воскресенье, 13 января 2013 г.

Калибровка и диагностика APC


Uninterruptible Power Source (в русскоязычной литературе – ИБП, Источник Бесперебойного Питания) – это устройство, включаемое между источником питания (розеткой электросети) и потребителем (компьютером, мини-АТС и т.п.), которое обеспечивает питание потребителя в случае пропадания напряжения основного источника, используя для этого энергию своих аккумуляторных батарей. В большинстве своем они могут работать с нагрузкой от двухсот ватт до нескольких киловатт.
UPS предназначен для выполнения следующих основных функций: поглощение сравнительно малых и кратковременных выбросов напряжения, фильтрация питающего напряжения, снижение уровня шумов, – то есть выполняет функции сетевого фильтра. Обеспечение резервного электропитания нагрузки в течение некоторого времени после пропадания напряжения в сети – это его основная функция. Защита от перегрузки и короткого замыкания.
Дополнительно к этому многие модели UPS под управлением специализированного программного обеспечения могут также обеспечивать: автоматическое отключение обслуживаемого оборудования при продолжительном отсутствии напряжения в сети, а также перезапуск оборудования при восстановлении сетевого питания, мониторинг и запись в log-файл состояния источника питания (температура, уровень заряда батарей и другие параметры), отображение уровня напряжения и частоты переменного тока в питающей электросети, выходного питающего напряжения и мощности, потребляемой нагрузкой, отслеживание аварийных ситуаций и выдачу предупреждающих сигналов (звуковые сигналы, запуск внешних программ и т.п.), включение и выключение нагрузки по внутреннему таймеру в заданное время. Для реализации этих функций ИБП должен быть снабжен интерфейсным разъемом для связи с компьютером.

Особенности национальных розеток

В цивилизованных странах любая энеpгокомпания разорилась бы на судебных исках от своих клиентов, предоставляя энергопитание такого качества, какое в России считается нормой. Да и в стандартах на электропроводку мы, как всегда, «шли своим путем». В частности, лишь совсем недавно в эти стандарты введена обязательность тpехпpоводной разводки однофазной электросети, где третий провод заземлен. В то же время поглощающая способность многих сетевых фильтров при отсутствии заземления стремится к нулю. Именно это обстоятельство вызвало такую большую популярность UPS на российском рынке. Большинство продаваемых сейчас ИБП имеют специальную адаптацию к местным условиям. В основном это касается разводки входных цепей, позволяющих устройству работать на линии без отдельного провода заземления, хотя иметь его настоятельно рекомендуется. В связи с широким распространением таких устройств, встает насущная проблема по их правильной эксплуатации и техническому обслуживанию. Полезно периодически тестировать UPS. Наиболее удобное время для этого – сразу после того, как ты сделал полный backup своей системы (как следует из законов Мэpфи, только что сбэкапленный сервер абсолютно устойчив к любым попыткам вывести его из строя). Или хотя бы сделай перезагрузку системы и нажми кнопку «Pause» на клавиатуре остановив работу компьютера до момента загрузки ОС. Отключите шнур питания UPS из розетки, чтобы имитировать пропадание питающего напряжения, и убедитесь, что никаких проблем с переходом на батарейное питание не возникло. Неплохо также иногда контролировать время, в течение которого UPS может питать твое оборудование от батарей. Если проводить такую операцию примерно раз в один два месяца, это поможет в несколько раз продлить срок службы батарей ИБП, вовремя заметить их неисправность, заменить элементы на новые и быть уверенным в том, что твое оборудование надежно защищено от проблем с питанием. Таким образом производится проверка самых простых устройств, не имеющих связи с компьютером. Разумеется, если в твоем ИБП предусмотрена возможность подключения к системному блоку, лучше для тренировки воспользоваться возможностями, заложенными в программе для мониторинга состояния UPS. Во многих подобных программах есть функция наподобие «Battery Calibration» или «Runtime Calibration».

Батареи

Срок службы аккумуляторов ограничен. В зависимости от условий работы, через пару-тройку лет службы возникает необходимость их замены. Для большинства моделей ИБП эта операция не представляет большой сложности и доступна практически любому человеку, способному уверенно держать в руках отвертку. Все же есть несколько рекомендаций общего характера, которые надо обязательно выполнять. Отнесись к этой процедуре с надлежащей осторожностью и аккуратностью – выключи UPS, отсоедини его от питающей сети и нагрузки (или переведи его в режим «manual bypass», если так рекомендовано в инструкции) и строго следуй всем указаниям инструкции по замене. Впрочем, некоторые модели допускают замену батарей без отключения от сети и обесточивания нагрузки – в этом случае внимательно изучи тот раздел руководства пользователя, где описана эта процедура.
Напомню еще и несложные правила техники безопасности. Перед работой желательно снять с рук кольца и перстни, часы с металлическим браслетом и прочие подобные предметы. Помни – даже небольшой свинцовый аккумулятор способен дать ток короткого замыкания в сотни ампер, так что случайно закоpотив клеммы, ты можешь получить весьма серьезные ожоги от нагревшихся проводников и брызг расплавленного металла, не говоря уже о том, что это может вывести из строя аккумулятор и электрическую схему ИБП.
Приобретая «новую» аккумуляторную батарею для замены, обрати внимание на дату ее изготовления. Зачастую встречается ситуация, когда аккумуляторы могут долгое время пролежать на складе торгующей организации и потерять часть своей емкости. После установки батареи в ИБП перед вводом ее в эксплуатацию рекомендуется провести ее тренировку. Тренировка заключается в проведении нескольких циклов заряда разряда на номинальной нагрузке, это позволяет восстановить емкость батареи, снизившуюся во время долгого хранения.
Большинство производителей свинцово-кислотных герметичных («sealed» или «valve-regulated») батарей, обычно применяемых в UPS, заявляют на них срок службы до 5 лет при условии соблюдения рекомендуемых режимов эксплуатации. В реальной жизни срок их службы колеблется от 2 до 4 лет. Следует отметить, что к концу этого срока их емкость может значительно снизиться (иногда до 25% и менее от начальной). Отслужившие свой срок герметичные батареи «реанимации» практически не поддаются и подлежат замене на новые.
Чтобы не ускорять выход батареи из строя, необходимо избегать эксплуатации при повышенной температуре окружающей среды. Оптимальная температура – +10..25 градусов Цельсия. При повышении температуры до +40 градусов прогнозируемый срок службы сокращается до 1.5-2 лет. Температура +50 градусов – критическая для батарей этого типа, при ее превышении аккумулятор может выйти из строя уже через несколько месяцев.
Не стоит допускать глубоких разрядов батареи (падение напряжения ниже 1.7V на элемент), превышения рекомендованного изготовителем зарядного тока и конечного напряжения заряда (более 2.3 В на элемент – в дежурном режиме и 2.4 В – при циклическом режиме работы). Впрочем, заряд и разряд батарей контролируется электроникой UPS, и конечный пользователь не в состоянии влиять на установки этих параметров. Однако если в твоем UPS’е подозрительно быстро и без очевидных причин «сдохли» штатные батареи, есть смысл для их замены обратиться в сеpвис-центp, чтобы там проверили на исправность весь UPS, а не просто «поменяли батарейки».
Хранить батареи необходимо только в полностью заряженном состоянии. Не стоит оставлять батареи разряженными даже на несколько дней. При замене батарей в UPS меняй их все разом, даже если часть батарей еще «подает признаки жизни». Последовательное соединение старой и новой батареи приведет к тому, что из-за существенного разброса характеристик они будут подвергаться систематическому недозаpяду или пеpезаpяду. Если уж быть совсем корректным, то даже несколько новых батарей, близких по характеристикам, но от разных производителей, нежелательно устанавливать в один UPS.
Если тебе очень захотелось вскрыть старую батарею и посмотреть, как она устроена внутри, будь крайне осторожен! Серная кислота, которая содержится в электролите, может причинить тяжелые химические ожоги глаз и кожи, а заодно прожечь много дыр в твоих любимых брюках.

Калибровка

При работе от батарей UPS должен заблаговременно определить состояние «Battery Low», чтобы операционная система успела корректно завершить работу раньше, чем разряд батарей достигнет критического уровня. В простейшем случае это состояние определяют по напряжению на клеммах батареи. Как только оно упадет ниже некоторого фиксированного порога (соответствующего для новой исправной батареи разряду до уровня примерно 20-25% от полной емкости), режим «Battery Low» переходит в активное состояние. Недостаток этого способа очевиден – при новых батареях можно было бы обеспечить еще несколько лишних минут питания нагрузки, а при старых, частично потерявших емкость, оставшееся время может оказаться недостаточным для корректного завершения работы.
В UPS’ах с микропроцессорным управлением может применяться более сложный, но эффективный способ, когда микропроцессор прогнозирует оставшееся время работы на основании измерений напряжения батареи и мощности, потребляемой нагрузкой (тока разряда батареи). Для правильного прогноза необходимо учесть степень износа батареи, проявляющегося в потере емкости. С этой целью UPS периодически выполняет «калибровку батареи», состоящую в полном ее заряде и последующем разряде известным током до уровня, близкого к полной отдаче емкости. Полученный результат калибровки хранится в энергонезависимой памяти микропроцессора. Кроме того, этот же результат может использоваться и для других функций управления зарядом/разрядом батарей, объединяемых общим понятием «Advanced Battery Management». В частности, он применяется для оптимизации режима заряда, чтобы предотвратить обезвоживание электролита вследствие его «вскипания». Так, например, «Run Time Calibration» в APC Power Chute Plus для APC Smart-UPS не только тестирует батарею, но и «подстраивает» коэффициент пересчета напряжения батареи в величину ее емкости по скорости падения напряжения батареи под нагрузкой, сохраняя затем это значение в энергонезависимой памяти UPS. Калибровка батарей в большинстве UPS выполняется автоматически, один раз в несколько недель. Однако после замены батарей следует выполнить внеочередную калибровку. Это можно сделать с помощью стандартных программ мониторинга (например, на APCSmart UPS – через программу Power Chute Plus). В некоторых случаях эта «пользовательская» калибровочная процедура может оказаться недостаточной – тогда тебе придется обращаться в сервисный центр или внимательно читать дальше эту статью.

Горе от ума

Большинство ИБП достаточно умные, чтобы при замене батарей автоматически пересчитать Battery Const и исправить ее значение в соответствии с емкостью новых батарей. Проблемы с заменой источников питания чаще всего возникают у славящихся своей легендарной надежностью и качеством изделий фирмы APC. Причем эта проблема рождена политикой фирмы по отношению к конечному потребителю – типично заокеанский подход к делу. Все работы по техническому обслуживанию, включая замену батарей, должны производить специалисты в специализированных сервисных центрах. Пользователь же за это должен платить деньги. Таким образом, создается ситуация, когда ИБП продолжает приносить прибыль своему изготовителю и через много лет после продажи. Изделия APC действительно надежные и качественные, и в большинстве случаев работают бесперебойно по десять-пятнадцать лет.
Типичная ситуация с бесперебойниками от APC – старые батареи работают пару минут и отключаются. После установки новых батарей время автономной работы не увеличивается. ИБП по-прежнему сигнализирует о том, что батареи некачественные и требуют замены. Решить эту проблему можно несколькими путями. Первый способ – это через обычную терминальную программу (например, входящую в состав популярных DOS оболочек типа Norton Commander или Dos Navigator) перевести ИБП в сервисный режим и, включив режим программирования, исправить необходимые константы. Только действовать надо очень осторожно! Подав неправильные команды, можно полностью вывести UPS из строя, и для восстановления его придется обращаться в серьезную ремонтную организацию или брать в руки паяльник и программтор. Список терминальных команд можно найти в файле sucomm.pdf на диске, идущем в комплекте с журналом.
У ИБП первого поколения Smart UPS 600i исправить ошибку только программным путем не удалось. Чтобы получить доступ к возможности калибровки этого и аналогичных моделей ИБП необходимо на плате электроники закоротить накоротко ноги 7 и 8 АЦП ic10, перевести все дип-переключатели на задней стенке ИБП в положение 1. Только после этого появится возможность калибровать ИБП терминальной программой. Работа с терминалом – это, так сказать, высший пилотаж. Есть несколько программ, созданных для диагностики UPS, которые позволяют исправить данную проблему гораздо более удобным и безопасным образом.

apcfix

Первая – программа apcfix, автор – Алексей Кобак. Он говорит о своей программе так: «Это нужно авторизованным сервисным инженерам APC, чтобы не мучаться, а быстро и точно откалибровать UPS в соответствии с технической документацией производителя – APC, а также простым пользователям продукции APC для устранения проблем с источником при самостоятельной замене батарей в UPS». Программа работает в режиме мониторинга, отображая основные параметры ИБП. Для того чтобы исправить ошибку, возникающую после замены батарей, необходимо в меню «Options» включить «Smart-UPS 3Gen. Battery Const.AUTO Fix». Программа работает в ОС Windows, для ее корректной работы надо закрыть программу Power Chute и выгрузить из памяти ее резидентную часть. На данный момент программа работает с APC UPS: Smart-UPS 1st Gen., 2nd Gen., 3d Gen., x.x Gen.( SUA, SUOL, SURT), Matrix, Smart v/s, Back-PRO, Power Stack. Достоинства: программа проста в применении, имеет минимум настроек, позволяет быстро провести диагностику состояния ИБП и калибровку. Внимательно отнесись к предупреждению, выведенному в окне программы: «Пользуйтесь этой программой осторожно и не экспериментируйте с настройками. Вводите только правильные значения переменных, иначе вы можете повредить свой ИБП».

UPSdiag

Вторая программа – UPSdiag, авторы – Юрий Сапрыкин и Владимир Крайнов. На диске приведены две версии этой программы: версия 1.3, давно и хорошо себя зарекомендовавшая, – файл upsdiag.zip и более новая версия – upsdiag2.zip. Причина, по которой приходится пользоваться одновременно обеими версиями программы, проста: некоторые модели ИБП, типа уже упоминавшегося выше Smart UPS600i, почему-то не определяются новой версией, но зато нормально поддаются диагностике и мониторингу предыдущим релизом.
Эти программы имеют намного больше функций, чем фирменные утилиты. После запуска опрашиваются порты и производится поиск ИБП. После того как он найден, выводится базовая информация о модели ИБП, дате изготовления, серийном номере, дате замены батарей и основных параметрах устройства. Программа позволяет запустить режим самотестирования UPS (команда Self Test) и режим калибровки Run Time Calibration.
В программе есть встроенный терминал. В режиме терминала программа выдает еще и подробную подсказку по командам терминального режима. На мой взгляд, это наиболее удобные и мощные инструменты по работе с источниками бесперебойного питания производства APC.
В заключение рекомендую посетить сайт поддержки программы upsdiag http://saprjkin.narod.ru/UPS_SMART.htm – там можно найти много полезной и интересной информации, связанной с источниками бесперебойного питания, включая принципиальные схемы некоторых моделей, описание особенностей ремонта и наладки этих устройств. Успехов тебе и бесперебойного питания твоему компьютеру!

Комментариев нет:

Отправить комментарий