图1  在模块化结构的装配线中，每一个内联接口都是单独生产制造的。机床设备很高的可用性是其经济性评判指标中不可或缺的组成部分

一种新的、在电网的初级侧按照时序供应电力的供电方式，将开关式电源和高短路电流保护变压器供电的优点结合在一起。在短短的几微秒之内，过电流保护断路器就可以断开或者接通；而且在被供电的电网出现故障时，也能可靠断开和接通。

高复杂系统的生产加工设备和装配线的停工停产都会给企业带来巨额的经济损失，因此必须尽量避免这种情况的发生，这就需要设备的组成部件必须具有很高的可靠性。机床设备很高的可用性是其经济性评判指标中不可或缺的组成部分（图1）。在可靠性方面，供电系统具有非常重要的意义和作用：若控制系统无法得到连续的电力供应，则控制系统会马上“死机”，导致机床、设备立刻停止工作。为了保障连续供电，Phoenix Contact公司研发生产了Quint Power SFB（图2）型具有预防性功能监控的供电电源设备，从而能够把机床设备的可用性提高到最大程度。

图2  Quint Power电源为弱电设备和传感器提供24V直流电

机床装配线的自动化

Phoenix Contact公司因生产、销售未来型的连接技术、接口技术和自动化技术产品，以及过电压保护装置而享誉全球。其高性能、高质量的产品源于企业丰富的专有技术和很高的加工深度。其位于Blomberg市的机床生产厂共有100名员工，能够完成自动化程度很高的、质量一流的装配线研发和生产制造任务，对于设计、生产的装配线极高的要求，也保障了所生产的仪器设备具有极高的质量。

作为机床设备创新性的具体实例，其模块化结构的Inline接口装配线就是一个最好的实例。这条装配线能够按照“One-Piece-flow（单件流）”的方法生产200多种不同的产品，从而能够在最短的时间内满足用户对单件小批量产品的需求。

自动化缩短产品生产时间

PC Worx极高的程序控制灵活性以及自动选择与插头类型匹配的插头外壳类型，明显比旧一代装配线缩短了装配工时。整个装配工序是安排在多个装配工位上完成的。在这些装配工位上，插头被一步步组装起来。在每一个组装工序之后，都对装配的质量进行检验。摄像机和检测装置不仅保障了装配的质量，也保障了产品的性能。

图3  通过对电流、电压的连续监控，可以把工作区域分为：正常工作区、应急工作区和过载保护区三个部分

尤其是这一装配线的智能化印刷功能，使得整条装配线的装配速度比原来的印刷模块更快，模块中的特殊专用件也更少。所使用的MES（生产制造执行系统）软件Hydra能够编制所有的生产技术数据相关报告，并能够通过接口把这些数据和报告传送给上一级的ERP（企业资源计划）系统。装配线很高的自动化程度也是保证最终产品质量高、供货速度快和价格具有竞争力的前提条件。

可靠的元器件避免装配线的故障停工

这种规格大小的装配线在设计时就整体考虑，以便能够迅速收回成本。为了缩短装配线的故障停机时间，所有零部件的高可靠性是不可或缺的。因此，所使用的电源设备在保障装配线的可靠性方面有着非常重要的意义：因为如果控制系统得不到连续的24V直流电，会立即停止工作，从而整条装配线也停止运行。电源设备的远程故障诊断这一预防性的功能监控，保障了机床、设备具有很高的可用性。通过对输出电压和输出电流的连续监控，在出现临界情况时LED、不带电的接触器触点和激活的信号输出端都会发出报警提示，向控制系统报警。

当电源提供的电流大于额定电流时，会转入Power Boost应急工作方式进行工作（图3）。在这种工况下，电源的10A变型模块能够持续提供15A的传输电流。此时的电网和与电网连接的用电器都能正常工作，输出的电压为24V直流。若在Power Boost应急工作方式中负载再次增大，则24V供电中断。利用这种预防性的信号装置，使用户可以及时地对电力波动做出反应，避免出现错误。例如，当一台运转不灵的电动机没有启动时，则能够在其他用电设备之前立刻得到维修。

图4  为了使标准的断路器能够快速利用电磁力切断供电，供电电源应该能够在短时间内提供几倍于额定电流的切断电流

以前一般都是利用小型变压器进行供电，因为当电流超过所需的电流强度时，能使断路器在几微秒的时间内切断电力供应。但这种小型变压器在近几年中受到了有着更多优点的初级侧时序供电电源的冲击，其中就包括宽电压输入范围、效率提高到94%、紧凑的结构尺寸、各种控制系统都不可或缺的输出电压调节功能等优点——这也使其在全球范围内有着广泛的应用，而常规的开关式电源在短路时往往不能提供断路器工作所需的电流。

将断路器和变压器的优点相结合

Quint Power初级侧时序供电的电源把断路器和变压器的所有优点都结合在一起。在使用了SFB（选择性触发技术）之后，能够在几微秒的时间内利用磁力使断路器工作：当输出电流的数值超过6倍额定电流12ms后，即切断电力供应。

下面的实例可以更加清楚地说明这一过程：具有SFB（选择性触发技术）的Quint Power电源的额定电压为24V，额定电流为20A的控制系统和其他三个用电设备提供电力（图4）。每一个电力支路都配备了16A的断路器，保护特性为B型。在交流电路中，用16A的自动开关在电流为80A时自动断电。当使用直流电时，应注意校正系数1.5倍，保证断路器可靠工作的电流为120A。若显示器电缆的绝缘层受损而出现短路时，则SFB触发器能够在12ms的时间内提供6倍于额定电流的强大电流，即120A。在这一强大电流的作用下，断路器能够在3～5ms的时间内产生足够的电磁力，并利用这一电磁力切断所有用电器的电力供应。而此时，控制系统仍然带电，不会因断电而影响其正常工作。

图5  在Inline插头装配线中，Quint DC-UPS稳压电源蓄电池能够存储10A的电流；在传输电流为10A时，稳压器可以维持正常供电2min；当输出电流为1A时，稳压器可以维持1h正常供电

断路器是否能够以足够快的速度切断供电，主要取决于与用电设备连接电缆的长度和横截面积。起决定性作用的不是电网电源所能够提供的电流大小。当受损电路的阻抗太小到一定程度时，很高的电流也能够通过短路的电路，保证断路器正常工作。

不间断供电将数据丢失的风险降到最低

当数据的丢失或者生产的中断带来很高的经济损失时，使用不间断供电的电源解决方案是非常有意义的。在Inline插头的装配生产线中就使用了Quint DC-UPS稳压电源，输出电流为10A，其变压器与1.3Ah的蓄电池共同安装在同一壳体中。蓄电池能够存储10A的电流。当传输电流为10A时，稳压器可以维持正常供电2min；当输出电流为1A时，稳压器可以维持1h正常供电（图5）。在电源断电后，继续为Inline装配线中控制系统的ILC 390控制器和VMT 5015型工业计算机提供稳压电源存储的24V直流、2.5A的电力。这样，操作者就有时间把重要的生产数据保存起来，工业计算机也可以实现受控关机。

若涉及到对机床、设备重要部件的供电时，则Quint Power电源设备以其很高的质量和功能为用户提供了最佳的解决方案。在Inline插头装配线中，它是保证设备使用安全性不可或缺的重要部件。