Семинар 2 УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

Семинар 2 УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ SIMOCODE PRO

Вопросы, связанные с использованием совершенных устройств защиты для асинхронных электродвигателей от нештатных ситуаций и аварийных режимов работы, являются актуальными для электроприводов сельскохозяйственных машин. Анализ передового мирового опыта показал, что комплексное и современное техническое решение имеется у фирмы ООО Сименс – это аппараты Simocode pro. Аппараты Simocode pro предназначены для полной защиты электродвигателей, имеют возможности расширения выполняемых защитных функций, в них предусмотрена реализация элементарных логических функций для целей дискретного управления работой электродвигателей. Они обеспечивают реализацию сбора, обработки и передачи информации с системами управления более высокого ранга. Аппараты Simocode pro (SIRIUS Motor Management and Control Devices) представляют собой устройства для контроля и управления двигателями с интерфейсом PROFIBUS DP.

Simocode pro является дальнейшим развитием системы Simocode DP. Simocode pro - это гибкая, модульная система управления двигателями, которая объединяет в себе все функции, которые необходимы для защиты и управления асинхронными электродвигателями. Дополнительно потребуются только устройства коммутации и защиты от коротких замыканий в главной цепи (контакторы, автоматические выключатели, предохранители). Simocode pro заменяет большую часть элементов контура управления и при этом автоматически реализует все необходимые блокировки. Он предоставляет большой объем рабочих, сервисных и диагностических данных и тем самым делает двигательный фидер более прозрачным. Он полностью интегрирует двигательный фидер через PROFIBUS DP в общую систему автоматизации. Simocode pro по своим функциональным возможностям делится на два типа: Simocode pro C - компактная система для прямого и реверсивного пуска; Simocode pro V - многовариантная система, которая наряду со всеми функциями аппаратов Simocode pro C предлагает большой объем дополнительных

История “SIMOCODE” SIMOCODE pro 3 UF 7 „the successor“ § Profibus DP SIMOCODE-DP 3 UF 5 „the standard“ § Profibus DP SIMOCODE 3 UF 2 § Profibus FMS SIMOCODE 3 UF 1 § Sinec L 2 20 лет опыта в системах управления двигателями! 1986 1996 2004

Основные функции устройств Simocode pro.

Simocode pro C совместим с Simocode pro V. Это означает, что на одной установке можно одновременно использовать оба типа в зависимости от потребностей. Simocode pro C и pro V защищают и управляют двигательным фидером независимо от системы автоматизации. Даже при отказе автоматики (ПЛК) или при нарушении связи двигательный фидер остается полностью защищенным и управляемым. Simocode pro может использоваться без шины PROFIBUS DP, которую при необходимости, естественно, нетрудно подключить. Основным преимуществом устройств Simocode pro по сравнению с другими устройствами для защиты асинхронных двигателей является наличие унифицированной электронной схемы (базовый аппарат GG 1 или GG 2), которая применяется для любых двигателей. В зависимости от номинального тока двигателя меняется типоразмер модуля регистрации тока (IM).

Типовые комбинации включения Simocode pro.

SIMOCODE pro C

SIMOCODE pro C – Compact Трансформатор тока 0. 3 A – 630 A Соединительный кабель 2 м) (до Компактная система для: n Прямого пуска n Реверсивного пуска Базовый модуль Подключение термистора PROFIBUS-DP 4 входа/3 выхода 24 В DC/ 110 – 240 B AC Панель оператора 5 кнопок / 10 LEDs

SIMOCODE pro C – Compact Управляющая цепь Силовая цепь АСУ Соединительный кабель Измерение тока Базовый модуль 1 Панель оператора* *) Опция

SIMOCODE PRO V–расширяемая многофункциональная система SIMOCODE pro V – Variable Все функции могут быть индивидуально адаптированы к требованиям каждого фидера

SIMOCODE PRO V–расширяемая многофункциональная система Трансформатор тока Базовый модуль 2 Подключение термистора PROFIBUS-DP 0. 3 A – 630 A Соединительный кабель (до 2 м) Модуль измерения тока/напряжения К базовому модулю можно подключить до 5 модулей расширения Панель оператора Модули расширения n Дополнительные 0. 3 A – 630 A / 690 V цифровые входы/выходы n аналоговые входы/выходы n Защита от КЗ на землю n Контроль температуры

SIMOCODE PRO V–расширяемая многофункциональная система Управляющая цепь Силовая цепь АСУ Соединительный кабель Измерение тока/ напряжения* Базовый модуль 2 Панель + модули оператора* расширения* *) Опция

SIMOCODE PRO – обзор Основной модуль Панель оператора Модули расширения Цифровые модули Контроль КЗ на землю Контроль температуры PROFIBUS DP Модуль измерения тока + Измерение напряжение Аналоговый модуль SIMOCODE pro C SIMOCODE pro V

Трансформаторы тока Ширина: 45 mm 55 mm 0, 3 – 3 A 2, 4 – 25 A 10 – 100 A 120 mm 145 mm 20 – 200 A 63 – 630 A *) Проходные трансформаторы Для подключения к шинам *) С трансформатором 3 UF 18 до 820 A

Модуль измерения тока/напряжения Ширина: 45 mm 0, 3 – 3 A 2, 4 – 25 A / 690 V 55 mm 10 – 100 A / 690 V 120 mm 20 – 200 A / 690 V 145 mm 63 – 630 A *) / 690 V Проходные трансформаторы Для подключения к шинам *) С трансформатором 3 UF 18 до 820 A

Модули расширения для Simocode pro V Baubreiten: К базовому модулю можно подключать до 5 модулей расширения! üЦифровые модули для: Max. 2 § Увеличения кол-ва входов/выходов § Бистабильных релейных выходов § Внешнего питания входов (24 V DC или 110 – 240 V AC/DC) üЗащита от КЗ на землю: § Использование трансформатора внешнего суммирующего Max. 1

Модули расширения для Simocode pro V Baubreiten: К базовому модулю можно подключать до 5 модулей расширения! üКонтроль температуры: Max. 1 § Контроль температуры с помощью 3 -х аналоговых датчиков (Напр. : Pt 100/ Pt 1000) üАналоговый модуль: § Аналоговый вход/выход для сигнала 0/4 – 20 m. A, например для контроля уровня жидкости или скорости потока Max. 1

Дополнительные модули Втычной модуль адресации для ввода адреса PROFIBUS в основной модуль без ПК/ПЛК Втычной модуль параметризации Simocode Pro без ПК/ПЛК или переноса параметров из одной системы в другую

Функции Интеллектульное соединение между двигателем и АСУ ТП Функции: n Многофункциональная электронная защита двигателя n Программируемая настройка управлением двигателя n Статистические, сервисные и диагностические данные n Коммуникация по PROFIBUS-DP

Устройства Simocode pro имеют следующие функции: защитные функции: - защита от перегрузки (Class 5 - 40); - термисторная защита двигателя; - защита от асимметрии токов; - защита от блокировки (заклинивания) ротора; - защита от короткого замыкания на землю; - контроль граничных значений тока; - счетчик времени работы; - счетчик времени простоя; - счетчик числа запусков; и т. д. ; расширенные функции контроля: - контроль температуры PT 100/ PT 1000; - контроль напряжения; - контроль мощности; - контроль cosφ; - контроль чередования фаз; - аналоговые входы/выходы; - запись измеренных значений в виде графиков;

- управляющие функции: - прямой пуск; - реверсивный пуск; - пуск звезда-треугольник, с реверсивным режимом; - двухскоростные двигатели с переключением полюсов, с реверсивным режимом; - двухскоростные двигатели Даландера, с реверсивным режимом; - управление задвижкой; - управление магнитными клапанами; - управление автоматическим выключателем; - управление плавным пуском, с реверсивным режимом; логические блоки (таблицы истинности, счетчики, таймеры, подстройка сигналов, определители граничных значений); функциональные блоки (самозапуск после восстановления напряжения, аварийный пуск, внешняя ошибка).

Устройства Simocode pro позволяют в процессе работы электропривода собирать и анализировать информацию о его нагрузке, в том числе: текущие данные: - текущее состояние двигателя (вкл. , откл. , влево, вправо, медленно, быстро); - ток во всех фазах и его максимальное значение; - напряжение во всех фазах; - активная мощность; - полная мощность; - коэффициент мощности; - асимметрия фаз; - чередование фаз; - время до защитного отключения; - модель нагрева обмотки двигателя; - остаток времени до полного охлаждения двигателя; - температура (например, двигателя); - аналоговый сигнал; и т. д. ;

коммуникации: - 12 Mbps, автоопределение скорости передачи; - синхронизация времени; - цикличный и ацикличный обмен данными; статистика: - счетчик времени работы; - счетчик времени простоя; - число запусков; - число срабатываний по перегрузке; - комментарии, хранимые в устройстве; - время эксплуатации прибора; и т. д. ; диагностика: - система предупреждений о возможности срабатывания защит, ошибок; - внутренний журнал ошибок со штампом времени; - штамп времени на событие; - запоминание тока при отключении по перегрузке; подтверждение срабатывания пускателя по наличию/отсутствию тока; и т. д.

Время - токовые характеристики расцепления Simocode pro для 3 х фазной симметричной нагрузки.

Традиционная схема прямого пуска с реализацией функций управления, защиты передачи информации для асинхронного электродвигателя.

Схема прямого пуска для асинхронного электродвигателя с применением Simocode pro С.

Схема включения Simocode pro V «Пускатель звезда-треугольник» .

Для Simocode pro фирмой Сименс предлагаются различные средства для универсального ускоренного параметрирования, проектирования и диагностики: Simocode ES Smart и Simocode ES Professional, а так же Simocode ES Graphic. Simocode ES является стандартным программным обеспечением для параметрирования Simocode pro, которое может работать на ПК/ПГ в среде Windows 2000 или Windows XP. Simocode ES Smart предназначена для прямой связи между ПК/ПГ (последовательный интерфейс) и Simocode pro по кабелю ПК через разъем на аппарате (связь от точки к точке). Simocode ES Professional предназначена для связи с одним или несколькими аппаратами через PROFIBUS DP и/или по кабелю ПК через разъем на аппарате. Simocode ES Graphic является опциональным пакетом программ для Simocode ES Smart или Simocode ES Professional. Он расширяет возможности обслуживания за счет графического редактора. Входы и выходы функциональных блоков можно сопрягать графически и можно настраивать параметры. Параметрирование аппарата можно документировать в графическом виде.

Визуальная структура программы с Simocode ES Graphic. Для более детального описания параметрируемых функций, можно добавлять комментарии.

При запуске программы Simocode ES создается новая программа. Окно программы Simocode ES: 1 – панель меню; 2 – стандартная панель инструментов; 3 – поле ввода параметров; 4 – панель инструментов программирования. 11 2 3 4

Ввод параметров цепей защиты для электродвигателя.

Схема параметрирования в рассматриваемом примере.

Установка выходов базового аппарата (BU).

Установка постов управления базового аппарата.

Соединения в графическом редакторе.