... ze stał prdkoci obrotow.

Transkrypt

1 Wymagania dla napdów pracujcych... ze stał prdkoci obrotow.... ze zmienn prdkoci obrotow.

2 Dlaczego funkcje? Przekształtniki czstotliwoci s coraz czciej stosowane w przemyle do regulacji prdkoci obrotowej napdów elektrycznych. Z tymi napdami z reguły powizane s ruchy stwarzajce zagroenie, które musz by bezpiecznie wyłczone przez właciwe urzdzenia. Zwykle jest to realizowane przez pracochłonne połczenia zewntrzne. Przy pomocy funkcji zintegrowanych w w wikszoci przypadków mona wyeliminowa te zewntrzne połczenia. Prezentacja ta ma na celu omówienie zalet stosowania zintegrowanych funkcji na przykładzie funkcji przekształtnika. Nastpujce przykłady s zrealizowane według DIN EN954-1, Kat. 3. jest certyfikowany zgodnie z DIN EN954-1, Kat.3 i IEC 61508, SIL2. Page 2/60

3 Funkcje w technice napdowej STO bezpieczne wyłczony moment SS1 bezpieczne zatrzymanie 1 SS2 bezpieczne zatrzymanie 2 SOS bezpieczne operacyjne zatrzymanie SLS bezpiecznie ograniczona prdko SSM bezpieczna kontrola prdkoci SBC bezpieczne wysterowanie hamulca Page 3/60

4 STO (Safe Torque Off = Bezpiecznie wyłczony moment) Co to jest? STO jest najprostsz funkcj. Po aktywacji STO przepływ energii do silnika jest bezpiecznie przerywany i w rezultacie nastpuje wybieg silnika. Po aktywacji STO napdowi nie wolno wytworzy momentu obrotowego oraz ruchu stwarzajcego zagroenie. Page 4/60

5 SS1 (Safe Stop 1 = Bezpieczny Stop 1) Co to jest? W odrónieniu do STO, przy którym napd zatrzymuje si wybiegiem w sposób niekontrolowany, przy SS1 napd jest hamowany a do zatrzymania i dopiero po tym bezpiecznie odłczany od zasilania energii. Page 5/60 Przykładem zastosowania s maszyny i instalacje, przy których mog wystpi zagroenia przez wybieg przemieszczania/ruchu (np. maszyny produkcyjne, wirówki, transportery, itd.)

6 SS2 (Safe Stop 2 = Bezpieczny Stop 2) Co to jest? W odrónieniu do funkcji SS1 napd zapewnia wygenerowanie pełnego momentu na wale przy zatrzymanym silniku. Page 6/60

7 SOS (Safe Operating Stop) Co to jest? Funkcja SOS zapewnia bezpieczny monitoring silnika w pozycji zatrzymanej, podczas gdy przekształtnik cigle pracuje. Silnik cigle generuje maksymalny moment na wale przy monitorowanej aktualnej pozycji wału silnika. Page 7/60

8 SLS (Safely Limited Speed = Bezpiecznie ograniczona prdko) Co to jest? Ta funkcja poprzez bezpieczn kontrol uniemoliwia przekroczenie przez napd wartoci granicznej prdkoci. Przykładem zastosowania s maszyny, przy których mog wystpowa zagroenia z powodu przekroczenia prdkoci (np. kontrola prdkoci narzdzia, bezporednia praca przy instalacji podczas ustawiania, zaprowadzania materiału, itp.). Page 8/60

9 SSM (Safe Speed Monitor = Bezpiecznie kontrolowana prdko) Co to jest? Funkcja generuje bezpieczne sygnały potwierdze (aktywny sygnał wysoki) za kadym razem gdy aktualna prdko silnika znajduje si w sparametryzowanym obszarze. Page 9/60

10 - kompletna rodzina napdów Page 10/60

11 dla ka dej aplikacji bezpiecze stwa Proste nap dy pojedyncze Pompy Wentylatory Kompresory Przeno niki G Page 11/60 Wymagaj ce nap dy pojedyncze Wirówki Nap dy jazdy Wyci gi Wytłaczarki Miksery Zgniataki Nap dy koordynowane Nap dy wielosilnikowe: M. papiernicze Walcownie Maszyny do folii M. włókiennicze D wigi Nap dy servo Aplikacje Motion Control: M. pakuj ce M. drukarskie Obróbka M. narz dziowe... S

12 G uniwersalne przekształtniki do ogólnych zastosowa G110 G130 Brak funkcji Uniwersalny napd dla małych mocy STO, SLS, SS1, SBC Innowacyjny, modułowy napd pojedynczy dla małych i rednich mocy W standardzie SS1 oraz STO Uniwersalne rozwizanie dla napdów pojedynczych duych mocy Przemysł, rzemiosło Zastosowania przemysłowe Instalacje przemysłowe IP20 IP20 IP00 1 AC, V 120 W 3 kw 3 AC, V 370 W 250 kw 3 AC, V i 3 AC, 500V (z redukcj) 11 kw 55 kw (LO) 3 AC, 400 i 500 V kw 3 AC, V kw Sterowanie U/f Sterowanie U/f i sterowanie wektorowe z/bez enkodera Sterowanie wektorowe z/bez enkodera Page 12/60

13 D STO, SLS, SS1, SBC Innowacyjny, modułowy napd pojedynczy dla małych mocy S110 Zintegrowane: STO, SS1, SBC Opcjonalnie dostpne: SS2, SOS, SLS, SSM Innowacyjny, modułowy napd pozycjonujcy. Zaprojektowany specjalnie do aplikacji przenonikowych w przemyle samochodowym oraz do innych wymagajcych aplikacji Podstawowa funkcjonalno Serwo, idealne rozwizanie dla zada pozycjonowania IP65 3 AC, V 750 W 7,5 kw Sterowanie U/f, sterowanie wektorowe z/bez enkodera IP20 3 AC, V 120 W 90 kw Serwo Page 13/60

14 S120 modułowy system napdowy dla wymagajcych zada napdowych S120 AC/AC S120 AC/DC/AC S120 Cabinet modules dla aplikacji jedno- i wieloosiowych Zintegrowane: STO, SS1, SBC Opcjonalnie dostpne: SS2, SOS, SLS, SSM dla aplikacji wieloosiowych dla aplikacji wieloosiowych Budowa maszyn i instalacji Budowa instalacji IP20 1 AC, 240 V 0,12 0,75 kw 3 AC, V 0, kw - - IP00, IP AC, V 1,6 800 kw 3 AC, V kw IP20 (IP21,23,54) AC, V kw 3 AC, V kw Sterowanie U/f, sterowanie wektorowe, servo, pozycjonowanie, motion control Page 14/60

15 gotowe do załczenia przekształtniki w wykonaniu szafowym G150 G150 W standardzie SS1 oraz STO. Nowoczesne rozwizanie dla napdów pojedynczych duych mocy, np. pompy, wentylatory, sprarki, wytłaczarki Budowa instalacji przemysłowych IP20 (IP21, IP23, IP54) 3 AC, V kw 3 AC, V kw 3 AC, V kw Sterowanie wek U/f, sterowanie wektorowe z/bez enkodera S150 W standardzie SS1 oraz STO. Rozwizanie napdowe dla wymagajcych napdów pojedynczych duych mocy Budowa instalacji przemysłowych IP20 (IP21, IP23, IP54) 3 AC, V kw 3 AC, V kw Sterowanie wektorowe z technologi Active-Infeed Page 15/60

16 kompletna rodzina napdów Page 16/60

17 Modułowa koncepcja budowy Teraz sam moesz decydowa o funkcjonalnoci swojego napdu. Takie moliwoci daje Ci modułowa koncepcja budowy przekształtnika czstotliwoci. Składa si on z nastpujcych czci: Jednostka sterujca (CU) Moduł mocy (PM) Page 17/60

18 Przegld modułów mocy!" # $ %& ' & ( ) * & ( + *! " # " $ " " % && ' &" ( & & (, *! " # " $ " " % &&&)&*" $ ' & +' & * $,, Page 18/60

19 Nowo! zwrot energii do sieci (PM250) Dziki moliwoci zwrotu energii do sieci nie s ju potrzebne rezystory hamowania a wbudowany filtr harmonicznych nie wymaga stosowania dławików sieciowych. Brak problemów z montaem rezystorów i odprowadzaniem ciepła do otoczenia. 100 % mocy znamionowej przekształtnika moe by w sposób cigły oddawane do sieci zasilajcej. Nisze koszty zuycia energii Ochrona rodowiska Mniejsza emisja harmonicznych do sieci zasilajcej Page 19/60

20 Nowa koncepcja chłodzenia Moc strat jest rozpraszana wyłcznie przez zewntrzny radiator. Moduły elektroniki nie s umieszczane w cigach przepływu powietrza chłodzcego. Jednostka sterujca jest chłodzona wyłcznie przez konwekcj. Wszystkie karty/moduły elektroniki s lakierowane. Wysza niezawodno Dłusza ywotno Page 20/60

21 Przegld jednostek sterujcych CU240!"!! # - %. ' CU240E CU240S Standard (odpowiednik MM440) Premium (9 DI +enkoder) CU240S DP Premium (jak CU240S + PROFIBUS) CU240S PN Premium (jak CU240S + PROFINET) CU240S DP-F Premium (jak CU240S DP + SAFETY) Page 21/60 CU240S PN-F Premium (jak CU240S DP + SAFETY). ( ) *

22 Przegld jednostek sterujcych CU230 CU230P-2 HVAC CU230P-2 DP CU230P-2 CAN Przeznaczenie: Pompy, Wentylatory, Kompresory Specyfikacja: 6 wej cyfrowych 3 wyjcia cyfrowe 2 wejcia analogowe 2 wejcia PT1000/NI1000 KTY/PTC 2 wyjcia analogowe Komunikacja: RS485/USS, Modbus RTU PROFIBUS DP CAN OPEN Praca z IOP Przyłcze USB Zegar czasu rzeczywistego Page 22/60. ( / * &

23 CU230P Przyłcze IOP Diody statusowe LED MMC DIP s switch for AI Zaciski I/O Interfejs USB 2xDO (230V) Interfejs komunikacyjny Page 23/60

24 Komunikacja Teraz moesz wybiera midzy: Darmow komunikacj z protokołem USS Popularnym w przemyle standardem komunikacji: PROFIBUS, Modbus RTU, CANopen Bardzo szybk komunikacj PROFINET Page 24/60

25 Safety Integrated CU240S DP/PN Zintegrowane funkcje dla ochrony ludzi i maszyn: Safe Torque Off - STO (Bezpiecznie wyłczony moment) Safe Stop 1 - SS1 (Bezpieczny stop 1) Safely Limited Speed - SLS (Bezpiecznie ograniczona prdko) Safe Brake Control SBC (Bezpieczne wysterowanie hamulca) Page 25/60

26 Wyposaenie dodatkowe Niezalene od mocy przekształtnika: Panel obsługi BOP (moliwo kopiowania parametrów) CU240 Panel obsługi IOP CU230P Karta pamici MMC (moliwo kopiowania parametrów) Zestaw do komunikacji z komputerem PC (z programem ) Zalene od przekształtnika: Dławiki sieciowe (dla PM240) -. $ &/( & 0 0 Dławiki wyjciowe Dodatkowe filtry sieciowe Rezystory hamowania (dla PM240) Przekaniki do wysterowania hamulca silnikowego 1 " * 2 ' 3+% &4 1 Page 26/60

27 Sterowanie lokalne - IOP Warto zadana Jog Start / Stop sterowanie rczne Page 27/60

28 Makra asystenta uruchomienia - IOP Assistants Quick Commission. Frequency Control Closed Loop Control L1 L2 L3 PE Fuses Pumps On /Off Dry Running Protection Reset P 24 V DIN 1 DIN 2 DIN 3 L1 L2 L3 AOUT 1 + AOUT 1-8 Fans Frequency Control Closed Loop Control Setpoint 0-10 V / 0 20 ma / 4-20 ma 0-10 V / 0 20 ma / 4-20 ma DIN 4 DIN 5 DIN 6 AIN 1 + AIN 1 - AIN 2 + AIN 2 - AOUT 2 + AOUT Drive Failure PTC A PTC B 23 u v w Frequency Control Closed Loop Control + - Compressors Conveyors Conveyor M 3~ Kade makro asystenta uruchomienia powizane jest z schematem elektrycznym, który jest czci dokumentacji technicznej. Page 28/60

29 Funkcje Łatwe uruchomienie z panelem BOP Prosta procedura dla szybkiego uruchomienia napdu Tylko kilkanacie najwaniejszych parametrów do ustawienia Intuicyjna obsługa panelu Page 29/ ! % " '

30 Funkcje - Zestawy danych rozkazowych CDS Zmiana zadajnika rozkazów: BIT 0 - P810 BIT 1 P811 Listwa Zaciskowa Page 30/60

31 Funkcje - Zestawy danych napdowych DDS Zmiana danych napdowych: BIT 0 - P820 BIT 1 P821 S1 S2 M1 M2 Page 31/60

32 Funkcje ochrona termiczna silnika & $- # & 3 # ) 89 / *! Page 32/60

33 Funkcje zabezpieczenie przed zbyt wysokim napiciem w obwodzie DC (regulator Udc_max) ( 5. # " &". 67 $ 37( # &" $. /+. # " # 8 ( 9 $ :. # +' &" &+# 2 ;&" % ( # ' + $. 5 $ & + $ ( # " 3+6 &" ( # ' + $. 5 $ & Page 33/60

34 Funkcje Buforowanie kinetyczne Page 34/60 0 6*& <= 2 " # # 3 ( " & " >. (. /+. # ; 3 ( 5 '. ( 5 *+2 # & ( 5. &/( & ' &" ( &.?. # " 37( # " *. /;. ' & >7( ( " # 3 <= #. ' " " % &&& " ( # " > 4 +) &" & " ( # " $ 6 37( # = # + $ ( # $. $ # +( 5 " $

35 Funkcje Automatyczny ponowny rozruch Page 35/60 0 6*& <=. " % # +( 5. /+. 3+6' # $ '. +*+2 # &+. &/( & ' &" ( &# ' &* >7( " >.?* +# 7# " A ' ( > ( 5 2 " # 2 ' 3+% ( 5 B *. *& ( >&% # &" ' &* &$ 6" ' &/ >" ' # ( # " 2 ( =. #. ;2 &". " % # +( 5 + *" 6 # ' = # )+ ( >& " % ' +

36 Funkcje Lotny start Page 36/60 ' #. 2 &" % &". 67 $ 37( # " & $. /+. #. +. ;2 ++( 5 $ &" & ' &* & ; + * &" ' &/ 2 ( 1 # " ' # ( # " % ;* &". *& ( > ( 5 " * ; % # &" ' +" ( &7% +& ( 5 " * ; *+2 &" ' # ( # " * ( 5 *. ' &* &$ 6" ' &/ 2 ( =. # # # &" :

37 Funkcje Hamowanie DC B ' # 2 &" % # # $ &. /+.? ' + ( > ( 5 37( # " & 2 " #. &" ( # " A' " " % & & " ( #. /+>" ' # $ &" & ( &". 3 ' &* &+ Page 37/60

38 Funkcje Hamowanie mieszane Page 38/60 B ' # 2 &" % # # $ &. /+*". ' # ' +" ( # <= &6 # 3" 5 $ &" B #. " 3 * ' &* & C + ( > # & 3 6". ( # ' $ * " >. (. /+" % +>". # & $. &/( & 8 (

39 Funkcje Sterowanie hamulcem silnika 1 " " ' " &" 5 $ +*( " $ " *" $ " ( 5 &( # $ ' &* & # &/& # ' " $ + *% $ & &" & &# $ & 5 $ +*( Page 39/60

40 Funkcje Kontrola momentu obcienia B & ' +( 5 2 &" % +. $. # " &. ' ; *& ( 5 # +6 ( & $ " ( 5 &# $ ; '. ( 5 " ( > 2 +D ' # " % &" 2 ' 3+% &*+2 37( # " &". /+ Page 40/60

41 Funkcje Zadajnik rozruchu! ' % " " $.. # '. &" ' # & &5 $ & # )+ ( >7 # 7% * & $. 3 % ". # '. &" ' # &" &5 $ &"? # &" * " ( # ' $. * 5 $ & 2 ( # " % E F, & > " % E F Page 41/60

42 Funkcje Czstotliwoci pomijane B #. 2 &" % &. ' &+% A $ " ( 5 &( # ( 5. /+. # ( # /' *& <( & ( 5 " # ' ( 5 Page 42/60 # 2 &". # " ( 5 # " &". # " #. ' $ ( # /' *& <( &# 2 & ( 5 &" >" ' $ 6*&. ( ' ( >. /+. # ( 5 ( # /' *& <( & ( 5

43 Funkcje Wolne bloki funkcyjne 4 * &* % &( # " ( # ' " & $ " ( # " # & " % ". # " ' # 3 &+ 1 '. $ " # ( > &' # " &" $ 6*& <( & )&% + ( >& B $ G. # " H &. % $ * I Page 43/60

44 Zintegrowane funkcje. Zastosowanie zintegrowanych funkcji. Klasyczne rozwizanie Ilo punktów przyłczowych. Dodatkowe elementy instalacji. Ilo cykli załczenia, konserwacja układu mechaniki, brak diagnostyki napdu wyłczenie zasilania. Activate speed monitoring Safe speed monitor Frequency converter Speed msrement Shaft fracture detection Integracja funkcji w napdzie: Kilka elementów, mniej miejsca pod zabudow, minimalne okablowanie. System chroniony hasłem minimalizacja zagroe przed nieautoryzowanymi zmianami. Cigła diagnostyka systemu. Page 44/60

45 funkcji CU240S DP-F Kade z wej bezpiecznych musi by powielone!! Wejcie cyfrowe 1 Wejcie cyfrowe 2 Page 45/60 Maksymalnie 2 wejcia cyfrowe Moliwo podłczenia tylko dwóch funkcji.

46 funkcji CU240S DP-F Jednostka sterujca posiada dwa procesory 1. Drive Processor (µp1) P9601 P Communications Processor (µp2) P9801 P9892 Page 46/60 Nastawy parametrów dla dwóch procesorów musz si zgadza!!!

47 funkcji - Po załoeniu nowego projektu z uwzgldnieniem właciwej jednostki sterujcej. zakładka Functions została uzupełniona w now funkcjonalno funkcje Safety Integrated Page 47/60

48 funkcji - W celu przystpienia do konfiguracji funkcji program musi pracowa w trybie ON-LINE. Page 48/60

49 funkcji System chroniony hasłem. Page 49/60

50 funkcji Bezpieczne wejcia cyfrowe. FDI0 = Wejcie bezpieczne 0 FDI1 = Wejcie bezpieczne 1 (FDI0) (FDI1) Page 50/60

51 funkcji STO STO - (µp1) (µp2) Page 51/60

52 funkcji STO (2) STO - 1. Automatyczny test kanałów wyłczenia. 2. Słowo kontrolne kanałów wyłczenia. 3. Opónienie czasowe zamknicia wej cyfrowych. 4. Czas odpowiedzi wej cyfrowych. 5. Czas testu kanałów wyłczenia Diagnostyka funkcji Page 52/60 5

53 funkcji STO (3) STO - 1. Automatyczny test kanałów zamknicia: td=3.1s RUN CMMD STO r STO w stanie wysokim przed komend załcz. 2. Aktywacja komendy załcz praca przekształtnika 3. STO stan wysoki zabrany bezpieczne wyłczenie momentu. 4. Ustawienie sygnału RUN na warto nisk przed ponownym załczeniem STO. 5. Ustawienie STO w stan wysoki 6. Po upływie 3.1s r ustawiany jest w stan niski Page 53/ Komenda RUN moe zosta podana

54 funkcji STO (4) STO - Page 54/60

55 funkcji Akceptacja wprowadzonych zmian. STO - Page 55/60