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 друг 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 производителейМетодика 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 суммируетсяПЧ с перегрузочной способностью 150% и выше для работы на центробежный насос или вентилятор часто можно выбрать на ступень ниже паспортной мощности [кВт] двигателя. Для работы в составе подъемного механизма может потребоваться ПЧ, имеющий номинальную мощность, на две ступени выше паспортной мощности [кВт] 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/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/f2 – 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 ModBus, DeviceNet; 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 контроллером6: по функциональным возможностям: наличие тормозного модуля (резистора), регулировка скорости торможения/разгона, встроенный ПИД-регулятор и т.д.

Характеристика ЗначениеПитающая сеть (число фаз, напряжение, частота)Диапазон рабочих температур, °С Выходная мощность, кВт Выходной ток, А Применяемый вид управления воль-частотное или векторное (сенсорное/

безсенсорное)Вид нагрузочной характеристики u/f, U/f2, u/√f (при векторном пункт

исключить)Управление группой устройств да/нет (при векторном пункт исключить)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 входовТипы дискретных выходовМакс. выходной (коммутируемый) ток, мАВыходное напряжение, В

униф. сигналы тока или напряжения

(сухой контакт, транзистор (открытый коллектор)

Транзисторный ключ (открытый коллектор), реле электромеханическое, реле

твердотельное (симистор)Поддерживаемые интерфейсы и протоколы Перегрузочная способность по току, % Наличие тормозного резистора да/нетКласс защиты корпуса Цена, руб.

Выбор управляемого преобразователя (4.1)Форма таблицы описания ПЧ

Характеристика ЗначениеПитающая сеть 3 фазы, 380…480 В, 50…60 ГцДиапазон рабочих температур, ºС - 10 ... +50 Выходная мощность, кВт 3,7 Выходной ток, А 8Применяемый вид управления вольт-частотноеВид нагрузочной характеристики U/f2 (насосная)Управление группой устройств нетКаналы ввода-вывода, не менее:- аналоговые входы, шт.- аналоговые выходы, шт.- дискретные входы, шт.- дискретные выходы, шт.

3244

Тип (диапазон) сигналов по аналоговым каналам: - аналоговые входы - аналоговые выходыТипы дискретных входовТипы дискретных выходовМакс. выходной (коммутируемый) ток, мАВыходное напряжение, В

4…20 мА4…20 мА/0…10 В

Сухой контактэ/м реле

3 А 30 В DC

Поддерживаемые интерфейсы и протоколы RS-485, RS-422, ModBus RTUПерегрузочная способность, не менее, % 150 (60с)Наличие тормозного резистора даКласс защиты корпуса IP20

Выбор управляемого преобразователя (4.1)Пример таблицы описания ПЧ

Пример итоговой таблицы сравнения преобразователя частоты

Характеристика ОВЕН ПЧВ103-4К0-В

OMRON JX-A4040 ВЕСПЕР Е3-8100-005Н

Питающая сеть Трехфазное 380…480 В с частотой 50/60 Гц

Трехфазное 380-460 В с частотой

50/60 Гц

Трехфазное 380-460 В с частотой 50/60

ГцВыходная мощность, кВт 4 4 3,7Выходной ток, А 8,2 8,6 8Каналы ввода вывода, шт., - аналоговые входы - аналоговые выходы - релейный выход

2 (0...10 В, 4...20 мА)2 (0...10 В, 4...20 мА)

1 (240 В)

2 (0...10В,4...20

мА)

4 (0...10 В, 4...20 мА)1 (0...10 В, не более

2 мА)

Поддерживаемые интерфейсы и протоколы

RS-485, ModBus RTU

RS-485, ModBus RTU

RS-485, RS-422, ModBus RTU

Диапазон рабочих температур, ºС 0…40 -10…+55 - 10 ... +50 Перегрузочная способность, % 150% (60с) 150% (60с) 150% (60с)Наличие тормозного резистора + + +Класс защиты корпуса IP20 IP20 IP20Цена, руб.

Выбор управляемого преобразователя (4.1)

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 друг 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, WinPac8000 или Siemens S7 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.

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)

Характеристика ЗначениеНапряжение питанияСтепень защиты корпусаТемпературный режим эксплуатации, °СЦентральный процессорОбъем оперативной памяти (ОЗУ)Объем энергонезависимой памяти программ (Flash ПЗУ)Объем энергонезависимой памяти данных (EEPROM ПЗУ) Если естьОперационная система Если естьЧисло каналов ввода вывода:- аналоговые входы, шт. - аналоговые выходы, шт. - дискретные, шт. - дискретные (релейные) выходы, шт.Тип (диапазон) сигналов по аналоговым каналам: - аналоговые входы - аналоговые выходыТипы дискретных входовТипы дискретных выходовКоммуникационные интерфейсы Поддерживаемые протоколы передачи данных

Форма таблицы выбора устройств контроля и управления

Выбор управляющего устройства (5.2)

Характеристика ЗначениеНапряжение питания 10... 30 В DC (ном. 24 В DC)Степень защиты корпуса IP20Температурный режим эксплуатации, °С -25…+75Центральный процессор 32-х разрядный PXA270 520 МГцОбъем оперативной памяти (ОЗУ) 128 МбОбъем энергонезависимой памяти программ (Flash ПЗУ) 96 Мб (расш. до 8 Гб)Объем энергонезависимой памяти данных (EEPROM ПЗУ) 16 КбОперационная система Windows CE 5.0Число каналов ввода вывода:- аналоговые входы, шт. - аналоговые выходы, шт. - дискретные, шт. - дискретные (релейные) выходы, шт.

I-8017HW: 16I-8024W: 4I-8053W: 16I-8060W: 6

Тип (диапазон) сигналов по аналоговым каналам: - аналоговые входы - аналоговые выходыТипы дискретных входов

Типы дискретных выходов

±10 В, ±5 В, ±2.5 В, ±1.25 В, ±20 мA0...20 мА , ±10 В

Логические уровни напряжения10…30 В DC, 0…4 В DC

Электромеханическое реле2А @ 30В 0.25А @250В

Коммуникационные интерфейсы 2хEthernet 100BaseT, 1хUSB1.1, 2хRS-232, 1хRS-232/485, 1хRS-

485Поддерживаемые протоколы передачи данных Modbus RTU/ASCII/TCP и DCON

Пример описания промышленного PC-based контроллера ICP DAS WP-8841Выбор управляющего устройства (5.2)

Пример итоговой таблицы сравнения устройств управленияХарактеристика

контроллераICP DAS WinPAC 8441 Advantech

ADAM-5550CEKoyo Electronics

Direct Logic DL205Напряжение питания 10…30 В DC 10…30 В DC D2-04BDC1-1: 12/24 В DCСтепень защиты корпуса IP20 IP20 D2-04BDC1-1: IP20Температурный режим эксплуатации, °С

-25…75 0…55 0…60

Центральный процессор32-х разрядный PXA270 520 МГц

32-х разрядный ADM Geode GX533 (GX2) 400

МГц

H2-WPLC3:32-х разрядный RISC 100

МГцОбъем оперативной памяти (ОЗУ) 128 Мб 128 Мб H2-WPLC3: 8 МбОбъем энергонезависимой памяти программ и данных (Flash ПЗУ)

96 Мб + 1 Гб внешней карта Compact Flash H2-WPLC3: 8 Мб

Операционная система Windows CE 5.0 Windows CE 5.0 H2-WPLC3: Windows CEЧисло каналов ввода /вывода: - аналоговые входы, шт. - аналоговые выходы, шт.- дискретные входы, шт.- дискретные выходы, шт.

I-8017HW: 8/1600

I-8037W: 16

ADAM-5017: 800

ADAM-5056S: 16

F2-04AD-1: 400

D2-08TD2: 8Тип (диапазон) сигналов по аналоговым входам Типы дискретных выходов Макс. выходной (коммутируемый) ток

±10 В, ±5 В, ±2.5 В, ±1.25 В, ±20 мA

открытый коллектор

100 мА/канал при 5…30 В DC

±150, ±500 мВ; ±1, ±5, ±10 В; 0…20 мА

открытый коллектор

200 мА/канал при 5…40 В DC

4…20 мA

открытый коллектор (источник)

300 мА/канал при 24 В DCКоммуникационные интерфейсы

2хEthernet 100BaseT, 1хUSB1.1,

2хRS-232, 1хRS-232/485, 1хRS-485

2хUSB1.1, 1хRS-232 (прогр.),

2хRS-232/485, 1хRS-485

H2-WPLC3: 1хEthernet 10BaseT, 1хRS-232

Поддерживаемые протоколы передачи данных

Modbus RTU/ASCII/TCP и DCON

Modbus RTU/ TCP H2-WPLC3: Modbus RTU/ TCP

Цена, руб.

Выбор управляющего устройства (5.2)

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 2.710-81Полезно посмотреть РМ 4-106-915.5 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