Alimentation de votre système CompactDAQ ou CompactRIO

Figure 1. Une considération majeure pour toute application CompactDAQ ou CompactRIO est comment alimenter votre système.

Dans la plupart des applications, votre configuration CompactDAQ ou CompactRIO a accès à l’alimentation du réseau ; cependant, l’environnement de votre configuration détermine quelle alimentation vous devez utiliser. Dans ce cas, vous pouvez choisir entre deux types d’alimentation typiques pour votre système CompactDAQ ou CompactRIO : de bureau et industriel.

Les alimentations sur table NI fournissent un moyen sûr et fiable d’alimenter votre système CompactDAQ ou CompactRIO pendant le fonctionnement sur table. Les trois alimentations sur table NI offrent jusqu’à 120 W de puissance à 24 VCC pour fournir confortablement suffisamment d’énergie pendant les pics de fonctionnement avec un facteur de forme sûr pour l’utilisation sur table, contrairement à la plupart des alimentations industrielles.

Une des alimentations sur table est livrée avec la plupart des châssis CompactDAQ et offre une alimentation sur table 15 W, 12 VCC. Une alimentation sur table différente est fournie avec le châssis cDAQ-9179 et fournit 40 W, à 12 VCC. Les deux disposent d’un connecteur mini-COMBICON à 2 broches pour intégrer facilement l’alimentation à ces châssis ; il vous suffit de fournir le câble d’alimentation spécifique à la région à l’alimentation. La dernière alimentation sur table NI est destinée aux contrôleurs CompactDAQ ou CompactRIO, qui ont besoin d'un peu plus de puissance. Évalué à 120 W, 24 VCC, le PS-10 dispose d’une connexion filaire nue à l’extrémité pour fournir une connexion flexible et directe au système de contrôleur CompactDAQ ou CompactRIO. Si vous utilisez une alimentation de bureau tierce, vérifiez ses spécifications pour vous assurer de la compatibilité avec le système CompactDAQ ou CompactRIO spécifique que vous utilisez pour non seulement le bon fonctionnement du système mais aussi, plus important encore, la sécurité.

Figure 2. Utilisez des alimentations sur table lors du prototypage sur une table.

Ces types d'alimentations sur table sont recommandés pour le prototypage sur une table. La plupart des alimentations industrielles ne sont pas destinées à un usage sur table et peuvent être dangereuses dans ce cadre. Cependant, les alimentations sur table ne sont pas conçues pour être utilisées dans des environnements industriels tels que les usines, ni conçues pour être déployées.

Les alimentations industrielles NI offrent une longue durée de vie, des réserves de puissance généreuses et une taille compacte idéale pour alimenter les systèmes CompactDAQ ou CompactRIO dans des environnements tels que les usines. NI propose deux alimentations industrielles qui fournissent jusqu’à 480 W de puissance à 24 VCC à 28 VCC, afin que vous puissiez sélectionner les quantités de puissance et de tension d’entrée qui répondent aux besoins spécifiques de votre application. Ces alimentations disposent d’un système DIN-rail et d’un terminal de pince à ressort qui ne nécessitent pas d’outils et peuvent rendre l’installation et la connexion avec votre application rapides et faciles.

Leur variété de tensions d’entrée de sélection automatique vous aide à éviter les erreurs de l’utilisateur lors de l’installation des alimentations dans votre système, et leur large gamme de température de fonctionnement et leur immunité efficace aux interférences électromagnétiques (EMI) les rendent fiables dans les environnements industriels, même dans des conditions difficiles. Selon le modèle d’alimentation que vous sélectionnez, vous pouvez atteindre des réserves de marche de 20 à 50 %. Avec ces réserves de puissance, vous n’aurez peut-être pas besoin de surdimensionner votre alimentation pour des charges dynamiques. Vous pouvez simplement choisir une unité qui répond à vos exigences de fonctionnement pour votre application spécifique, ce qui peut signifier des unités plus petites qui peuvent vous faire économiser de l’argent et de l’espace.

Figure 3. Les alimentations industrielles sont idéales pour alimenter votre système dans des environnements industriels.

Ces types d’alimentations sont recommandés pour une utilisation dans des environnements industriels où une alimentation de bureau typique ne serait pas évaluée ou sûre à utiliser. 

Souvent, pour votre terrain, votre véhicule ou d’autres types d’applications déployées, votre système n’a pas accès à une alimentation et vous devez en fournir une. Les systèmes CompactDAQ ou CompactRIO nécessitent une entrée de 9 VCC à 30 VCC, ce qui signifie que vous pouvez choisir parmi une variété d’options de source d’alimentation portable, bien qu’aucune option ne puisse répondre à tous les besoins d’alimentation. Avec une certaine planification, cependant, vous pouvez sélectionner la source d’alimentation portable appropriée pour votre application spécifique. Lorsque vous décidez quelle source d’alimentation portable utiliser, tenez compte de la durée pendant laquelle vous avez besoin que le système soit alimenté, si vous voulez que la source d’alimentation soit rechargeable et de votre budget actuel.

Figure 4. Certaines applications n'ont pas accès à l'alimentation du réseau et nécessitent une source d'alimentation portable.

Lorsque vous envisagez différentes options de batterie, vous devez décider si vous avez besoin d’une technologie à usage unique ou rechargeable pour votre application. Les piles à usage unique, comme la pile AA alcaline courante, offrent des coûts initiaux inférieurs, mais vous devrez peut-être acheter plus si vous décidez plus tard d’utiliser la pile comme source d’alimentation fréquente. Vous pouvez réutiliser des batteries rechargeables plusieurs fois, ce qui peut être une option plus économique à long terme mais un investissement beaucoup plus important à l’avance. Les batteries rechargeables nécessitent également des recherches sur la chimie des batteries à utiliser. Les batteries stockent l’énergie de plusieurs manières, et toutes les batteries ne sont pas identiques. En plus des produits chimiques courants tels que le lithium ou l’hydrure métallique de nickel et des technologies encore plus anciennes telles que le plomb acide, vous devez tenir compte des nouvelles technologies créées chaque année. Chacun d'entre eux a ses avantages et ses inconvénients, mais votre choix dépend de votre application.

En général, la plus grande question à laquelle vous devez répondre lorsque vous sélectionnez une batterie pour votre application est : « Combien de temps l’application doit-elle fonctionner avec des batteries ? » La réponse affecte le type et la taille de la batterie que vous devriez utiliser. La taille et le poids de la batterie sont déterminés par la capacité, la densité d’énergie et le niveau de tension requis. La durée pendant laquelle vous pouvez exécuter votre application dépend directement de la capacité de votre batterie. La capacité de la batterie est généralement mesurée en mAh ou en Wh en utilisant l’équation Wh = mAh * (tension/1000). Par exemple, une batterie de 1000 mAh peut fournir 1 A de courant pendant une heure, 500 mA pendant deux heures, 250 mA pendant quatre heures, et ainsi de suite. La capacité totale de la solution de batterie dépend considérablement des composants et des besoins de votre système CompactDAQ ou CompactRIO, y compris le contrôleur/châssis et les modules d’E/S de la Série C que vous utilisez, de la durée de fonctionnement et du niveau de tension dont vous avez besoin. Lorsque vous spécifiez une batterie, vous devez connaître l'utilisation de courant de pointe et l'utilisation de courant continu (ou normal) dont vous avez besoin. C'est l'une des principales spécifications de batterie que vous devez garder à l'esprit lorsque vous recherchez une solution appropriée pour votre application. D’autres considérations incluent des spécifications telles que la densité d’énergie de la batterie, qui détermine la capacité par unité de masse, et la tension de la cellule de batterie, qui non seulement garantit que votre batterie alimente votre système, mais affecte également la taille et le poids de la solution de batterie. En savoir plus sur le choix d’une batterie pour votre système CompactDAQ.

En plus d’alimenter votre système, vous voudrez peut-être intégrer une redondance d’alimentation pour assurer son fonctionnement continu en cas de pannes de courant de courte durée ou pour mettre en œuvre des procédures d’arrêt sécurisées sans perte de données. La plupart des applications s'en passent bien, mais si le coût de l'échec est élevé, vous pourriez envisager de l'ajouter. Selon le type de système CompactDAQ ou CompactRIO que vous utilisez, vous avez plusieurs options pour ajouter de la redondance à votre système.

Avec la majorité des contrôleurs CompactDAQ et CompactRIO, vous pouvez utiliser une fiche de connecteur d’alimentation à double entrée avec un V1 pour une entrée d’alimentation principale et un V2 pour une entrée d’alimentation secondaire. Consultez le manuel de l'utilisateur du produit pour voir si le contrôleur en question inclut la fiche de connecteur d'alimentation à double entrée. Cela vous donne l’option d’ajouter une deuxième source d’alimentation à votre système, de sorte qu’il puisse toujours fonctionner sans perturbation si votre alimentation principale ne fournit plus une tension suffisante, potentiellement en raison d’une panne ou d’une panne d’électricité.

Figure 5. Alimentation double avec circuit de condensateur.

Si le contrôleur utilise la source d'alimentation principale et que le niveau de tension entre le V1 et commun est inférieur à 9 V, le contrôleur passe automatiquement à la source secondaire ou V2. Avec cette option supplémentaire, vous pouvez connecter directement une source secondaire telle qu’une batterie ou une alimentation sans interruption (UPS) au système sans avoir à compter sur du matériel externe pour effectuer le commutateur instantanément et continuer à alimenter le système. 

Pour les systèmes CompactDAQ ou CompactRIO dotés d’une seule fiche de connecteur d’alimentation d’entrée, l’ajout de redondance au système doit suivre la voie traditionnelle d’ajout d’un onduleur au système en ligne avec l’alimentation principale. Ou vous pouvez concevoir et créer vos propres circuits externes pour basculer entre plusieurs alimentations.

Lors du développement de votre application CompactDAQ ou CompactRIO, l’une de vos premières considérations est de savoir si vous avez accès à l’alimentation du réseau. Si oui, vous pouvez décider si vous avez besoin d’une alimentation de bureau ou industrielle. Sinon, commencez à rechercher quelle alimentation portable utiliser pour votre application. Enfin, n’oubliez pas d’ajouter une redondance d’alimentation à votre système pour assurer une utilisation continue du système ou de mettre en œuvre des arrêts appropriés sans perte de données pendant les pannes de courant de courte durée.

• Comprendre la puissance du châssis et du contrôleur CompactDAQ et autres spécifications
• Parcourir la page du produit Alimentation industrielle NI
• Guide de compatibilité des accessoires pour le système CompactDAQ.
• Guide de compatibilité des accessoires pour système CompactRIO