Диплом Фомин конечный (1195309), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рисунок 2.11 - Программируемое реле Schneider Electric SR2E201BD
Технические характеристики данного программируемого реле представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Технические характеристики программируемого реле Schneider Electric SR2E201BD
| Номинальное напряжение питания | 24 В постоянный ток |
| Частота сети питания, Гц | 50/60 |
| Потребляемая мощность, Вт | 6 |
| Количество входов | 12 дискретных, из них 6 дискретных/аналоговых |
| Напряжение дискретного входа | 24 В постоянный ток |
| Ток дискретного входа | 4 мА |
| Диапазон аналогового входа | 0...10 В 0...24 В |
| Кол-во выходов | 8 релейных |
| Пределы выходного напряжения | 5...30 V пост. ток 24...250 V пер. ток |
Таблица 2.4 - Технические характеристики программируемого реле Schneider Electric SR2E201BD
Окончание таблицы 2.4
| Поддерживаемые языки программирования | LD, FBD |
| Время цикла | 6...90 мс |
| Частота счета | 1 кГц для дискретного входа |
| Наличие часов реального времени | Есть |
| Дополнительное оборудование | Связь с ПК через COM-порт, связь с модемным интерфейсом, связи с панелями HMI Magelis, связь с ПК через USB-порт |
| Габаритные размеры (Ш x В x Г) | 124,6 x 90 x 59,5 мм |
Программирование может осуществляться:
-
автономно с помощью клавиш самого интеллектуального реле на языке лестничных диаграмм LADDER;
-
на компьютере при помощи системы инструментального программирования Zelio Soft 2 как на языке LADDER, так и на языке функциональных блок-схем FBD.
2.3.4 Подбор графической панели
Графическая панель подключена к программируемому реле и предназначена для визуализации панели управления фонтанами. На ней оператор выбирает команду и сигнал передается на программируемое реле, а затем на ПЧ. Для реализации схемы, представленной на риснке 2.1, выберем графическую панель Schneider Electric Magelis XBTR410. Внешний вид панели изображен на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12 - Графическая панель Schneider Electric Magelis XBTR411
Технические характеристики данной графической панели приведены в таблице 2.5.
Таблица 2.5 - Технические характеристики графической панели Schneider Electric Magelis XBTR410
| Напряжение питания, В | 24 |
| Тип дисплея | Матричный ЖК дисплей с подсветкой |
| Потребляемая мощность, Вт | 5 |
| Количество кнопок | 20, из них 12 программируемых |
| Размер памяти, Кбайт | 512 |
| Загружаемые протоколы | Modbus Протоколы сторонних производителей Uni-TE |
| Разрешение дисплея | 122 x 32 пикселей |
| Габаритные размеры (В-Ш-Г) | 118-137-39 мм |
Настройка панели производится с помощью программного обеспечения Vijeo Designer Lite. Панель соединяется с программируемым реле с помощью кабеля SR2CBL08, внешний вид которого представлен на рисунке 2.13.
Рисунок 2.13 - Кабель для соединения программируемого реле и графической панели
2.3.5 Выбор датчика уровня воды
Датчик уровня воды служит для выключения насосов в случае, если уровень воды ниже или выше допустимого уровня. Это необходимо, так как в случае, если насос будет работать, когда уровень воды ниже уровня всасывающей трубы, то вода не будет проходить через крыльчатку, насос перегреется и выйдет из строя. Рассмотрим работу насоса в случае, когда уровень воды выше уровня верхней точки форсунок: на крыльчатку насоса будет действовать большая нагрузка вследствие сопротивления воды выходному напору. Это может привести к выходу из строя насоса. Выберем одноэлектродный датчик уровня воды ОВЕН ДС.П. Внешний вид датчика изображен на рисунке 2.14.
Рисунок 2.14 - Датчик уровня воды ОВЕН ДС.П
В комплекте с датчиком необходимо иметь сигнализиррующий электрод. Принцип действия датчика основан на изменении электропроводности между общим и сигнальными электродами в зависимости от уровня сигнализируемой жидкости. Схема установки датчиков уровня изображена на рисунке 2.15.
Рисунок 2.15 - Схема установки датчиков уровня воды
Изолятор датчика изготовлен из пластмассы. Материал стержня – нержавеющая сталь. Максимальное рабочее давление датчика - 0,1 Мпа. Максимальная рабочая температура - 100 °С.
2.4 Разработка принципиальной схемы
Принципиальная схема системы управления фонтанами состоит из двух частей:
Схема подключения насоса фонтана к преобразователю частоты согласно руководству по эксплуатации ПЧ изображена на рисунке 2.16.
Рисунок 2.16 - Схема подключения насоса к преобразователю частоты
Назначение клемм управления преобразователя частоты приведено в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Назначение клемм управления преобразователя частоты Schneider Electric ALTIVAR 312
| Клемма | Назначение |
| R1A R1B R1C | Релейный выход с переключающим контактом (R1C) программируемого реле R1 |
Таблица 2.6 - Назначение клемм управления преобразователя частоты Schneider Electric ALTIVAR 312
Окончание таблицы 2.6
| R2A R2C | Программируемое реле R2 с НО контактом |
| COM | Общий вывод аналоговых входов-выходов |
| AI1, AI2 | Аналоговые входы по напряжению |
| AI3 | Аналоговый вход по току |
| +10 В | Питание для задающего потенциометра |
| AOV AOC | Аналоговый выход по напряжению AOV или аналоговый выход по току AOC, или дискретный выход по напряжению AOC |
| 24 В | Питание дискретных входов |
| LI1- LI6 | Дискретные входы |
| CLI | Общий вывод дискретных входов |
| R/L1 S/L2 T/L3 | Подключение сетевого дросселя |
| U/T1 V/T2 W/T3 | Подключение обмоток двигателя |
ПЧ подключается к сети через клеммы R/L1, S/L2, T/L3 через сетевой дроссель. Сетевой дроссель предназначен для уменьшения перенапряжений на зажимах двигателя и ослабления высших гармоник тока. В соответствии с максимальным длительным током ПЧ был выбран сетевой дроссель ALTIVAR VW3A4554. Он имеет номинальный ток 30 А и индуктивность 1мГн.
Для защиты ПЧ от короткого замыкания устанавливаются предохранители. Плавкие вставки для предохранителей выбираются в зависимости от максимально потребляемого преобразователем частоты длительного тока. Соответственно определим номинальный ток плавкой вставки по формуле:
, (2.7)
где 
- максимальный переходной ток ПЧ.
Выбираем ближайшую наибольшую из ряда номинальных значений плавкую вставку, поэтому 
.
Двигатель подключается к ПЧ через клеммы U/T1, V/T2, W/T3 напрямую, без дополнительных коммутационных устройств, так как задачи коммутации реализуются в самом ПЧ.
Номинальное напряжение цепи управления в соответствии с напряжением входов программируемого реле – 24 В.
Для программируемого реле необходим блок питания с выходным напряжением 24 В. Выходной ток блока питания определим в сответствии с потреблением тока подключенного к нему оборудования. Потребляемый ток программируемого реле - 100 мА; графического терминала – 200 мА выберем блок питания Scheider Electric ABL8MEM24012 на 1.2 А с учетом возможной модернизации системы и дополнительных потребителей электроэнергии.
Монтаж оборудования осуществяется на DIN-рейках в специальном защищенном промышленном шкафу. Преобразователи частоты располагаются сверху с расстоянием друг между другом не менее 50 мм и с наличиием свободного пространства до стен шкафа для свободной циркуляции охлаждающего воздуха. Принципиальная схема подключения элементов системы управления фонтанами изображена на чертеже БР 13.03.02 025 003.
3 ПРОГРАММИРОВАНИЕ И НАСТРОЙКА ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
3.1 Разбработка панели управления фонтанами
Управление фонтаном будет осуществяться на графической панели. Настройку панели будем производить с помощью программного обеспечения Vijeo Designer Lite - в ней сформируем внешний вид панели и Zelio Soft 2 – в ней запрограммируем требуемый алгоритм работы.
Для начала создадим проект в Vijeo Designer Lite. В нем укажем выбранный тип терминала XBT-R411 и протокол передачи данных Zelio. Скриншот программы изображен на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Начальные настройки проекта
Далее создаем экран, на котором добавляем надписи и анимационные кнопки. Для анимации изображения необходимо указать адрес переменной, от которой она будет зависеть. Было решено разместить на главном экране кнопку запуска всех фонтанов, а функциональными кнопками терминала управлять отдельными фонтанами. Экран, созданный для запуска фонтанов изображен на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 - Экран для запуска фонтанов
Для обмена данными между Zelio и терминалом используются два блока: SL⇔In и SL⇒Out. Они представлены на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Функциональные блоки SL⇔In и SL⇒Out
Тип данных ввода-вывода: WORD (СЛОВО) длиной 16 бит. Весь обмен данными между терминалом и Zelio производится через следующие переменные:
-
SL IN i – BIT j, для 1 ≤ i ≤ 24 и 1 ≤ j ≤ 16; (3.1)
-
SL OUT i – BIT j для 25 ≤ i ≤ 48 и 1 ≤ j ≤ 16, (3.2)
где i – канал задания;
j – количество бит сигнала.
В зависимости от приложения используются блоки CAN или CNA для преобразования, соответственно, СЛОВО → биты или биты → СЛОВО. Блоки CAN или CNA представлены на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 - Функциональные блоки CAN и CNA
Назначим кпопку управления запуском фонтанов на 17-й канал. Для этого настроим кнопку в окне назначения переменных, выберем тип SL IN i – BIT j и введем i=17 и j=8, т.е. сигнал 8 бит будет проходить по 17 каналу.
Окно назначения переменных для кнопки пуска представлено на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 - Назначение переменных для кнопки пуска
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
