Выбор управляемого преобразователя (4. 1) Содержание подраздела: • Представить описание трех вариантов преобразователей частоты: ключевые особенности в виде краткого текстового описания, изображение устройства, характеристики в виде таблицы (форма таблицы см. слайд № 4). Таблица и текстовое описание не должны дублировать друга. Пример таблицы см. на слайде № 5 • Свести данные по всем устройствам в итоговую сравнительную таблицу (пример на слайд № 6). Выбранный вариант в таблице выделить цветом. Под таблицей текстом пояснить основные критерии сравнения и обосновать выбор того или иного варианта на основании данных таблицы. Важно: • Сравниваться должны конкретные модели ПЧ (не серии!) с указанием полной маркировки и всех необходимых комплектующих в таблице. • Пункты, выделенные жирным, в таблице являются обязательными. Если ПЧ используется и в качестве контроллера, т. е. отдельного устройства управления нет, то обязательны все пункты таблицы. • Обязательно сохранять и предоставлять ссылки на страницы или электронные каталоги, откуда взяты данные оборудования. Основные производители ПЧ на стр. 143 -145 Харазова. См. сайты производителей Методика выбора ПЧ на слайде № 3.
Выбор управляемого преобразователя (4. 1) Подробно методика выбора ПЧ изложена в http: //powergroup. com. ua/vibor_preobrazovatelya_chastoti Принципы выбора преобразователя частоты: 1: по напряжению питания и числу фаз управляемого двигателя (двигателей) 2. 1: по механической мощности двигателя (паспортная мощность ПЧ должна быть больше или равна мощности двигателя для нагрузки, для группы параллельно подключенных двигателей мощность суммируется) ИЛИ 2. 2: по номинальному току двигателя. Номинальный ток ПЧ (без перегрузочной способности) должен быть больше номинального тока двигателя, для группы параллельно подключенных двигателей токи суммируется ПЧ с перегрузочной способностью 150% и выше для работы на центробежный насос или вентилятор часто можно выбрать на ступень ниже паспортной мощности [к. Вт] двигателя. Для работы в составе подъемного механизма может потребоваться ПЧ, имеющий номинальную мощность, на две ступени выше паспортной мощности [к. Вт] двигателя Выбор рекомендуется делать по току, поскольку именно он определяет режимы работы выходных каскадов и не требует пересчета параметров. Параметры двигателя (ток, мощность) берем из паспорта (с шильдика) двигателя, либо рассчитываем по формулам из методики или из http: //www. eti. su/articles/promishlennaya-avtomatika_590. html 3: по виду управления (скалярное, векторное безсенсорное, векторное с обратной связью по скорости). Прочтите хотя бы http: //www. power-e. ru/pdf/2004_01_50. pdf – кратко, но доступно написано 4: типу нагрузочной характеристики: при скалярном управлении (U/f – линейная либо гиперболическая для транспортеров, конвейеров, подъемных механизмов; U/f 2 – параболическая для центробежных насосов, компрессоров и т. д. ) 5: по коммуникационным каналам (для подключения датчиков, организации управления или взаимодействия с вышестоящими АСУ) поддержка требуемых интерфейсов, как правило , RS-485, RS-422 и протоколов Mod. Bus, Device. Net; работа в сетях, например, Profibus, CAN и др. , а также наличие требуемого числа и типа аналоговых и дискретных входов и выходов. Рассматривается во взаимосвязи с контроллером 6: по функциональным возможностям: наличие тормозного модуля (резистора), регулировка скорости торможения/разгона, встроенный ПИД-регулятор и т. д.
Выбор управляемого преобразователя (4. 1) Форма таблицы описания ПЧ Характеристика Питающая сеть Диапазон рабочих температур, °С Выходная мощность, к. Вт Выходной ток, А Вид управления Вид нагрузочной характеристики Управление группой устройств Каналы ввода-вывода: - аналоговые входы, шт. - аналоговые выходы, шт. - дискретные (частотно-импульсные) входы, шт. - дискретные (релейные) выходы, шт. Тип (диапазон) сигналов по аналоговым каналам: - аналоговые входы - аналоговые выходы Типы дискретных входов Типы дискретных выходов Макс. выходной (коммутируемый) ток, м. А Выходное напряжение, В Поддерживаемые интерфейсы и протоколы Перегрузочная способность, % Наличие тормозного резистора Класс защиты корпуса Значение (число фаз, напряжение, частота) скалярное, векторное (сенсорное/ безсенсорное) u/f, U/f 2, u/√f да/нет униф. сигналы тока или напряжения) (сухой контакт, транзистор (открытый коллектор) Транзистор (открытый коллектор), реле электромеханическое, реле твердотельное (симистор) да/нет
Выбор управляемого преобразователя (4. 1) Пример таблицы описания ПЧ Характеристика Питающая сеть Диапазон рабочих температур, ºС Выходная мощность, к. Вт Выходной ток, А Вид управления Вид нагрузочной характеристики Управление группой устройств Каналы ввода-вывода, не менее: - аналоговые входы, шт. - аналоговые выходы, шт. - дискретные выходы, шт. Тип (диапазон) сигналов по аналоговым каналам: - аналоговые входы - аналоговые выходы Типы дискретных входов Типы дискретных выходов Макс. выходной (коммутируемый) ток, м. А Выходное напряжение, В Поддерживаемые интерфейсы и протоколы Перегрузочная способность, не менее, % Наличие тормозного резистора Класс защиты корпуса Значение 3 фазы, 380… 480 В, 50… 60 Гц - 10. . . +50 3, 7 8 скалярное U/f 2 (вентиляторная) нет 3 2 4 4 4… 20 м. А/0… 10 В Сухой контакт э/м реле 3 А 30 В DC RS-485, RS-422, Mod. Bus RTU 150 (60 с) да IP 20
Выбор управляемого преобразователя (4. 1) Пример итоговой таблицы сравнения преобразователя частоты Характеристика ОВЕН ПЧВ OMRON JX-A 4040 ВЕСПЕР Е 3 -8100103 -4 К 0 -В 005 Н Питающая сеть Трехфазное 380… 480 Трехфазное 380 -460 В с частотой 50/60 Гц Гц Выходная мощность, к. Вт 4 4 3, 7 Выходной ток, А 8, 2 8, 6 8 Каналы ввода вывода, шт. , - аналоговые входы 2 (0. . . 10 В, 4. . . 20 м. А) 2 (0. . . 10 В, 4. . . 20 4 (0. . . 10 В, 4. . . 20 м. А) - аналоговые выходы 2 (0. . . 10 В, 4. . . 20 м. А) 1 (0. . . 10 В, не более - релейный выход 1 (240 В) 2 м. А) Поддерживаемые интерфейсы и RS-485, RS-422, протоколы Mod. Bus RTU Диапазон рабочих температур, ºС 0… 40 -10…+55 - 10. . . +50 Перегрузочная способность, % 150% (60 с) Наличие тормозного резистора + + + Класс защиты корпуса IP 20 Цена, руб.
Выбор управляющего устройства (5. 2) Содержание подраздела: • Представить описание трех вариантов управляющих устройств (промышленных контроллеров (ПЛК, PC-based контроллеров) в конкретной конфигурации (для модульных и распределенных контроллеров), или трех конфигураций промышленных или офисных компьютеров): ключевые особенности в виде краткого текстового описания, изображение устройства, характеристики в виде таблицы. Таблица и текстовое описание не должны дублировать друга. Форма таблицы описания на слайде № 9. Пример описания на слайде № 10. при выборе учитывать коммуникационные возможности ПЧ. • Свести данные по всем устройствам (например, ПЛК) в итоговую сравнительную таблицу. Выбранный вариант в таблице выделить цветом. Под таблицей текстом пояснить основные критерии сравнения и обосновать выбор того или иного варианта на основании данных таблицы. Пример итоговой таблицы сравнения на слайде № 11. Важно: • Сравниваться должны конкретные модели (например, Win. Pac 8000 или Siemens S 7 200 – это не контроллеры, а серии!) и конфигурации с указанием полной маркировки и всех необходимых комплектующих (модулей ввода-вывода, коммуникационных модулей, блоков питания и т. д. ) в таблице. Пункты, выделенные жирным в таблице, являются обязательными. • Обязательно сохранять и предоставлять ссылки на страницы или электронные каталоги, откуда взяты данные оборудования.
Выбор управляющего устройства (5. 2) Принципы выбора устройства управления: Поскольку разрабатываемые вами системы относятся к категории малых, то не надо выбирать контроллеры для средних и больших систем автоматизации. Основными характеристиками устройства управления в рамках ДП является число необходимых входов-выходов (определяется количеством подключаемых датчиков и управляемых исполнительных устройств) и их тип (диапазоны унифицированных сигналов, типы входных каскадов или выходных устройств), поддерживаемые интерфейсы и их количество (определяемое количеством подключаемого внешнего оборудования и типом сети) и протоколы (в т. ч. для подключения распределенных модулей ввода-вывода), условия эксплуатации и напряжения питания, защита от внешних воздействий, время реакции, показатели надежности. Достаточно большой выбор контроллеров: • http: //www. insat. ru/products/? category=20 • http: //www. plcsystems. ru/ • Основные производители промышленных контроллеров на стр. 171 -173 Харазова. См. сайты этих производителей
Выбор управляющего устройства (5. 2) Форма таблицы выбора устройств контроля и управления Характеристика Напряжение питания Степень защиты корпуса Температурный режим эксплуатации, °С Центральный процессор Объем оперативной памяти (ОЗУ) Объем энергонезависимой памяти программ (Flash ПЗУ) Объем энергонезависимой памяти данных (EEPROM ПЗУ) Операционная система Число каналов ввода вывода: - аналоговые входы, шт. - аналоговые выходы, шт. - дискретные (релейные) выходы, шт. Тип (диапазон) сигналов по аналоговым каналам: - аналоговые входы - аналоговые выходы Типы дискретных входов Типы дискретных выходов Коммуникационные интерфейсы Поддерживаемые протоколы передачи данных Значение Если есть
Выбор управляющего устройства (5. 2) Пример описания промышленного PC-based контроллера ICP DAS WP-8841 Характеристика Значение 10. . . 30 В DC (ном. 24 В DC) Напряжение питания Степень защиты корпуса IP 20 Температурный режим эксплуатации, °С -25…+75 Центральный процессор 32 -х разрядный PXA 270 520 МГц Объем оперативной памяти (ОЗУ) 128 Мб Объем энергонезависимой памяти программ (Flash ПЗУ) 96 Мб (расш. до 8 Гб) Объем энергонезависимой памяти данных (EEPROM ПЗУ) 16 Кб Операционная система Windows CE 5. 0 Число каналов ввода вывода: - аналоговые входы, шт. I-8017 HW: 16 - аналоговые выходы, шт. I-8024 W: 4 I-8053 W: 16 - дискретные, шт. I-8060 W: 6 - дискретные (релейные) выходы, шт. Тип (диапазон) сигналов по аналоговым каналам: ± 10 В, ± 5 В, ± 2. 5 В, ± 1. 25 В, ± 20 м. A - аналоговые входы 0. . . 20 м. А , ± 10 В - аналоговые выходы Типы дискретных входов Логические уровни напряжения 10… 30 В DC, 0… 4 В DC Типы дискретных выходов Электромеханическое реле 2 А @ 30 В 0. 25 А @250 В Коммуникационные интерфейсы 2 х. Ethernet 100 Base. T, 1 х. USB 1. 1, 2 х. RS-232, 1 х. RS-232/485, 1 х. RS 485 Поддерживаемые протоколы передачи данных Modbus RTU/ASCII/TCP и DCON
Выбор управляющего устройства (5. 2) Пример итоговой таблицы сравнения устройств управления Характеристика контроллера Напряжение питания Степень защиты корпуса Температурный режим эксплуатации, °С ICP DAS Win. PAC 8441 10… 30 В DC IP 20 -25… 75 32 -х разрядный PXA 270 520 МГц Advantech ADAM-5550 CE 10… 30 В DC IP 20 0… 55 Koyo Electronics Direct Logic DL 205 D 2 -04 BDC 1 -1: 12/24 В DC D 2 -04 BDC 1 -1: IP 20 0… 60 32 -х разрядный ADM H 2 -WPLC 3: Geode GX 533 (GX 2) 400 32 -х разрядный RISC 100 Центральный процессор МГц Объем оперативной памяти (ОЗУ) 128 Мб H 2 -WPLC 3: 8 Мб Объем энергонезависимой памяти 96 Мб + 1 Гб внешней карта Compact Flash H 2 -WPLC 3: 8 Мб программ и данных (Flash ПЗУ) Операционная система Windows CE 5. 0 H 2 -WPLC 3: Windows CE Число каналов ввода / вывода: - аналоговые входы, шт. I-8017 HW: 8/16 ADAM-5017: 8 F 2 -04 AD-1: 4 - аналоговые выходы, шт. 0 0 0 - дискретные выходы, шт. I-8037 W: 16 ADAM-5056 S: 16 D 2 -08 TD 2: 8 Тип (диапазон) сигналов по ± 10 В, ± 5 В, ± 2. 5 В, ± 150, ± 500 м. В; ± 1, ± 5, 4… 20 м. A аналоговым входам ± 1. 25 В, ± 20 м. A ± 10 В; 0… 20 м. А открытый Типы дискретных выходов коллектор открытый коллектор Макс. выходной 100 м. А/канал при 200 м. А/канал при 5… 40 (источник) (коммутируемый) ток 5… 30 В DC 300 м. А/канал при 24 В DC Коммуникационные 2 х. Ethernet 100 Base. T, 2 х. USB 1. 1, 1 х. RS-232 H 2 -WPLC 3: 1 х. Ethernet интерфейсы 1 х. USB 1. 1, (прогр. ), 10 Base. T, 1 х. RS-232 2 х. RS-232, 1 х. RS 2 х. RS-232/485, 1 х. RS-485 Поддерживаемые Modbus RTU/ASCII/TCP Modbus RTU/ TCP H 2 -WPLC 3: протоколы передачи данных и DCON Modbus RTU/ TCP Цена, руб.
Разработка схемы подключения оборудования автоматизированного привода (5. 3) Наряду с принципиальными электрическими схемами выполняется в соответствии с: ГОСТ 2. 701 -2008, ГОСТ 2. 702 -2011, ГОСТ 2. 709 -89, ГОСТ 2. 710 -81 Полезно посмотреть РМ 4 -106 -91 5. 5 Правила выполнения схем подключения 5. 5. 1 На схеме подключения должны быть изображены изделие, его входные и выходные элементы (соединители, зажимы и т. д. ) и подводимые к ним концы проводов и кабелей (многожильных проводов, электрических шнуров) внешнего монтажа, около которых помещают данные о подключении изделия [характеристики внешних цепей и (или) адреса]. 5. 5. 2 Изделие на схеме изображают в виде прямоугольника, а его входные и выходные элементы - в виде УГО. Допускается изображать изделие в виде упрощенных внешних очертаний. Входные и выходные элементы изображают в этом случае в виде упрощенных внешних очертаний. 5. 5. 3 Размещение изображений входных и выходных элементов внутри графического обозначения изделия должно примерно соответствовать их действительному размещению в изделии. 5. 5. 4 На схеме следует указывать позиционные обозначения входных и выходных элементов, присвоенные им на принципиальной схеме изделия. 5. 5. 5 Вводные элементы (например, сальники, гермовводы, проходные изоляторы, контакты и держатели, запаянные в печатную плату), через которые проходят провода или кабели (многожильные провода, электрические шнуры, коаксиальные кабели), изображают на схеме по правилам, установленным в 5. 4. 15. 5. 5. 6 На схеме следует указывать обозначения входных, выходных или выводных элементов, нанесенные на изделие. Если обозначения входных, выходных и выводных элементов в конструкции изделия не указаны, то допускается условно присваивать им обозначения на схеме, повторяя их в соответствующей конструкторской документации. При этом на поле схемы помещают необходимые пояснения. 5. 5. 7 На схеме около УГО соединителей, к которым присоединены провода и кабели (многожильные провода, электрические шнуры), допускается указывать наименования этих соединителей и (или) обозначения документов, на основании которых они применены. 5. 5. 8 Провода и кабели (многожильные провода, электрические шнуры) должны быть показаны на схеме отдельными линиями. 5. 5. 9 При необходимости на схеме указывают марки, сечения, расцветку проводов, а также марки кабелей (многожильных проводов, электрических шнуров), количество, сечение и занятость жил. При указании марок, сечений и расцветки проводов в виде условных обозначений на поле схемы расшифровывают эти обозначения. Схемы подключения есть в руководствах, паспортах ко всем единицам оборудования. Остается только их фактически совместить, соблюдая требования стандартов
Спасибо за внимание
Скачать презентацию Выбор управляемого преобразователя 4 1 Содержание подраздела
Содержание_ДП_140604_Шкромадо.ppt