Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

В данный момент на рынке микропроцессорной техники представлено очень большое количество программируемых реле. Однако я считаю что более подходящим будет использование микроконтроллера Mitsubishi Electric ALPHA XL [10].

Выбор микроконтроллера обуславливается рядом параметров, это компромисс между габаритными размерами, стоимостью, быстродействием и энергопотреблением, а также самый главный параметр — это количество входных и выходных сигналов, используемых на насосной станции гидрозолоудаления. В рамках реализации данного проекта наиболее оптимальным является программируемое реле модели AL2-24MR-D. На рисунке 2.4 показан внешний вид микроконтроллера Mitsubishi Electric ALPHA XL.

Рисунок 2.4 – Внешний вид Mitsubishi Electric ALPHA XL

Преимущества программируемых контроллеров Альфа (alpha xl):

– расширеный диапазон рабочих температур -25 °C до +55 °C;

– встроенные часы реального времени;

– русифицированный дисплей с подсветкой;

– объем памяти расчитан на 200 функциональных блоков (наличие блока ПИД-регулятора позволяет легко реализовывать системы управления с обратными связями);

– защита программ паролем;

– наличие встроенного электрически стираемого ПЗУ позволяет длительное (до 20 дней) хранение переменных данных (значения таймеров и счётчиков) при выключении питания.

Преимущества использования программного обеспечения контроллеров Альфа:

В программе можно использовать до 200 функциональных блоков, причем каждая отдельная функция применяется сколь угодно часто. Параметры внутри блока можно изменять после двойного щелчка по выбранному блоку. В распоряжении пользователя имеются следующие возможности:

– мониторинг и принудительная установка состояний ON/OFF;

– функция эмуляции (можно проверять работу программы без подключения аппаратного обеспечения;

– программное обеспечение включает функцию дистанционного технического обслуживания, позволяющую загружать и выгружать программу контроллера по телефонной линии;

– мониторинг в окне схематического представления (можно контролировать работу своей системы в окне мониторинга);

– пользовательский функциональный блок. Пользователь может создавать свои специализированные функциональные блоки, комбинируя исходные функциональные блоки;

– функция Мастера Авто FBD. Эта функция позволяет новичкам создать с помощью окна подсказок свой функциональный блок.

– поддержка русского языка.

2.5 Выбор оборудования шкафа управления

При проектировании ШУ насосной станции гидрозолоудаления необходим правильный подбор оборудования: блоков питания, источников бесперебойного питания, аккумуляторов, сетевых дросселей для ПЧ, автоматических выключателей и т.д.

Все оборудование ШУ можно разделить на две части. Первая часть – это электрооборудование для питания и защиты микроконтроллера. Вторая часть – электрооборудование для питания и защиты ПЧ.

Рассмотрим первую часть. На рисунке 2.5 показана принципиальная электрическая схема питания и защиты микроконтроллера.

Рисунок 2.5 – Принципиальная электрическая схема питания и защиты микроконтроллера

Сам микроконтроллер и вспомогательное оборудование потребляет постоянный ток, поэтому необходимо обеспечить это электрооборудование постоянным напряжением питающей сети. Преобразуем сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц в постоянное напряжения +24 В, используя блок питания (БП). Пусковой ток источника питания не должен превышать 7 А.

По выше сказанным характеристикам я выбираю блок питания модели PS1050.1 Российской компании «КонтрАвт» [11]. Блоки питания PS1050.1 предназначены для преобразования сетевого переменного напряжения 115/220 В в стабилизированное постоянное напряжение 24 В с силой тока до 5 А. Характеризуются высокой допустимой краткосрочной мощностью, многоуровневой защитой от короткого замыкания и перегрузок. Монтируются на DIN – рейку. На рисунке 2.6 Показан внешний вид блока питания PS1050.1.

Рисунок 2.6 – Блок питания модели PS1050.1

Общие сведения:

– электромагнитная совместимость;

– индикация «Работа»;

– прочная конструкция;

– закрытый металлический корпус;

– выход защищён от короткого замыкания, обрыва цепи и перегрузки;

– установка на монтажную шину по стандарту DIN в шкафах систем промышленной автоматики.

Так как ТЭЦ и непосредственно сам процесс гидрозолоудаления можно отнести к первой категории электроснабжения. К первой категории относятся такие виды электропотребителей , которые в результате своего простоя без электричества могут повлечь опасность для жизни людей, безопасность государства, нанести большой материальный ущерб, поломку сложного или дорогого оборудования или нарушения сложного технологического процесса, работы сфер коммунального хозяйства.

Тогда для обеспечения бесперебойного питания, в случаи потери питания питающей сети (обрыв, пониженное напряжение, сбои, отключение и т.д.), вводим источник бесперебойного питания (ИБП), в качестве источника используем аккумуляторную батарею.

Источник бесперебойного питания (ИБП) – автоматическое электронное устройство с аккумуляторной батареей, предназначенное для бесперебойного кратковременного снабжения электрической энергией микропроцессора.

Итак, выбираем ИБП фирмы «PHOENIX CONTACT» модели QUINT – UPS/24DC/24DC/10 [12]. Данный ИБП рассчитан для получасового рабочего режима без питающего сети или в случае неисправности БП. Мощность. На рисунке 2.7 представлен источник бесперебойного питания.

Рисунок 2.7 – ИБП модели QUINT – UPS/24DC/24DC/10

Неполадками в питающей сети считаются:

– авария сетевого напряжения (напряжение в питающей сети полностью пропало);

– высоковольтные импульсные помехи (резкое увеличение напряжения продолжительностью от 10 до 100 мс);

– долговременные и кратковременные просадки и всплески напряжения;

– высокочастотный шум (высокочастотные помехи, передаваемые по электросети);

– побег частоты (отклонение частоты более чем на 3 Гц).

В случаи отключения питающей сети, необходимо поддерживать питание микроконтроллера и вспомогательного оборудования, для этого используют аккумуляторную батарею.

Выбираем аккумуляторную батарею фирмы «PHOENIX CONTACT» модели UPS – BAT/VRLA/ 24DC/ 7.2AH. Энергоаккумулятор, свинцово-кислотный, технология VRLA, 24 В постоянного тока, 7,2 А – ч. Внешний вид батареи представлен на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Аккумуляторная батарея UPS – BAT/VRLA/ 24DC/ 7.2AH

Для защиты электрооборудования первой части от токов короткого замыкания, а также токов перегрузки перед блоком питания необходимо поставить автоматический выключатель (АВ). По паспортным данным запишем номинальный ток потребления БП равный 0,9 А при напряжении 230 В.

Итак, выбираем АВ модели ВА47 – 29 1п/ 2А 4,5кА фирмы «TDM Electric». Однофазный (однополюсный) автоматический выключатель, характеристика C на 2 А. Маркировка выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ и не подвержена стиранию в пределах срока эксплуатации. Наличие шести заклепок позволяет усилить конструкцию аппарата и предотвратить деформацию корпуса при затягивании клеммных винтов. Насечки на контактных зажимах предотвращают перегрев и оплавление проводов за счет более плотного и большего по площади контакта. Контактные группы снабжены серебряными вставками для увеличения срока службы контактов посредством увеличения износоустойчивости. Это уменьшает переходное сопротивление и тепловые потери. На рисунке 2.9 показан автоматический выключатель ВА47 – 29 1п/ 2А 4,5кА.

Рисунок 2.9 – Автоматический выключатель ВА47 – 29 1п/ 2А 4,5кА

Во второй части мы рассмотрим электрическую схему системы преобразователя частоты показанную ранее на рисунке 2.3. В систему преобразователя входит: автоматический выключатель, электромагнитный пускатель, входной фильтр и соответственно сам преобразователь.

Для защиты цепей силового питания, на стороне питающей сети должен быть установлен автоматический выключатель. Номинальный ток выключателя выбирается [9]:

(2.5)

Согласно правилам по эксплуатации выбранного преобразователя частоты, следует выбрать автоматический выключатель на 630 А, выбираем автоматический выключатель Российской фирмы «Контактор» модели ВА50 – 43ПРО [13]. На рисунке 2.10 показан внешний вид данного выключателя.

Выбираем трехполюсный автоматический выключатель для защиты ПЧ. Применяется для отключения тока при аварийных ситуациях (перегрузках, коротких замыканиях и недопустимых снижениях напряжения), а также для нечастых (до 30 раз в сутки) включений и отключений электро цепей.

Рисунок 2.10 – Автоматический выключатель ВА50 – 43ПРО

Техническая характеристика:

– номинальный ток: In=630 А;

– номинальное переменное напряжение: ~ 400 В;

– частота: 50...60Гц;

– износостойкость выключателя: общее количество циклов 5000, количество циклов под нагрузкой 3000;

– габаритные размеры Ш – В – Г: 210 мм – 320 мм – 140 мм;

– масса 18 кг.

Далее выбираем электромагнитный контактор модели ПМ12 – 630. Эти контакторы предназначены для использования в схемах управления для пуска и остановки трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором в электрических сетях с номинальным напряжением до 660 В переменного тока, а также могут быть использованы для включения и отключения других электроустановок: освещения, нагревательных установок и различных индуктивных нагрузок. Применяются в вентиляторах, насосах, печах, кран-балках и в системах автоматического ввода резерва. На рисунке 2.11 представлен внешний вид электромагнитного контактора.

Рисунок 2.11 – Электромагнитный контактор ПМ12 – 630

Основные характеристики:

– номинальный ток контактов вспомогательной цепи 10 А;

– номинальный ток: In=630 А;

– количество полюсов – 3;

– номинальное переменное напряжение – 380В/50Гц;

– габаритные размеры Ш – В – Г: 250 мм – 350 мм – 280 мм.

Выбираем входной фильтр предлагаемый компанией «Веспер» в паспортных данных для преобразователя частоты. Входной фильтр показан на рисунке 2.11.

Рисунок 2.11 – Внешний вид входного фильтра

Основные характеристики:

– индуктивность – 0,016 мГн;

– номинальный ток: In=605 А;

– количество полюсов – 3;

– номинальное переменное напряжение – 380В/50Гц;

– габаритные размеры Ш – В – Г: 360 мм – 350 мм – 270 мм.

Входные дроссели снижают вероятность повреждения преобразователя из-за импульсных перенапряжений или большого дисбаланса фазного напряжения в линии питания. Также входные дроссели служат для приближения к синусоиде формы входного тока преобразователя, что, в свою очередь, уменьшает действующее значение этого тока.

Импульсные перенапряжения могут быть вызваны следующими факторами:

– установкой рядом с приводом мощным силовым электронным оборудованием (например, приводы постоянного и переменного тока, промышленные выпрямители, установки улучшения коэффициента мощности и т.п.);

– электродвигателями с запуском непосредственно от сети с помощью магнитных пускателей или софт – стартеров;

Характеристики

Список файлов ВКР