở cách điện (IR). Tùy yêu cầu của sản phẩm, hệ thống có thể sử dụng một thiết bị đa chức năng hoặc kết hợp nhiều thiết bị chuyên dụng.
Quy trình lựa chọn giải pháp tích hợp
- Xác định các phép thử cần có: AC Hipot, DC Hipot, Ground Bond hoặc điện trở cách điện.
- Xác định nhu cầu điều khiển, ghi dữ liệu và giao tiếp với hệ thống hiện hữu.
- Kiểm tra không gian tủ rack, vị trí đấu nối và phương án bố trí thiết bị.
- Xây dựng khu vực thao tác với các hạng mục cảnh báo và bảo vệ phù hợp.
- Lập kế hoạch hướng dẫn vận hành cho đội ngũ triển khai và người sử dụng trạm thử.
Đối với phép thử chịu điện áp, điện áp thử được đặt giữa phần dẫn điện và phần cần cách ly của sản phẩm trong một khoảng thời gian xác định. Mục đích là phát hiện khả năng đánh thủng hoặc dòng điện rò vượt quá giới hạn cho phép của hệ thống cách điện.
Trong khi đó, kiểm tra liên tục mạch bảo vệ và liên kết nối đất tập trung vào đường dẫn bảo vệ của sản phẩm. Điện trở trên đường dẫn này phải nằm trong giới hạn quy định để bảo đảm dòng sự cố có thể truyền về hệ thống bảo vệ.
Phép đo điện trở cách điện được sử dụng để đánh giá mức độ cách ly giữa các phần dẫn điện. Việc kết hợp nhiều phép thử trên cùng một trạm cho phép đánh giá các đặc tính an toàn điện khác nhau của sản phẩm thay vì chỉ kiểm tra riêng khả năng chịu điện áp.
Khi đưa các phép thử này vào dây chuyền tự động, trình tự kiểm tra cần được xác định trước. Sản phẩm được kết nối với thiết bị, hệ thống xác nhận điều kiện thử, thực hiện từng phép đo theo chương trình và trả về kết quả đạt hoặc không đạt.
Lựa chọn cấu hình theo yêu cầu kiểm tra
Giữa thiết bị đa chức năng và cấu hình gồm nhiều thiết bị riêng, lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào số lượng phép thử, trình tự kiểm tra và kiến trúc của trạm.
Giải pháp đa chức năng với HypotULTRA® 7804
HypotULTRA® 7804 được giới thiệu cùng phần mềm WithStand® cho nhu cầu tích hợp kiểm tra 4-trong-1: chịu điện áp AC, chịu điện áp DC, kiểm tra liên kết nối đất và đo điện trở cách điện.
Thiết bị có dạng lắp đặt 2U, phù hợp bố trí trong tủ thiết bị của trạm kiểm tra. Việc tập trung nhiều chức năng trong cùng một máy giúp giảm số lượng thiết bị cần bố trí và đơn giản hóa hệ thống dây kết nối.
HypotULTRA® 7804 cũng hỗ trợ nhiều phương thức giao tiếp gồm USB, RS-232, GPIB và Ethernet. Đây là những giao diện thường được sử dụng để kết nối thiết bị kiểm tra với máy tính hoặc hệ thống điều khiển bên ngoài.
Với một trạm kiểm tra tự động, khả năng giao tiếp có ý nghĩa trực tiếp đến cách thiết bị nhận lệnh, trả kết quả và phối hợp với các công đoạn khác. Chẳng hạn, sau khi sản phẩm được đưa vào vị trí kiểm tra, bộ điều khiển có thể yêu cầu thiết bị thực hiện chương trình thử đã cài đặt và nhận lại trạng thái đạt hoặc không đạt sau khi hoàn thành.
Giải pháp cơ bản với Hypot® 3870 và HYAMP® 3240
Với những trạm có yêu cầu kiểm tra cơ bản hoặc cần phân chia thiết bị theo từng nhóm phép thử, có thể sử dụng Hypot® 3870 kết hợp HYAMP® 3240.
Hypot® 3870 đảm nhiệm các phép thử chịu điện áp AC, chịu điện áp DC và đo điện trở cách điện. HYAMP® 3240 được sử dụng cho kiểm tra liên kết nối đất và có thể kết hợp với Hypot® 3870 trong cùng hệ thống.
Cách bố trí này cho phép đơn vị tích hợp lựa chọn cấu hình dựa trên yêu cầu thực tế của sản phẩm. Khi số lượng phép thử thay đổi, từng thiết bị cũng có thể được xem xét độc lập về thông số, vị trí lắp đặt và phương thức kết nối. Associated Research giới thiệu cấu hình Hypot® 3870 và HYAMP® 3240 cho các hệ thống tích hợp có yêu cầu kiểm tra cơ bản.
Kết nối thiết bị với hệ thống điều khiển
Trong một trạm kiểm tra tự động, dữ liệu đo không chỉ được hiển thị trên màn hình máy thử mà còn phải được truyền tới hệ thống điều khiển khi ứng dụng yêu cầu.
Phần mềm WithStand® của Associated Research được sử dụng để điều khiển quá trình thử và ghi nhận dữ liệu. Khi triển khai vào dây chuyền, đơn vị tích hợp cần xác định rõ cách thiết bị trao đổi dữ liệu với hệ thống điều khiển, cách nhận biết trạng thái kết quả và dữ liệu nào cần lưu cho từng sản phẩm.
Việc này đặc biệt cần thiết đối với dây chuyền có yêu cầu truy xuất kết quả. Mỗi sản phẩm sau khi hoàn thành phép thử có thể được gắn với mã sản phẩm hoặc mã kiểm tra tương ứng, từ đó kết quả được lưu cùng dữ liệu sản xuất thay vì chỉ tồn tại trên thiết bị đo.
Bố trí trạm kiểm tra an toàn điện
Một trạm kiểm tra an toàn và có tổ chức giúp bảo vệ người vận hành cũng như hỗ trợ thao tác nhất quán. Đối với hệ thống tự động, việc kiểm soát điều kiện cho phép bắt đầu phép thử cần được liên kết với hoạt động của toàn trạm. Chẳng hạn, khi cửa bảo vệ chưa đóng hoặc sản phẩm chưa được đặt đúng vị trí, hệ thống không nên chuyển sang trạng thái cấp điện áp thử.
Vị trí đặt thiết bị kiểm tra an toàn điện cũng cần được tính toán từ đầu. Với thiết bị dạng 2U như HypotULTRA® 7804, chiều cao tủ, đường đi của cáp cao áp, cáp tín hiệu và khoảng không phục vụ bảo trì đều ảnh hưởng đến cách bố trí bên trong tủ.
Các hạng mục hỗ trợ được đề cập cho khu vực làm việc gồm Thảm cách điện, Đèn tháp tín hiệu, Công tắc dừng khẩn cấp E-Stop và Biển cảnh báo. Thảm cách điện có thể hỗ trợ xác định khu vực thao tác; biển cảnh báo giúp nhận diện nguy cơ điện áp cao; đèn tháp tín hiệu hỗ trợ thể hiện trạng thái của trạm. Công tắc nhấn hai tay từ xa là một thành phần cần được xem xét theo thiết kế thao tác và yêu cầu bảo vệ của từng ứng dụng. Trạm thử cần được thiết kế để hạn chế khả năng người vận hành tiếp xúc với điểm có điện áp cao trong quá trình thử.
EMIN là nhà phân phối độc quyền của Associated Research tại Việt Nam. Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn lựa chọn giải pháp phù hợp, thiết lập và đào tạo nghiệp vụ cho đội ngũ vận hành của bạn.
