1. UPS sistemi       1.1.    Šta je UPS i čemu služi?      UPS je jedan od osnovnih uređaja čija je funkcija da određenu n...
treba obratiti na raspon promene napona gradske mreže koji UPS može anulirati. Tada je ovaosobna važnija od kapaciteta ugr...
kući/stanu obrazuju neku vrstu antene, koja "skuplja" sve moguće smetnje. Posledice postoje,ali nisu preterano štetne.    ...
mreže, a istovremeno se pune baterije. U slučaju nestanka struje, ili bilo kakve nepravilnosti usnabdevanju istom (podnapo...
2)OnLine UPS. Danas najređi oblik UPS-a u vankorporacijskom okruženju. Glavnedve karakteristike su visoka cena i visoka po...
konektovan na izlaz UPS-a. Invertor je reverse kada se na ulazu UPS-a dovodi nominalna ACstruja.        Kada je ulazna str...
imate napajanje od 360, potrebna snaga UPS-a se dimenzioniše prema stvarnoj potrošnji. Akoimate neku prosečnu mašinu, koja...
(posebnih, ali čak i automobilskog akumulatora) radi povećanja autonomije za čak nekolikosati. Svaka od ovih dodatnih mogu...
U ovome leži srž problema: dok je kompjutersko opterećenje poslednjih godinadostiglo jedinični faktor snage , mnogi UPS si...
baterije ne traju večno, a kupovina novog (jednako skupog) nije baš isplativa. Za nekeuobičajene, kućne (ali i poslove man...
Konfiguracija 2: Zaštita dva ili tri kompjutera sa jednim UPS-om        Kod ove konfiguracije, nekoliko kompjutera je spoj...
Slika 14: Zaštita tri ili više kompjutera sa jadnim UPS-om           3.4. Različiti tipovi gašenja operacionog sistema    ...
Hibernation ( stanje hibernacije)       Proces Hibernacije (na primer , koji podržava poslednji Microsoft-ov operativni si...
3.5. Trofazni UPS sistem snage 20kVA        Da ne bi bilo reči samo o “običnim“ UPS sistemima – sistemima za manje snage z...
Njegova blok šema prikazana je na slici 16.                            Slika 16: Blok šema trofaznog UPS sistema         V...
Slika 17: DC magistrala                          Slika 18: Invertor                                     Slika 19: Ispravlj...
odnosu na nulti vod po svakoj liniji izlaza, na displeju kontrolera će se pojaviti          NORMAL i crvena dioda za bater...
Slika 21: Izgled osigurača i klema        NAPOMENA: Da bi uljključili manuelni bypass potrebno je da svi osigurači buduisk...
Kao i svi industrijski uređaji u procesnoj tehnici i ovaj UPS uređaj je opremljenspoljnom signalizacijom i upravljanjem. N...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Ups sistemi

2,847

Published on

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
2,847
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
49
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Ups sistemi"

  1. 1. 1. UPS sistemi 1.1. Šta je UPS i čemu služi? UPS je jedan od osnovnih uređaja čija je funkcija da određenu nepredvidivu pojavuučinimo predvidivom. U slučaju nestanka napona gradske mreže računar se isključuje i neminovno dolazi dogubitka tekućih podataka u radnoj memoriji, ili što je još gore može doći do oštećenja zapisana samom hard disku ako je prekid nastao u trenutku čitanja ili upisa na hard disk. Zbog očuvanja ispravnog rada samog računara kao i podataka tokom rada na računarukorisno je računar povezati preko izvora besprekidnog napajanja - UPS ( UninterruptablePower Supply – neprekidno napajanje strujom ). U slučaju nestanka struje preko baterijaobezbeđuje se računaru napon gradske mreže u trajanju od nekoliko minuta do nekolikodesetinaa minuta, zavisno od potrošnje računalnog uređanja i kapaciteta baterija, što jedovoljno da se sačuvaju podaci i isključi računar ako u međuvremenu ne dođe douspostavljanja napona gradske mreže. Sam UPS realizuje se kao preklopni (off-line) kojireaguje isključivo po nestanku struje kada u nekoliko mili sekundi elektronika preuzimagenerisanje napona mreže tako što vrši generisanje napona iz baterije, ili stalni (on-line) kojineprekidno vrši pretvaranje napona baterije u naizmenični napon mreže a baterija seneprekidno dopunjava. Naravno, druga vrsta izložena je neprekidnom opterećenju pa jesamim tim gabaritnija i skuplja. Dobra svojstva imaju UPS uređaji tipa off-line kojiposeduju stabilizator za ublažavanje promena napona mreže. Slika 8: UPS uređaj Bez obzira koja se vrsta UPS uređaja odabere, dobro je odlučiti se za onaj koji ima25%-50% veće mogućnosti po snazi od snage opterećenja koje se kontroliše i nijepreporučljivo koristiti potrošače koji imaju induktivnu osobinu. Što je kapacitet akumulatora(baterije) veći autonomnost samostalnog rada je veća, što je korisno za uređaje koji su usuštini tokom dana bez fizičkog nadzora. Ako napon gradske mreže previše osciluje pažnju
  2. 2. treba obratiti na raspon promene napona gradske mreže koji UPS može anulirati. Tada je ovaosobna važnija od kapaciteta ugrađenih baterija. U svrhu odluke pri nabavljanju uređajaprethodno treba utvrditi kakve su uobičajene pojave na napojnom vodu koji se koristi zapriključivanje računara. Bolji UPS uređaji (obično nose oznaku SMART) imaju serijskipriključak (COM) za vezu s računarom, čime se uz određenu programsku podršku prati stanjeistrošenosti akumulatora nakon nestanka struje. Kada napon akumulatora dođe ispod kritičnegranice, UPS to signalizira računalu koji se automatski gasi, a potom se gasi i sam UPS.Razumljiva optička i zvučna signalizacija UPS-a nije na odmet. 1.2. UPS – osnovni principi rada, karakteristike i pojmovi 3.2.1 Vrste smetnji Kako bi znali od čega u stvari štite ovakvi uređaji, moramo da razmotrimo kako i zaštose javljaju razne anomalije u snabdevanju uređaja električnom energijom. Grubo rečeno,imamo nekoliko vrsta "uljeza" iz elektriène mreže: Podnapon (Brownout, Sag). Spada u najčešće probleme na električnoj mreži. Zapodnapon se uzima bilo koji napon 20% niži od nominalnog (u našem slučaju 220V).Prouzrokuje "zamrzavanje" tastature, čudno "groktanje" diska ili "zaglavljivanje" sistema.Gubitak podataka sa diska je vrlo verovatan, ako se podnapon dogodi u trenutku upisivanja,ali i čitanja podataka sa/na njega. Podnapon umnogome smanjuje radni vek komponenti, arelativno je čest u ruralnim delovima naselja, koja su dosta udaljena od trafo stanice. Prenapon (Surge). Obično traje 1/120 sekunde (1,2ms) i prouzrokovan jeuključivanjem/isključivanjem velikih potrošača/elektromotora koji rade u okruženjukompjutera (veš mašina, zamrzivač, lift, rashladni uređaji, kompresori...) Za prenapon sesmatra napon za oko 10% veći od nominalnog. Prilično loše utiče na SMD elemente. LošijaATX napajanja mogu da "izvedu" i neočekivano uključenje (isključenog) kompjutera priprenaponu. Udar (Spike). Važi za daleko najopasniji vid problema sa električnom energijom.Prouzrokovan je trenutnim skokom napona i do 100% ( pa i više) iznad nominalnog. Javlja sekada grom udari u blizini trafo-stanice, kada se struja uključi (posle restrikcija, nekog kvaraitd. ) ili zbog "radova" na električnoj mreži (popravke, prespajanje itd). Posledice mogu bitirazličite od slučaja do slučaja - od prostog treptaja monitora, pa do kompletnog "spaljivanja"kompjutera. Zato se ne preporuèuje korišćenje osetljive opreme odmah po dolasku struje (akoje bila isključena) ili u toku atmosferskih pražnjenja. Šum (Noise/Interference). Nastaje od blagih poremećaja frekvencije. Postoje dvevrste šumova (interferencija): RF (Radio-frekventna) i EM (Elektro-magnetna). Obrazuju ihrazne stvari, poput uključenja/isključenja uređaja sa elektromotorom, varničenje na troli(trolejbus/tramvaj), radio prijemnici/predajnici itd. Javlja se iz razloga što instalacije u 1
  3. 3. kući/stanu obrazuju neku vrstu antene, koja "skuplja" sve moguće smetnje. Posledice postoje,ali nisu preterano štetne. Isključenje (Blackout). Deluje dosta pogubno po opremu. Prouzrokuju ga kvarovi,preveliki zahtevi za električnom energijom (preopterećenje), prirodne nepogode (udar groma,oluja...). Javlja se kao potpuno (restrikcije, kvarovi) ili trenutno isključenje. Dok je potpunoisključenje u najvećem broju slučajeva bezopasno (osim po vaš rad, ako niste snimili, ili akoje disk u tom trenutku nešto upisivao), trenutno isključenje je znatno opasnije. Posledicemogu izostati (osim resetovanja, koje je gotovo pravilo), ali i biti katastrofalne. Ne treba nipominjati koliko elektronika "voli" ovakav vatromet. Neki proizvođači za Blackout uzimaju isve napone ispod 70V, pošto se računa da je to najniži napon pri kojem uređaji uopšte"pristaju" da rade. 3.2.2 Modeli zaštite E sad, pošto znamo moguće probleme, razmotrićemo i metode zaštite. Postoji nekolikovrsta uređaja, koji Vam mogu pružiti zaštitu. Neki od njih su manje efikasni, neki više... anaravno, i cena je jedan od faktora. Pa pođimo redom... Prenaponska zaštita (Surge Protectors/Suppressors) je jedan od vidova zaštite odfluktuacija u električnoj mreži, premda najslabiji. Kod nas je vrlo popularan u formiprodužnog kabla. Radi tako što preusmerava sve napone iznad 220V u uzemljenje i time vršisprečavanje udara direktno na opremu. Na podnapone i ostale "uljeze" nema nikakvog uticaja.I u sferi ovih "zaštitnika" postoji nekoliko različitih vrsta, ali pošto oni nisu tema ovog teksta,ostavićemo ih za neku drugu priliku. Izreka "bolje išta, nego ništa" se najbolje može primenitina ove prenaponske zaštite. Bolje je imati UPS, ali ako nemate, dobro je i ovo. Linijski filteri (PowerLine Filters) su pasivni uređaji, koji filtriraju frekvencije iznadi ispod 50Hz (nominalna frekvencija). U praksi onemogućavaju pojavljivanje "smetala" kaošto je šum i daju "čistiju" struju. Zvučnici povezani na pojačalo koje ide preko linijskog filteraneće emitovati razna pucketanja i šuštanje prilikom uključivanja/isključivanja većihpotrošača, na primer. Cena linijskih filtera varira od 50 pa sve do 300 eura, za standardne(kućne) modele. Ono što razlikuje linijske filtere od UPS-a je nekoliko stvari – Nemogućnostzaštite od prenapona i udara i nemogućnost nastavljanja rada prilikom nestanka električneenergije (zbog nedostatka baterije) su loše strane. Ali ono što je njegova prednost je upravopomenuto filtriranje. U tome je neretko prilično bolji od većine UPS-ova (posebno odStandBy klase), a sigurno bolji od svih konfekcijskih kakve nalazimo na našem tržištu. Jošjedna zgodna stvar u vezi sa njima je mogućnost priključivanja kućnih uređaja po želji, koji seuklapaju u dozvoljeno opterećenje (Audio/video uređaj i sl.), pošto je izlaz rešen običnim"šuko" utičnicama. Besprekidni Izvor Napajanja (UPS, Uninterruptable Power Supply) je namanajpoznatiji oblik zaštite. Generalno ih možemo podeliti na tri tipa. Pa, idemo redom: 1)Stand By UPS (Off-line). Najčešći oblik napajanja kakva viđamo kod domaćihsnabdevača hardverom. Rade na vrlo jednostavnom principu - struja se isporučuje direktno iz 2
  4. 4. mreže, a istovremeno se pune baterije. U slučaju nestanka struje, ili bilo kakve nepravilnosti usnabdevanju istom (podnapon, prenapon, udar), napajanje se automatski, u toku rada,prebacuje na baterije, iz kojih putem invertora do kompjutera dolazi čist napon i stabilnafrekvencija. Za ovu vrstu UPS-a vezane su neke prednosti, ali i mane. Prvo, baterije imajuduži vek trajanja, jer se ne koriste stalno, već samo po potrebi, kao i punjač i invertor, pa jesamim tim buka manja. Ređe korišćenje većine delova UPS-a omogućava korišćenje jeftinijih(čitaj: mahom lošijih) komponenti, pa je i krajnja cena niža. Loša strana je, što u slučaju daotkaže neki od vitalnih delova (inverter, punjač), nećete primetiti sve dok ne nastane nekihaos u napajanju. Veoma važna osobina ovih UPS-ova je tzv. Switchover time, odnosnovreme prebacivanja napajanja sa mrežnog na baterijsko. Tu se krije i druga nezgodnakarakteristika. Naime, UPS "čeka" da se neka od anomalija ispolji, pa tek onda odreagujeprebacivanjem sa mrežnog na baterijsko napajanje. Proizvođači teže da to vreme bude što jemoguće kraće, kako ne bi došlo do restarta ili gašenja sistema. Standardno za današnje UPS-ove, switchover period se kreće od 2 do 5ms, što je sasvim dovoljno, budući da stručnjacitvrde da će kompjuter preživeti bez restarta čak i 100ms i više. Naravno, to ne znači da će pritako kasnom prelasku na sekundardno napajanje, oprema preživeti bez posledica. Kao takav,switchover period je još davno prevaziđen kao mogući faktor kvaliteta UPS-a, mada uvektreba insistirati na što nižem periodu (5ms i niže). Neki proizvođači malo odstupaju od nekihnormi predviđenih za ovaj tip UPS-a. APC recimo, koristi drugu filozofiju prebacivanja.Oprema se napaja preko posebnog trafoa, koji je u stanju da "u letu" registruje i regulišeprenapon (do određene granice) ili podnapon čak i do samo 90 Volti, kada se napajanjeprebacuje na baterijsko, a istovremeno štedi baterije. To je bar za klasu bolje od standardnogStandBy UPS-a, koji često ne raspolaže nikakvim "peglanjem" napona i frekvencije.Nominalno opterećenje za ovu klasu UPS-a je do 1000VA. Blok dijagram Stand By UPS-a je prikazan na slici 9, prenosni prekidač ( transferswitch ) je podešen za odabrani izlaz AC filtra primarnog izvora energije (što je zapravonapajanje sa mreže - puna linija) i prekidač se prebacuje u položaj za napajanje sabaterija/invertor tek kada dođe do prekida napajanja iz mreže. Kada se to desi prenosniprekidač mora da se prebaci sa napajanja iz mreže na rezervno napajanje iz baterije(isprekidana linija). Invertor jedino provodi samo kada je napajanje iz mreže prekinuto, otudai naziv „ Standby“. Visoka efikasnost, mala veličina i niska cena su osnovne beneficije kodovog dizajna. Sa odgovarajućim filtrom i surge kolom, ovakvi sistemi mogu takođe daobezbede odgovarajuće potiskivanje šumova. Slika 9: StandBy UPS 3
  5. 5. 2)OnLine UPS. Danas najređi oblik UPS-a u vankorporacijskom okruženju. Glavnedve karakteristike su visoka cena i visoka pouzdanost, ali i (više teoretski) kratak vektrajanja. I cena i pouzdanost počivaju na principu rada - za razliku od StandBy UPS-a, OnLinesvoj punjač, invertor i baterije koristi sve vreme rada. Dakle, napajanje u svakom trenutku ideiz baterija, a ne iz mreže, čime se zaobilazi switchover period, koji je karakterističan zaStandBy uređaje. Takođe, ovakav način napajanja sve vreme daje uvid u stanje intvertora ibaterija, ali prouzrokuje evidentno kraći vek trajanja i konstantnu buku, koja dolazi od jakoginternog hlađenja. Noviji OnLine UPS uređaji imaju i paralelno rešeno - standardnonapajanje, na koje se sistem automatski preusmerava u slučaju kvara na invertoru ilibaterijama. Tako je osiguran permanetan rad. I pored svojih dobrih strana, ovaj UPS segodinu za godinom, polako izbacuje iz upotrebe, jer se usavršavaju sve pouzdaniji sisteminadgledanja klasičnih UPS uređaja, koji eliminišu potrebu za OnLine pandanima. I danaskonstantna upotreba ovih UPS-ova pri serverima donekle demantuje prethodnu tvrdnju, a svezbog zaista velikog opterećenja koje ova klasa može da izdrži. Osim toga, neke studije tvrdeda je procenat otkaza prilično manji od StandBy klase. Nominalno optereæenje se kreće urangu od 5000VA (5kVA) pa naviše (može biti i do 800kVA!). Blok šema ovakvog UPS-a je prikazana na slici 10. Slika 10: OnLine UPS 3)Line Interactive UPS. Po mnogima, ubedljivo najpouzdanija klasa UPS uređaja.Princip je svakako inteligentan, iako u suštini jednostavan. Glavna razlika u odnosu naprethodna dva tipa je što postoji samo dvosmerni pretvarač/invertor. Struja najpre ulazi upretvarač/invertor, koji razvodi struju - deo pretvarača u jednosmernu, kojom puni baterije, adeo odmah filtrira i napaja opremu. U slučaju nastanka problema u napajanju, pretvarač radikao invertor, koji jednosmernu struju uskladištenu u baterijama pretvara u naizmeničnu, šaljeje na filtriranje i na izlazu dobijamo čistu naizmeničnu struju, stabilnog napona i frekvencije.Tako dobijamo ubedljivo najbrži switchover period, jer pretvarač/invertor (u oba slučajazadužen za "isporuku" struje) preuzima ulogu switcha. Ovaj sistem slovi za dalekonajisplativiji. Cenom je negde između OnLine i StandBy uređaja, a pouzdanost je,zahvaljujući principu rada, na veoma visokom nivou. Nominalna snaga je do 3000VA. Line interactive UPS je prikazan na slici 3.3, ovaj dizajn se najviše koristi za malefirme, Web i departmental servere. Kod ovog dizajna, konvertor energije (invertor) je uvek 4
  6. 6. konektovan na izlaz UPS-a. Invertor je reverse kada se na ulazu UPS-a dovodi nominalna ACstruja. Kada je ulazna struja ispod nominalne vrednosti, prenosni prekidač je otvoren i naizlazu se dovodi struja sa baterije. Invertor je uvek spojen sa izlazom, ovaj dizajn obezbeđujedodatnio filtriranje i dozvoljava privremeno prebacivanje. Kao dodatak, u line interactive dizajnu obično je ugrađen „tap-changing“transformator. Pomoću ovog dodatnog transformatora vrši se regulacija ulaznog napona.Regulacija napona je značajna osobina kada se na ulaz UPS uređaja dovodi nizak napon,drugi UPS-evi bi u tom slučaju premostili na napajanje sa baterije. Visoka efikasnost, niskacena i visoka pouzdanost povezana sa sposobnošću korekcije niskog ili visokog napona suuslovi za proizvodnju ovog dominantnog tipa UPS-a sa opsegom snage od 0,5 do 5kVA. Slika 11: Line Interactive UPS 3.2.3. Ostale karakteristike Kada ste rešili koju ćete vrstu UPS-a nabaviti, ostaje Vam još da prepoznate i ostalemanje i više bitne karakteristike i mogućnosti. Naravno, kao i kod svih drugih uređaja i kodUPS-a važi pravilo "koliko para - toliko muzike", pa tako za neke naprednije opcije trebauložiti više novca. Šta Vam od svega treba, prosudićete sami. Pored gore-pomenutog switchover perioda, za koji smo rekli da ne bi trebalo daprelazi 5ms, morate izračunati ( koliko je moguće vernije) maksimalno opterećenje koje ćeVaš kompjuter vršiti na UPS. Svi UPS-ovi kao nazivnu snagu imaju volt-ampere (VA), kojisu u uskoj korespodenciji sa vremenom koje ćete imati na raspolaganju u slučaju potpunognestanka napajanja ili konstantnih varijacija napona iz mreže. Kod nas se sreću modeli od 200do 2000VA (retko do 7 kVA). Formula, kao i pomoćni kalkulatori za dimenzionisanjepotrebnog UPS-a postoje, ali ne i načelno pravilo kako ustanoviti potrošnju vašeg sistema.Kod nekih komponenti je u specifikacijama (ili čak na samoj komponenti, u obliku nalepnice)navedena potrošnja u vatima (W) ili potrebna jačina struje u Amperima (A). Bilo koji od ovadva podatka Vam može pomoći da izračunate potrošnju Vašeg sistema. Važno je uzeti u obzirčinjenicu da nazivna maksimalna izlazna snaga napajanja u kućištu uglavnom ne znači ništa,jer je angažovana snaga jednaka stvarnoj potrošnji. S toga, ako ceo sistem "vuče" 240W, a vi 5
  7. 7. imate napajanje od 360, potrebna snaga UPS-a se dimenzioniše prema stvarnoj potrošnji. Akoimate neku prosečnu mašinu, koja se sastoji iz manje/više standardnih komponenti,procesorom prosečne potrošnje i monitorom od 17", velika je verovatnoća da će UPS od 500ili 600VA bez problema raditi posao. Za detaljnije izračunavanje upotrebite kalkulator koji jepriložen u attachmentu poslednjeg dela teksta. Važno je napomenuti da je poželjno da UPSbude opterećen do 70%, kako bi mogli da izvršite i neki upgrade sistema, bez kupovine novogUPS-a. Takođe, nikako nije preporučljivo opteretiti ga sa više od 90%, pošto je ponašanjeUPS-a u takvim slučajevima krajnje nepredvidivo. Neki primerci imaju malo pomeren gornjiprag, pa su sposobni da izdrže i više nego što je označeno, ali niko Vam ne garantuje da nijemoguć i obrnut slučaj. Osim toga, što je manje opterećenje u odnosu na maksimalnu snagu, toćete imati više vremena na raspolaganju u slučaju nestanka struje. Kod većine konfekcijskihUPS-ova to vreme varira između 5 i 20 minuta, dok teška artiljerija može da izvuče i par sati.Vreme autonomije pre svega zavisi od kapaciteta, kvaliteta, ali i starosti baterija (posebno,ako su često izložene torturi sa mreže). Proizvođači često navode da duplo povećan potrebankapacitet daje oko 2 i po puta dužu autonomiju. Drugim rečima, ako Vam je uz UPS od600VA, autonomija 15 minuta, ista konfiguracija će uz UPS od 1200VA, izdržati blizu 40minuta. U direktnoj srazmeri sa prethodnom stavkom je i vreme punjenja baterija. To vremeretko kad ide ispod 4-5 sati, a neretko može biti i 12. Pri odabiru UPS-a treba imati u viduokruženje u kome se radi. Okruženje sa manje stabilnom strujom će češće posezati zauslugama UPS-a, te će i pražnjenje baterija biti češće. Ne treba pominjati da uz češćepražnjenje treba i češće punjenje, kako cela stvar ne bi uginula. Još jedna važna karakteristika je broj "izlaza" na koje možete priljučiti uređaje. Običnose kreću od 2 pa do 6 (nekad i više, u zavisnosti od klase i kapaciteta), ali broj isporučenihkablova u paketu nekad ne zadovoljava, pa se morate snaći za dodatne. Zbog toga uvek trebaproveriti sadržaj kutije pre konačne kupovine. Broj potrebnih utičnica retko kad prelazi 3, paova priča i nema neku bitnu pozadinu. Nikako se ne preporučuje maltretiranje uređajaneadekvatnim periferijama (printer, skener, aktivni zvučnici i sl.), jer ga nepotrebnoopterećuju, a nisu od vitalnog značaja (gubitkom napona u printeru nećete ništa izgubiti, sveje i tako na HDD-u). U vezi sa utičnicama može biti i namena UPS-a. Zapravo, postoje UPSuređaji koji nisu namenjeni isključivo za kompjutere, već svojom "šuko" utičnicomobezbeđuju napajanje proizvoljnim kućnim/studijskim uređajima male snage (takve proizvodiFurman). Od dodatnih pogodnosti postoji nekoliko "sitnica". Prva, možda i najpoželjnija, jemogućnost dobijanja povratne informacije od UPS-a putem COM porta, USB-a ili čak LAN-a(kada se radi o mreži). Ova mogućnost razlikuje inteligentne (Smart UPS) od ovih drugih (dane kažem "glupih", čiji senzor jedino zanima da li je struja čista ili ne, zovu ih još i BackUPS). Ovaj softverski deo će Vam pomoći u nadgledanju rada, kvalitetu dobijene struje,napunjenosti baterija itd. Može Vas upozoriti o nastalom kvaru na uređaju (ako je u pitanjuskuplji komad) ili obavestiti preko mreže. Snimiće Vaš rad i zatim ugasiti kompjuter (iliserver, po unapred definisanom protokolu), kada se baterije isprazne, a mrežno napajanje jošuvek ne funkcioniše. Sve u svemu, jedna vrlo zgodna mogućnost. Veći deo vremena korisniciUPS-a ne primećuju dobrobiti ove opcije, osim kada nešto krene napako. Takođe, većina današnjih UPS-ova omogućava filtriranje telefonske linije ( i samimtim sprečavanje spaljivanja modema), kao i mrežne infrastrukture. Oni naprednijiomogućavaju hot-swaping baterija (zamena u toku rada) ili kačenje dodatnih baterija 6
  8. 8. (posebnih, ali čak i automobilskog akumulatora) radi povećanja autonomije za čak nekolikosati. Svaka od ovih dodatnih mogućnosti (naravno) u izvesnoj meri povećava krajnju cenu. Neki korisnici zahtevaju i mogućnost tzv. hladnog starta - uključivanja kompjutera čaki kada mrežni napon nije prisutan, što će reći - iz baterija. Ova mogućnost nema neku naročituprimenu. Većina uređaja omogućava prilično malu autonomiju, pa će Vam pri hladnom startu,posle podizanja sistema ostati još samo par minuta prostora za rad, što i nije neko vreme. 3.2.4. W i VA – Razlika između ovih veličina? Mnogi ljudi su zbunjeni kada prave razliku između veličina W i VA koje su merene zaodređeno opterećenja UPS-a. Mnogi proizvođači UPS-eva ne prave razliku između ove dvemerene veličine. Energija koja dolazi do kompjuterske opreme izražava se u Watima (W) ili VoltAmperima (VA). Snaga u Watima je realna snaga koja dolazi do uređaja. Volt-Amperima seizražava “prividna snaga” i ona predstavlja proizvod primenjenog napona koji se dovodi nauređaj i struje koja protiče kroz taj uređaj. Watima se određuje stvarna snaga dobijena nauređaju i toplotna energija generisana uređajem. VA se koristi za poređenje uvedene struje iprekidne struje. Odnos W i VA za neke tipove električnih opterećenja, kao što su užarene sijalice, jeidentičan. Međutim kod računarske opreme vrednost W i VA mogu se značajno razlikovati, saVA se procenjuje vrednost koja je uvek jednaka ili veća od W. Odnod vrednosti koje se mereW i VA se naziva “faktor snage” i izražava se ili kao broj ( 0.7) ili u procentima ( 70 %). Nekada je standard u industriji bio da je vrednost u W približno 60% od vrednosti VAza manje UPS-eve, što se uzimalo kao tipičan energetski faktor za opterećenje personalnogračunara. U nekim slučajevima proizvođači UPS-eva daju samo vrednost u VA. Za maleUPS-eve koji su namenjeni računarima kojima je vrednost predstavljena samo u VA,procenjuje se približna vrednost u W tako što se uzima 60% od vrednosti u VA. Za veće UPSsisteme, uobičajno je da se daje vrednost u W koja je jednaka vrednošću u VA. Da bismo lakše shvatili razliku između W i VA uvešćemo analogiju sa čašom u kojojse nalazi pivo. Tečnost je pitka ili realna komponenta, što je analogno W. Pena plus tečnostčine ukupni deo što je pak analogno VA. Ako bi se pivo pažljivo natočilo rezultat bi bila samotečnost bez pene, pitak deo je jednak ukupnom delu tj. (W=VA). U ovom slučaju odnos W iVA poznat kao faktor snage bio bi 1, ili jedinstveni faktor snage. Ukupan faktor snage koji zahtevaju današnji računarski sistemi nadmašuju 95, 96 pačak i 97% što je veoma mnogo. To je veoma mala promena faktora snage, što je skorojedinični faktor snage za razliku od prethodnih godina kada je faktor snage bio 85, 86, 87%,pa čak i 70%. 7
  9. 9. U ovome leži srž problema: dok je kompjutersko opterećenje poslednjih godinadostiglo jedinični faktor snage , mnogi UPS sistemi su nastavili da se prave sa faktorom snageod 0.8 do 0.9, ili sa nešto nižim oko 0.7. Međutim mnogi proizvođači UPS-eva označavajukVA kao najznačajniju meru za korisnike, koji nisu svesni posledica promena ukompjuterskim energetskim zahtevima. Kada neko kupi UPS 100kVA projektovamog sa 0.8faktorom snage, u stvari on je kupio UPS od 80kVA koji ima jedinstveni faktor snage. Što se tiče opterečenja ako UPS ima opterećenje koje je veće od 90% njegovenominalne vrednosti , mnogi današnji upsevi mogu biti u opasnosti od preopterećenja. Asamim tim i u opasnosti od prekida rada. Razmotrićemo primer gde može doći do zabune. Razmotrimo slučaj tipičnog 1000VA UPS-a. Korisnik želi da koristi snagu od 900Wza grejalicu. Grejač ima vrednost od 900W što će reći da je to vrednost od 900VA sajediničnim faktorom snage 1. Tako gledano i vrednost opterećenja u tom slučaju je 900VA,ali UPS neće imati snagu za ovo opterećenje. To je zato što vrednost od 900W premašujevrednost UPS-a čija je relana vrednost 60% od 1000VA što je oko 600W. 3.2.5. Konkretan model? Na kraju svakog ovakvog teksta bilo bi poželjno navesti najbolje, ili bar najčešće,proizvođače. U najpominjanije svakako spada APC, koji kod nas važi za skupljeg, iakogledajući globalno to zapravo nije. Poznati su još i Best Power, Longtime, Belkin, Emerson,Leadman, IntelliPower, Liebert (posebno poznat po "super-teškoj" kategoriji), kao i svimapoznati Mustek. Naravno, proizvođača ima još dosta, jedan od njih je i naš Enel, koji semožda ne odlikuje dizajnom (pošto je UPS spakovan u mini tower kućište), ali zato važi zanajizdržljivije (jači modeli bez problema izdržavaju i po nekoliko sati - duplo više od pandanastranih proizvođača; verovatno je to posledica bivše države, koja je gajila ljubav premaindustrijskoj elektronici). Naspram jednog APC-a, Mustek deluje kao raštelovana igračka.Bez neke zle namere, moram reći da je iz mog iskustva, najveći broj nezgoda nastao uprisustvu Mustek UPS uređaja. Verovatno je u pitanju switchover period, dovoljan da prebacinapajanje bez restarta, ali ne i da zaštiti opremu od udara, pošto uređaji ovog proizvođača neraspolažu gotovo nikakvom elektronikom za peglanje napona i frekvencije. Nekako zajedno stim ide i činjenica, da najčešće strada elektronika na HDD-u ili ploča (drugim rečima, neštood SMD-a, pošto su elektro-mehaničke komponente tipa elektromotor, prilično izdržljivije). Sdruge strane, neki korisnici imaju itekako dobra iskustva sa ovim uređajima. Sve ovo navodina zaključak da se radi o spletu okolnosti, individualnom za svaki primerak. Ne idealno, alijeftino - a kada bolje razmislite i to nešto je svakako bolje nego ništa. Opet, ni UPS Vam nećepomoći u slučaju da imate neko rahitićno napajanje. U tom slučaju bolje prvo rešite pitanjezamene napajanja, pa tek onda kupujte UPS. Neka konačna preporuka o "BestBuy" varijanti ne postoji. Svako bi trebao da izabereono što mu odgovara po karakteristikama, ceni, ali i pratećoj opremi. Retko kad uz UPS stiževiše od 1-2 kabla, pa ako Vam kojim slučajem treba više, moraćete da doplatite. Takođe, zaskuplje uređaje nije loše proveriti kakva je buduća servisna podrška, uzimajući u obzir da 8
  10. 10. baterije ne traju večno, a kupovina novog (jednako skupog) nije baš isplativa. Za nekeuobičajene, kućne (ali i poslove manjeg obima) vredi razmisliti od StandBy varijanti UPS-a,koja raspolaže "ispravljanjem krivih drina" bez angažovanja baterija, kao i Smart funkcijom,koja će omogućiti malo više komfora, ali i dosta bitniju stavku - podešavanje pragareagovanja switcha, koji će prebaciti napajanje sa primarnog na sekundarno u trenutku kadanapon izađe iz okvira koje ste Vi podesili. Zašto je ovo bitno? Pa, recimo da je napon u vašemstanu/kući 210V. Ako je UPS fabrički podešen na reagovanje ispod 215 i iznad 230, ima šansida UPS neprekidno maltretira baterije, usled "neregularnog" napona, koji se igrom slučajakod Vas smatra "normalnim". Taj problem je, zbog nemogućnosti podešavanja, mahom čestkod BackUPS-a. Ako imate ideju da UPS koristite van kompjuterskog okruženja, bilo bimudro odlučiti se za UPS koji NE poseduje green funkcije, jer ona onemogućava korišćenjeizvora ako je opterećenje manje od nekih 60-70w. 3.3. Preporučene konfiguracije za korišćenje UPS-aKonfiguracija 1: Zaštita jednog kompjutera sa jednim UPS-om Kod ove konfiguracije, svaki kompjuter je zaštićen posebnim UPS-om i komunikacijaizmeđu njih je serijska, koja se obavlja preko USB kabla. UPS softver je instaliran nakompjuter da obezbedi gašenje sistema bez nadzora u slučaju nestanka struje. U ovom slučajuupravljanje UPS-om je preko lokalnog kompjutera. Ovo je jednostavna konfiguracija koja sekoristi kao widespread za servere i radne stanice. Slika 12: Zaštita kompjutera sa jednim UPS-om. 9
  11. 11. Konfiguracija 2: Zaštita dva ili tri kompjutera sa jednim UPS-om Kod ove konfiguracije, nekoliko kompjutera je spojeno na UPS veće snage (običnosnage od 1500VA ili veće). Jedan kompjuter je direktno spojen preko serijskog porta (RS232)na UPS, dok druga dva su spojena preko „expasion“ kartice koja se montirana na UPS i kojadozvoljava dva dodatna serijska porta. U ovoj situaciji, sva tri kompjutera će imati istusposobnost isključenja, ali upravljanje UPS-om je prvim kompjutrom. Značajno je da jedozvoljena komunikacija UPS-a samo sa jednim sistemom, USB veza ne može da se koristi uovoj situaciji. Iako ova šema može da bude proširena za upravljanje sa 24 kompjutera (prekodaisy-chaining), APC ne preporučuje ovakav pristup sa dodatnim kablom. Slika 13: Zaštita dva ili tri kompjutera sa jednim UPS-om.Konfiguracija 3: Zaštita tri ili više kompjutera sa jednim UPS-om Ovakva konfiguracija je popularniji pristup koji sadrži upravljanje UPS-om direktnopreko enterne mreže (lokalne). Upravljanje mrežnom karticom (sa real-time operativnimsistemom i hardverskim watchdog čipom) instalirano je na UPS-u i time se eliminiše zahtevza upravljanje preko servera. Jedann od primera kod ovakve konfiguracije je InfraStruXurearhitektura kod APC koji upotrebljavaju ovaj pristup. Softver instaliran na kompjuteru kodove konfiguracije treba jedino da odradi funkciju gašenja pošto je sposobnost upravljanjaugrađena na samom UPS-u. 10
  12. 12. Slika 14: Zaštita tri ili više kompjutera sa jadnim UPS-om 3.4. Različiti tipovi gašenja operacionog sistema Savremeni operacioni sistemi kao što su Microsoft Windows koriste napredne pristupestrujnog upravljanja, što uvodi nove načine za isključenje. Iako ovi napredni sistemi morajuuglavnom da imaju upravljanje pomoću laptopa na kome se nalazi UPS softver. Shutdown Ovo je tradicionalni način gde operacioni sistem računara dobija komandu za gašenjeod UPS softvera i dobija sekvencu za prekidanje svih aktivnih procesa pre izlaska. Kodoperacionog sistema Windows nam daje poruku „Sada možete da isključite vaš kompjuter“,nakon čega mi vršimo isključivanje računara. Shutdown and „off“ Ovo je sličan metod kao prethodni, ali ovde kada se završi proces, operativni sistemstvarno zapoveda računaru da se isključi i onda prelazi u stanje „no longed draws power“.Ovo je koristan predlog za konfiguraciju 3.5. koja je već obljašnjena - računar može da budeisključen i produženo je vreme gašenja ostalih računara. (ovaj pristup se ponekad naziva „loadshedding“). Gašenje sistema i „off“ su sposobnost koja ponekad zahteva menjanjepodešavanja u BIOS-u . 11
  13. 13. Hibernation ( stanje hibernacije) Proces Hibernacije (na primer , koji podržava poslednji Microsoft-ov operativni sistemWindows) je sličan kao i u prethodnim metodama ali ponekad u velikoj meri dragocenidodatni koraci su:1. Prvo se desktop stanje sistema sačuva, uključujući i sve otvorene fajlove i dokumente. Ovose postiže čuvanjem sadržaja RAM-a u okviru velikog fajla na hard disku.2. Zatim se gasi sistem a za njim i računar3. Kada se ponovo uključi računar, tokom podizanja operativnog sistema, u RAM se učitavasadržaj sa hard diska4. Desktop, zajedno sa svim pokrenutim aplikacijama i otvorenim fajlovima, se vraća u stanjeu kome je bio pre nastupanja hibernacije. Ovo predstavlja glavnu prednost u odnosu na ostale metode čuvanja započetog rada istanja mašine pre gašenja sistema. Zbog ovog razloga, APC često preporučuje korisnicimaodabir ove metode gašenja njihovog UPS softvera. Standby’ Kada računar prelazi u „standby“ način rada, on nije u potpunosti isključen, već jeprebačen u stanje niskog napajanja gde su određene komponente (monitor, U/I čipovi, itd.)ugašene. DRAM nastavlja sa osvežavanjem, i kada se kompjuter „budi“ iz standby načinarada, vraća se vrlo brzo u prethodno stanje. Ukoliko izaberete ovo podešavanje za svojračunar, vrlo je važno biti siguran da UPS koji ste izabrali može da „probudi“ sistem u slučajudužeg prekida u napajanju, kako bi se mogao pokrenuti Shutdown proces. U suprotnom,sistem može ostati u Standby stanju sve dok se UPS u potpunosti ne istroši, nakon čega će bitiprekinut dovod struje sistemu i nastupiće gašenje, tzv. „hard“ shutdown. 12
  14. 14. 3.5. Trofazni UPS sistem snage 20kVA Da ne bi bilo reči samo o “običnim“ UPS sistemima – sistemima za manje snage zakraj ću ukratko opisati princip rada trofaznog sistema čije je maksimalno opterećenje 20kVA. Praktičan uređaj koji je bio na servisu je IMFORM PYRAMID DSP 320. Ovo jetrofazni, sinhrono-sinfazni on-line UPS koji zahteva balans snage na priključenimpotrošačima. Trofazni sinhrono-sinfazni UPS znači da je bitan fazni raspored na ulazu UPS-ai da su izlazne faze iz UPS-a jednake ulaznim fazama. Uređaj zahteva balans snage napotrošačima iz razloga što je izlazni generator – invertor jedinstvena komponenta kojazahteva približno jednakio opterećenje po sva tri izlaza. U ovom slučaju dozvoljenootstupanje opterećenja je ukupno do 20 % između svih faza. Panel ovog sistema je prikazan na slici 15. Slika 15: Panel trofaznog UPS sistema 13
  15. 15. Njegova blok šema prikazana je na slici 16. Slika 16: Blok šema trofaznog UPS sistema Vod koji dolazi od EPS-a do zgrade dovodi se na dva razvojna bloka, pomoćni iglavni razvojni blok. Oba bloka imaju napajanje iz istog izvora, ali kako svaki ulaz napajarazličite ulazne komponente svaki ima različite topljive osigurače. Princip rada uređaja jenajbolje objasniti kroz postupak startovanja uređaja. Ovde bih napomenuo da ceo sistemkontroliše DSP bazirani mikrokontroler koji na bazi ulaznih parametara kao što su: prisustvonapona (na ulazu, ispravljaču, bypass-u, DC magistrali, izlazu invertora, izlazu UPS-a) iizmerenih struja kroz galvanski odvojene merne kalemove upravlja sistemom u realnomvremenu. UPS je fizički podvojen u sledeća četri bloka: ispravljač, jednosmerna magistrala,baterijska banka i invertor. 14
  16. 16. Slika 17: DC magistrala Slika 18: Invertor Slika 19: Ispravljač Proces startovanja. Kada je UPS vezan na električnu instalaciju dovoda energijedo UPS-a (ulaz i bypass ulaz) i razvodni sistem izlaza starovanje se vrši po fazama: 1) Dovede se energija bypass ulazu (osiguračem F4) 2) Dovede se energija na ulaz UPS-a (osiguračem F1). Ovog trenutka unutrašnji ispravljači stvaraju niske napone za napajanje svih blokova sistema. Startuje se DSP kontroler i utvrđuje postojanje energije na ulazu i bypass ulazu. 3) Uklučenjem osigurača F6 INRUSH CURRENT startuje se ispravljački blok. Utvrđuje se sinfaznost ulaza i ako UPS na displeju prikaže grešku VSECFL to znači da treba promeniti fazni raspored ulaza. Ako ne prikaže grešku čuće se blagi mehanički klik iz UPS-a ( Rectifier Contactor) kontaktora koji napaja ispravljač. Ispravljač kreće da gradi energiju na jednosmernoj magistrali DC bus. Kada dostigne potrebnu vredost od +/- 420V dc DSP kontroler će krenuti sa startovanjem invertora. Kada izlaz invertora dostigne efektivni napon od 230V u 15
  17. 17. odnosu na nulti vod po svakoj liniji izlaza, na displeju kontrolera će se pojaviti NORMAL i crvena dioda za baterije će treptati što je znakl za siguran prelaz na sledeću fazu startovanja. 4) Ubacuju se ultra brzi osigurači i priključuju baterije F5. 5) Priključuje se potrošač na UPS osiguračem F2 6) Iz menija UPS-a startujemo test baterija. DSP kontroler instruira ispravljač da ne ispravlja veću struju od 3A po fazi, tako da invertor sa jednosmerne magistrale koristi energiju batetrija i praćenjem pada napona u periodu od 20s ( koliko test traje) utvrđuje se ispravnost baterijske banke. Ako je pad u zadovoljavajućim granicama sistem prijavi na displeju OK, i od tog trenutka je u svojoj potpunoj funkciji. Proces gašenja je suprotan u odnosu na proces startovanja. Prvo se isključujubaterije F5, zatim se isključuje izlaz F2, zatim INRUSH F6 i na kraju ulazi F1 i F4. Uređaj je obezbeđen sa dva sistema bypass-a koji omogućavaju direktan penosenergije sa ulaza na izlaz, ka potrošačima. Oni su Split Bypass i Manual Bypass. Splyt Bypass je elektronski bypass realizovan sa tri tiristora. Njime upravlja DSPmikrokontroler i koristi ga u slučaju pojave manjih neispravnosti celog sistema kao što su:termička nestabilnost, baterijska neispravnost, preopterećenje izlaza i sl. Manual bypass je mehaničko prespajanje ulaza na izlaz. Koristi se samo kada jepotrebno električno odvojiti uređaj od sistema a da potrošač i dalje ima napajanje energijom. Slika 20: Izgled prednje strane panela sa osiguračima 16
  18. 18. Slika 21: Izgled osigurača i klema NAPOMENA: Da bi uljključili manuelni bypass potrebno je da svi osigurači buduisključeni jer u suprotnom ćemo upropastiti uređaj. Funkcija Bypass-a je u suštini da kada dođe do nekog problema u uređaju reaguje ipropusti ulaz ka izlazu. To je kod elektronskog Bypass-a a u ovom kolu takođe postoji imanuelni Baypass kojim se podignu svi osigurači i spaja se izlaz sa ulazom dok je sva ostalaotkačena i mogu se raditi određene popravke na njoj. Slika 22 : Interfejsna logika 17
  19. 19. Kao i svi industrijski uređaji u procesnoj tehnici i ovaj UPS uređaj je opremljenspoljnom signalizacijom i upravljanjem. Na njega je moguće priključiti spoljni kontrolerpreko serijskih veza preko RS232 ili Rs488 interfejsa. Dovesti mu spoljnusignalizaciju/upravljanje preko generatorskog signala i signala za urgentno gašenje (EPO-Emergency Power Off) ili preko relejnih kontakata dobiti operativno stanje UPS-a. To semože videti sa slike 21. Operativno stanje UPS-a je ustvari stanje konačnog automata zasnovano naprethodnom stanju. UPS može biti u nekom od sledeća tri stanja: normalnom, bypass/greškaili na baterije. Do bypass ili na baterije stanja dolazi iz normalnog stanja. Iz stanja na baterijese vraća u normalno stanje kada se vrati energija na ulazu UPS-a. A iz bypass stanja se vraćau normalno pod uslovom da se koriguje greška koja je dovela do tog stanja. Na sledećoj slici je prikazana električna šema je INFORM PYRAMID DSP 320 UPS-a. Dipl.ing. Rade Rakić 18

×