سمارتجين لأنظمة المولدات: نظرة عامة على وحدات إتش جي إم

بالنسبة للمهندسين والمُدمجين الذين يحددون أنظمة التحكم الآلي لمجموعات مولدات الديزل، أصبح منصة وحدة تحكم مولدات سمارتجين حلاً مرجعيًّا على نطاق واسع في تطبيقات الطاقة الاحتياطية والطاقة الأساسية. وتشمل سلسلة إتش جي إم لمولدات سمارتجين وحدات بدء التشغيل اليدوي البسيطة ووحدات التحكم في أنظمة التحويل الآلي متعددة الوظائف، لكن أغلب مشاريع الدمج تتركز على وحدتين رئيسيتين: إتش جي إم٦١١٠إن وإتش جي إم٦١٢٠إن. وللاختيار بين هاتين الوحدتين، أو لتقييم وحدة مولد سمارتجين مقابل بدائل مثل إلكترونيكس ديب سي، لا بد من النظر ما وراء لوحة التحكم الأمامية إلى طريقة معالجة كل وحدة لمنطق نقل الطاقة، وأحداث الحماية، وواجهات الاتصال.

يركّز هذا النظرة العامة على المُدمجين الذين لديهم بالفعل مجموعة مولدات ضمن نطاق المشروع، ويبحثون عن وحدة تحكم مولدات سمارتجين التي تتوافق مع متطلبات الحماية والأتمتة في الموقع.

مقارنة بين وحدتي التحكم إتش جي إم ٦١١٠ إن وإتش جي إم ٦١٢٠ إن: تحديد مكانتهما داخل سلسلة وحدات التحكم في المولدات الذكية إتش جي إم

كلا الوحدتين هما وحدتا تحكم متوسطتي المستوى لمولدات إتش جي إم الذكية، وتتميزان بشاشة عرض إل سي دي، وعدة مدخلات ومخرجات رقمية، واتصال عبر منفذ آر إس ٤٨٥، وقدرة على إدارة حالات انقطاع التيار الكهربائي الرئيسي تلقائيًا (إيه إم إف). أما الاختلاف الوظيفي فيكمن في الطريقة التي تُعرِّف بها كل وحدة من وحدات التحكم الذكية إتش جي إم سيناريو نقل الطاقة.

السوق وحدة التحكم في المولدات سمارتجين إتش جي إم ٦١١٠ إن مع وظيفة التحويل الآلي للتيار الكهربائي والتشغيل التلقائي للمولدات الديزل تم تصميم هذه الوحدة للتشغيل والإيقاف الآلي لمجموعة مولِّدة واحدة، مع إشارات خرج لوحدة نقل التغذية التلقائية (إيه تي إس). وتراقب وحدة التحكم الذكية إتش جي إم إدخال التيار الرئيسي، وتُفعِّل سلسلة بدء التشغيل للمجموعة المولِّدة عند انقطاع التيار الرئيسي، مع إمكانية ضبط مؤقِّتات التأخير قبل التشغيل ومؤقِّتات التبريد بعد الإيقاف، كما توفر مخرج ريلاي لإدارة عملية النقل في وحدة نقل التغذية التلقائية. ويتبع نموذج المنطق مصدر طاقة رئيسي واحد، ومجموعة مولِّدة واحدة، وواحدة ناقلة تغذية واحدة. وتتولى وحدة التحكم الذكية إتش جي إم إدارة دورة حياة المجموعة المولِّدة، وتُخرِج إشارة النقل إلى جهاز تلامس خارجي لوحدة نقل التغذية التلقائية أو إلى مفتاح نقل ثابت.

SmartGen HGM6110N genset controller ATS auto start module for diesel generator — إتش جي إم إتش جي إم ٦١١٠ إن الذكية — وحدة تحكم لمجموعة مولِّدة واحدة تعمل بالتشغيل الآلي، مع مخرج ريلاي لوحدة نقل التغذية التلقائية (إيه تي إس).

السوق وحدة تحكم إتش جي إم ٦١٢٠ إن الذكية لمجموعة مولدات الديزل، وحدة تحكم المولدات مع نظام التحويل التلقائي للتيار (إيه تي إس)، طراز إتش جي إم ٦١١٠ إن يُوسِّع منصة مولِّد سمارت جين (SmartGen) مع إضافات تشمل استشعار جهد التيار الكهربائي وتردده، ومخرجات تحكُّم محسَّنة لمفتاح الانتقال التلقائي (ATS). فبينما يُخرِج جهاز HGM6110N إشارة تبديل ويَفترض أن تتم معالجة منطق الانتقال خارجيًّا، فإن جهاز HGM6120N يدمج تنسيقًا أكثر دقة لتسلسل التبديل في لوحات ATS ذات المصدرين. وبذلك يصبح هذا الوحدة التحكمية لمولِّد سمارت جين أكثر ملاءمةً للتطبيقات التي تتطلَّب أن تدير وحدة التحكُّم توقيت الانتقال مباشرةً بدلًا من تفويض هذه المهمة إلى ريليه منفصل لمفتاح الانتقال.

HGM6120N intelligent diesel genset ATS generator control module — HGM6120N — وحدة تحكُّم محسَّنة لمولِّد سمارت جين (SmartGen) لمفاتيح الانتقال التلقائي (ATS) ذات المصدرين، مع منطق تبديل بين التيار الكهربائي العام والمولِّد.

الاختيار بين الاثنين يعتمد على كيفية تصميم لوحة الخاص بك. إذا كان منطق النقل قد تم التعامل معه بالفعل في جهاز التبديل وتحتاج إلى وحدة تحكم مولد SmartGen لإدارة دورة حياة مجموعة توليد الكهرباء فقط ، فإن HGM6110N كافية. إذا كنت تريد أن تُنسق وحدة التحكم في مولد "سمارتجين" تسلسل الانتقال من المولد إلى المولد و من مولد إلى مولد كجزء من منطقها الخاص، فإن "إتش جي إم 6120 إن" هي نقطة البداية المناسبة. تقبل كل من وحدات مولد SmartGen نفس نطاق إمدادات التحكم في التيار المستمر وتشارك نفس منفذ RS485 لدمج المراقبة عن بعد.

SmartGen مقابل DSE: مقارنة منصات التحكم للمشترين B2B

ويتناول جهاز التحكم في مولد SmartGen و Deep Sea Electronics (DSE) متطلبات وظيفية مماثلة في سوق جهاز التحكم في مجموعة توليد الكهرباء الآلية ، ولكنهما يختلفان في وضع المنصة ومستوى الأسعار الذي يستهدفهما.

السوق جهاز تحكم في أعماق البحر 8610 وتُقارن وحدات التحكم في المولدات من شركة سمارت جين (HGM) مع وحدات التحكم دي إس إي ٤٥٢٠ مارك تو (DSE4520 MKII) بشكل متكرر في تطبيقات أنظمة التحويل الآلي لمصدري الطاقة. وتُعد وحدات التحكم دي إس إي منصات موثَّقة جيدًا، ولها قاعدة كبيرة من المستخدمين المُركَّبين في الأسواق الأوروبية والأمريكية الشمالية. والـ وحدة تحكم دي إس إي لأنظمة التحويل الآلي لديها نطاق منتجاتٍ يشتهر بأدواته المنظمة للتكوين ودعمه الواسع لمُدمِّجي الأطراف الثالثة. وعادةً ما تكون هذه المنصات أعلى سعرًا عند الدخول إلى السوق، إذ تبلغ أسعار النماذج المكافئة لها ما بين ٥٠ و١٥٠ في المئة فوق أسعار وحدات التحكم في مولدات سمارت جين المقابلة في قنوات التوريد بين الشركات.

وتتموضع وحدات التحكم في المولدات من شركة سمارت جين (HGM) عند نقطة سعرية أقل، وهي متوفرة على نطاق واسع عبر سلاسل التوريد بين الشركات في آسيا والعالم. والـ برنامج وحدة التحكم سمارت جين (أداة SmartGen PC الذكية) تدعم التهيئة عبر منفذ USB لضبط عتبات الحماية، وأوقات التشغيل والإيقاف، وتعيينات ريلاي الإخراج، ومعايير عنوان RS485 Modbus. وتغطي واجهة التهيئة المعايير الأساسية اللازمة لتشغيل تركيب مولد ذكي، وهي مناسبة جدًّا لمعظم سيناريوهات دمج مولدات تجارية.

تُعد وحدات التحكم في المولدات من نوع SmartGen خيارًا مناسبًا في المشاريع الموجَّهة إلى الأسواق الحساسة من حيث التكلفة في آسيا أو الشرق الأوسط أو أمريكا اللاتينية، حيث تمثِّل النماذج المكافئة لـ DSE قيدًا ماليًّا ملموسًا. وتوفِّر وحدات SmartGen HGM الميزات الأساسية مثل وظيفة إدارة المحرك الآلي (AMF)، ونظام التحويل التلقائي (ATS)، والمزايا الاتصالية المطلوبة في معظم تركيبات المولدات التجارية والصناعية الخفيفة. أما إذا كانت الوثائق الخاصة بالتوافق مع DSE أو وجود نظام بيئي معيَّن لمُدمِّجين طرف ثالث شرطًا إلزاميًّا، فتظل وحدات DSE الخيار الراسخ.

المقارنة ليست حول التفوق التقني في أي من الاتجاهين. فكلا المنصتين ناضجتان ومُثبتة فعاليتهما ميدانيًّا. والقرار يتعلَّق بمواءمة مواصفات وحدة تحكُّم مولِّد سمارت جِن مع سوق المشروع ومتطلبات التوثيق وسهولة الوصول إلى سلسلة التوريد.

التهيئة والتوصيلات: ملاحظات عملية لمُدمِجي مولِّدات سمارت جِن

توصيلات وحدة سمارت جِن للمولِّد من طراز إتش جي إم تتبع هيكلًا فيزيائيًّا ثابتًا في كلٍّ من طرازي إتش جي إم ٦١١٠ إن وإتش جي إم ٦١٢٠ إن. وتوفِّر كلتا وحدتي التحكُّم في مولِّدات سمارت جِن كتل توصيل منفصلة لمدخلات قياس التيار المتناوب (استشعار الجهد)، وتغذية التحكم بالتيار المستمر، والمدخلات الرقمية (التشغيل عن بُعد، الإيقاف الطارئ، العطل الخارجي)، ومرحلات الخرج (الوقود، التشغيل الأولي، الإنذار، نقل التبديل الآلي)، والاتصال عبر واجهة آر إس ٤٨٥.

نقاط التهيئة التي تؤثِّر أكثر ما يكون على نتائج دمج مولِّدات سمارت جِن:

قيم الحماية: الإعدادات الافتراضية للتيار الزائد وانخفاض الجهد متحفظة جدًّا بالنسبة لمولدات الطاقة الكبيرة. تحقَّق من عتبات قطع التشغيل لارتفاع درجة حرارة الزيت، وانخفاض ضغط الزيت، والسرعة الزائدة، وقم بضبطها عبر قائمة لوحة التحكم الأمامية لمُتحكِّم المولد الذكي (SmartGen) أو عبر برنامج تحكُّم المولد الذكي قبل التشغيل الأولي. تعمل القيم الافتراضية في التطبيقات القياسية، لكن يجب التأكُّد منها مقابل مواصفات الحماية الصادرة عن شركة تصنيع المحرك.
توقيت تسلسل التشغيل: يمكن تهيئة مؤقِّتات ما قبل التسخين، والدوران، وراحة الدوران، والتأخير الأمني جميعها داخل وحدة التحكم بالمولد الذكية (SmartGen). وجِّه هذه المؤقِّتات وفقًا لمواصفات تشغيل المحرك الصادرة عن الشركة المصنِّعة، وبخاصة عتبة عدد دورات الدقيقة التي تُفصِل عندها عملية الدوران، لتفادي الدوران المفرط أو انقطاع الخرج الكاذب لمُستشعر السرعة أثناء التشغيل الأولي.
عناوين واجهة RS485: عند دمج وحدات مولِّد SmartGen من سلسلة HGM متعددة على شبكة Modbus، يجب تعيين عناوين فريدة عبر قائمة وحدة التحكم قبل التوصيل. وتكون السلسلة HGM افتراضيًّا بعنوان ١، ما يؤدي إلى تعارضات عند وجود أكثر من وحدة مولِّد SmartGen على نفس الحافلة دون تعيين عناوين مسبقة.
منطق ريليه ATS: في وحدة التحكم بالمولِّد الذكية HGM6110N، يُشغَّل ريليه ATS عند جاهزية المولِّد. ويجب التأكُّد من جهد ملف التبديل الخارجي (ATS) واستقطاب المنطق قبل توصيل مخرج الريليه، لأن عدم التطابق في هذه النقاط يشكِّل نسبة كبيرة من مشكلات التبديل التي تظهر أثناء التشغيل الأولي.

يدعم منفذ RS485 في وحدات التحكم بالمولِّدات الذكية بروتوكول Modbus RTU بمعدلات انتقال قابلة للتكوين. وعادةً ما تستخدم أنظمة SCADA أو أنظمة إدارة المباني (BMS) القياسية معدل انتقال ٩٦٠٠ بت/ثانية مع إعدادات ٨N١. كما يمكن استخدام برنامج وحدة التحكم الذكية (PC Tool) لتحميل مجموعات المعاملات وحفظها، وهي ميزة مفيدة لإعادة تطبيق تهيئة مولِّد SmartGen مُحقَّقة على عدة وحدات ضمن مشروع واحد.

اعتبارات التوريد والدعم الفني

عند توريد وحدات مولدات سمارت جين المزودة بنظام إتش جي إم عبر قنوات التوريد الدولية، فإن تجربة الشراء الإجمالية تهم أكثر من مجرد سعر الوحدة. ويقلل التحقق من التوافق قبل الشحن — أي التأكيد على أن تكوين وحدة مولد سمارت جين يتطابق مع واجهة المحرك ومتطلبات التشغيل الآلي في الموقع — من مخاطر التشغيل الأولي. كما أن الموردين الذين يستطيعون تأكيد إصدار البرمجيات الثابتة الصحيح، وتكوين المدخلات/المخرجات (آي أو)، ومعايير الاتصال قبل الشحن يقللون من خطر إعادة العمل الميداني.

يجب أن ترفق وثائق التوصيلات وجداول المعاملات مع وحدة مولد سمارت جين. ويشكل رسم توصيلات الطرفية وقائمة المعاملات الافتراضية الحد الأدنى من الوثائق المطلوبة قبل بدء التركيب. كما أن إمكانية الوصول إلى الدعم الفني للإجابة عن استفسارات حول معاملات تكوين مولد سمارت جين وتوضيح التوصيلات يُعد عامل تميّزٍ ذا معنى بين الموردين الذين يقدمون أسعارًا رئيسية متشابهة.

للمشاريع التي تتطلب منصة تحكم بديلة، وحدة تحكم مولد البيانات داتاكوم د-٣٠٠-إم كيه ٣ متاح كخيار مُحدَّد بشكل منفصل مع مجموعة ميزاته الخاصة وحزمته التوثيقية.

عند تقييم توريد وحدة HGM لمولدات SmartGen في سيناريوهات الطلبات الكبيرة أو المتكررة، فإن اكتمال حزمة التوثيق ودعم التحديد ما قبل البيع يقللان من وقت التكامل والعبء المترتب على الدعم بعد التسليم، وكلا العاملين يؤثران في التكلفة الإجمالية للمشروع بما يتجاوز مقارنة أسعار الوحدة.