利用Pilz自动化系统PSS 4000实现电源系统的安全切换

墨尔本医院外观

所有医院都希望拥有100%稳定可靠的电源。即使供电系统有冗余设计，若无合格的安全管理，各电源之间的切换也可能使人员及设施面临危险。一体化合作伙伴White Technics在澳大利亚墨尔本市的一家医院使用了Pilz的模块化自动化系统PSS 4000。该控制及安全解决方案已经在工厂项目中成功地用于对接触器及分励脱扣器的状态进行监控。它可保证系统的完整性及安全性，在不知不觉间完成供电转换。

无论是在手术室手术还是在重症监护室照料病人，稳定可靠的电源都是现代医院正常运营的基本要素。如果在手术过程中发生停电事故，会使生命保障设备无法使用，后果将不堪设想。因此，医院都会通过应急发电机以及缓冲电池组为供电系统提供双重甚至三重保护。这样就能在发生断电时应对自如。

切换必须快速安全

无论是自愿还是出于必要，发生断电时，都需要在可用的独立电源之间进行切换。不幸的是，要在技术上实现瞬间切换，使所有系统与断电之前一样继续运作并非易事。网络中安装的接触器和分励脱扣器在切换时必须处于规定的状态。否则系统可能崩溃，进而损坏昂贵的开关设备。同时，还可能威胁到邻近人员的人身安全。

主变电站

几年前，White Technics与墨尔本北郊的一家医院签定了一份颇具挑战性的合约。White Technics在复杂供电及能源技术装置的规划与部署方面拥有丰富的经验。该公司成立于1994年，从事的项目涉及诸多领域及行业。“我们的任务是开发一种简单、可靠的解决方案，确保备用发电机无论何时都能快速、安全地上线”，该公司董事总经理Frank White说。

采用两个独立的变电站为墨尔本医院供电。万一两个变电站都无法工作，还有柴油发电机提供电力，所以即便医院由于维护工作而切断电源或电力供应商切断电源（局部限电），均可实现随时切换。 相反，如果意外断电（突然断电），另一个变电站或发电机必须立即无缝上线，医院的关键系统不能出现瞬时故障。

Pilz PSS 4000，安全切换的保障

要实现冗余供电系统安全上线，必须利用可靠的装置在最短时间内对安装的接触器及分励脱扣器的状态进行检查。在找到并纠正断电原因（局部限电或突然停电）后，也必须在重新恢复初始电源前，再次检查安全信号并针对每一个电源同时校准电流。

“我们很了解Pilz及其在控制和安全一体化解决方案方面的能力，所以我们决定委托Pilz澳大利亚公司的自动化专家来解决这个难题”，Frank White解释说。两家公司在自动化系统PSS 4000的基础上提出了高效的安全理念。该系统可从中央控制室与相应电网的变电站以及发电机进行通信。作为PSS 4000的一部分，控制系统PSSuniversal监控各电网中变电站接触器及分励脱扣器的输入状态。Pilz的安全继电器PNOZsigma通过接触器控制断路器。自动化系统PSS 4000同时向工程办公室发送信息，供工作人员进行诊断。

通过Pilz的SafetyNET经光纤电缆传输

当变电站与控制室距离800米左右时，控制级与现场远程I/O之间的连接通过光纤电缆以及Pilz的实时以太网SafetyNET p完成。“对我们的项目而言，能通过光纤电缆使用安全以太网协议SafetyNET p是一个重要的前提”, Frank White强调说。SafetyNET p将所有控制组件连接成网，在一个系统中传输安全及非安全控制任务数据。利用PAS4000软件平台，程序编辑器PASmulti及EN/IEC 61131-3编辑器，可轻松灵活地管理自动化系统。医院的维护团队无需进入高压区域便可在控制室接收详细的诊断结果。这样就能快速安全地解决技术问题。无论是简单应用，还是复杂应用，这些优势都使得该一体化控制及安全解决方案成为理想之选。此外，模块化的结构还使其可根据要求随时进行扩展。一体化的设计摆脱了复杂的安装及操作流程。

如今，医院工程师对自动化系统PSS 4000控制HV电源切换的性能非常满意，因为自最初安装四年以来，该系统始终保持正常平稳运行。为此，医院现已委托White Electrics Pty公司对该自动化系统进行扩展，将“低压断路器”的“安全控制”纳入其中。

“PSS 4000的扩展非常轻松，我们甚至已经计划好未来两年的进一步扩展”，Frank White补充说，这是一个非常成功的项目，各方都实现了“双赢”的目的。

从经典自动化技术到建筑自动化

安装PSS 4000的控制柜

“最终选择Pilz自动化系统PSS 4000，主要是因为它是一套完整的控制与安全任务解决方案，不仅具有智能诊断功能，还比其它同类方案更简便、更经济”，Frank White总结说。另外，凭借分布式IO模块及小巧紧凑的外观，只需占用控制柜内极少的空间。因此，兼容Industrie 4.0、成功应用于工业的自动化系统PSS 4000，如今又迈入了建筑电气及自动化领域。与在自动化生产设备中一样，该系统不仅能保障操作人员的人身安全，还能保护昂贵设备。