Altivar 12 & Altivar 312 Nowa jakość sterowania!

Transkrypt

1 Altivar 12 & Altivar 312 Nowa jakość sterowania! Piotr Lato Altivar 12 i Altivar 312 to następcy rodzin ATV11 oraz ATV31, które dzięki wieloletniej wiedzy eksperckiej Schneider Electric zdobyły uznanie wśród użytkowników OEM. Nowe przemienniki to lepsza jakość sterowania poparta udoskonaleniem obwodów elektronicznych odpornych na pracę z okresowymi przeciążeniami blisko 180%, otwartość komunikacyjna i niezawodność ATV 12 & ATV 312 nie wymaga częstych prewencji serwisowych gwarancja 10-letniej bezawaryjnej pracy! ALTIVAR 12 Przemiennik częstotliwości Altivar 12 został zaprojektowany do kontroli 3-fazowych silników asynchronicznych o mocy od 0,18 kw do 4 kw (dla V), a w przedziale jednofazowego napięcia sterowania 240 V AC do 2,2 kw. Cztery cechy określające technologię ATV12 intuicyjność, niezawodność, wysoka jakość oraz małe rozmiary były wyznacznikiem dla nowego napędu Schneider Electric, który kreuje nowe trendy dla aplikacji segmentu średniozaawansowanych aplikacji maszyn. Patrząc pod kątem innowacyjności, nowy ATV12 kryje wiele ciekawych rozwiązań począwszy od otwartości komunikacyjnej, dynamiki pracy, funkcji bezpieczeństwa po dbałość o środowisko zewnętrzne (RoHS, WEEE). Nowinki, jakie zostały wprowadzone na pokład Altivar 12, to przede wszystkim Modbus RTU z sygnalizacją stanu pracy, który daje nieograniczone możliwości komunikacyjne monitorowania chociażby systemów BMS spotykanych w aplikacjach HVAC, bezczujnikowy system sterowania strumieniem wektora pola, charakterystyka U/f w standardzie (z charakterystyką Kn² typową dla sterowania pomp i wentylatorów), zwiększona przeciążalność momentem do 170% przez 60 s oraz możliwość programowania do 10 napędów za pomocą Multi-Loader a bez fizycznego zasilania przemiennika. Wymienione cechy to tylko część możliwości, jakie posiada ATV12. Patrząc pod kątem zakłóceń, jakie wnosi sieć, ATV12 został wyposażony w standardzie w filtr EMC zgodny z kategorią C1 kompatybilności elektromagnetycznej, dzięki któremu funkcjonalność oraz zmniejszenie kosztów instalacji zdecydowanie działa na korzyść użytkownika, dając ekonomiczną podstawę spełnienia wymagań znaku CE. Standardowe ekranowane przewody w zupełności wystarczą. Wbudowany wewnętrzny zasilacz 24 V DC pozwala na podłączenie zewnętrznych urządzeń typu: czujnik optyczny lub wejście logiczne. Liczba we/wy analogowych i cyfrowych została zwiększona o jedno wyjście analogowe z czasem odpowiedzi poniżej 20 ms. Maksymalna częstotliwość wyjściowa pracy została podniesiona w stosunku do ATV11 i jest równa 400 Hz. Instalacja napędu ATV12 również nie utrudnia uruchomienia i startu silnika znakomicie pomyślana struktura oznakowania zacisków, jak również oddzielenie sekcji sterowania od sekcji zacisków mocy nie powoduje pomyłki podczas okablowania. Interfejs użytkownika HMI jest prosty i czytelny. Struktura menu ATV12 opracowana została na podstawie schematu strukturalnego z przejrzystym opisem parametrów sterowania i stanu. Użytkownik na podstawie 4-segmentowego wyświetlacza oraz pokrętła nawigacyjnego może w prosty sposób dokonywać zmian ustawień pracy, jak również kontrolować sposób sterowania (diody LED). Altivar 12 dba również o środowisko, w którym pracuje dzięki innowacyjnej technologii sterowania (2-punktowa krzywa C = KN²) algorytm oszczędności energii pozwala na redukcję kosztów do 30% zużytej energii. Przekłada się to na ogromną korzyść, gdyż dzięki takim właściwościom użytkownik może liczyć w krótkim czasie na zwrot kosztów zakupu przemiennika. Patrząc na gabaryty, ATV12 jest mniejszy od poprzednika o 8%, co pozwala na montaż w małych szafach sterowniczych bez zbędnych odstępów i wentylacji obwodów mocy. Również cicha praca w małych układach automatyki jest zaletą ATV12 przemiennik pracuje bez wentylatora do mocy 0,75 kw w 100% swojej mocy bez zmiany parametrów pracy (wersja z radiatorem i do montażu na płycie bazowej). Najważniejszymi parametrami Altivar 12 są: l bezczujnikowe sterowanie wektorem pola; l charakterystyka U/f, kwadratowa o profilu Kn² do sterowania pomp i wentylatorów; l algorytm oszczędności energii; l regulator PID; l częstotliwość wyjściowa 0,5 400 Hz; l przeciążenie momentem do 170% przez 60 s; l szybki start bez wstępnych ustawień; l intuicyjna nawigacja i sterowanie; 58 Nr 9 Wr z e s i e ń 2009 r.

2

3 l Modbus na pokładzie ; l oprogramowanie narzędziowe SoMove; l cicha praca bez wentylatora do 0,75 kw; l filtr EMC w standardzie; l praca w trudnych warunkach środowiskowych; l ponad 150 funkcji aplikacyjnych; l lokalne sterowanie Start/Stop. Funkcjonalność aplikacyjna przemiennika ATV12 również zasługuje na najwyższą ocenę. Oprócz standardowych realizowanych zadań, takich jak transport poziomy materiałów, drzwi automatycznych, barier ochronnych oraz maszyn specjalnych (wirówki, miksery) bez problemu radzi sobie z małymi układami pomp (cyrkulacyjnych, sekwencyjnych) i wentylatorów (nawiew powietrza). ATV12 występuje w wykonaniu IP20 stopnia ochrony na przedniej części napędu, natomiast górna część jest chroniona stopniem IP40, co uniemożliwia dostanie się zbędnych elementów zanieczyszczenia lub smaru do wewnątrz układu mocy. Autotuning parametrów na bieżąco znacznie skraca proces rozruchu i ułatwia pracę użytkownika, dzięki autoadaptacji i dostrajaniu silnika do przemiennika ATV12 oraz definiowania dla optymalizacji pętli sterowania. Automatyczny restart po zaniku zasilania oraz przy niedociążeniu i przeciążeniu ATV12 sprawia, iż funkcja zabezpieczająca czuwa nad poprawną pracą urządzenia. Komunikacja ATV12 została oparta na znanym oprogramowaniu narzędziowym PowerSuite 3 obsługującym wszystkie napędy i serwonapędy Schneider Electric. Interakcja z PS3 jest prosta i przejrzysta dzięki oknom dialogowym oraz zakładkom konfiguracyjnym i adaptacyjnym, np. funkcja inspekcji w postaci oscyloskopu, autotuning, wyświetlanie parametrów komunikacyjnych czy zapis końcowej wersji konfiguracji. Przemiennik Altivar 12 został zaprojektowany, aby spełniać wiele norm oraz dopuszczeń międzynarodowych: IEC/ EN , IEC/EN , IEC/ EN 60529, UL, CSA, C-Tick, NOM 117, GOST, dyrektywę maszynową 73/23/ EEC oraz 93/68/EEC, dyrektywę EMC- -89/336/EEC. ALTIVAR 312 Przemiennik ATV312 jest przedłużeniem mocy ATV12 do 15 kw w zakresie napięcia sterowania do 600 V AC. ATV312 to falownik uniwersalny i można go zastosować do układów przemysłowych OEM, jak również do aplikacji w przemyśle wodno-ściekowym z algorytmem sterowania pozwalającym oszczędzić do 50% energii. Przemiennik znakomicie sprawdził się w układach sterowania poziomego pakowania w maszynach tekstylnych czy w przenośnikach. Schneider Electric stawia na oszczędność energii. Przy zastosowaniu 312 w układach pomp i wentylatorów funkcja regulatora PID ułatwia proces kontroli, limitując czas pracy prędkości silnika, co pozwala znacznie wydłużyć czas pracy układów hydraulicznych. Oczywiście, patrząc na charakterystykę kwadratową Kn², ATV312 pozwala znacznie oszczędzić pobór energii dla małych prędkości. Funkcje, które również przyczyniają się do ograniczenia energii to przede wszystkim: l automatyczny restart; l tryb stop po wykryciu błędu aplikacji; l detekcja przekroczenia progu prądowego przy jednoczesnym monitorowaniu stanu termicznego przemiennika. Podobnie jak ATV12, model ATV312 jest wyposażony w zintegrowany filtr EMC zgodny z klasą C2 kompatybilności elektromagnetycznej. Otwartość komunikacyjna oraz menu sterowania w języku polskim to duże zalety tego modelu. Aby ograniczyć koszty falownika, producent wypuścił model bez karty sterowania I/O z możliwością dodania jednej z kart komunikacyjnych: Profibus DP, CANopen Daisy Chain (połączenie szeregowe) oraz DeviceNet. Menu w języku polskim zostało zaprojektowane na bazie panelu ATV61/71 i dzięki 5 ekranowi w znaczny sposób ułatwia programowanie przemiennika ATV312. Komunikacja i wspólne algorytmy sterowania z układami serwonapędów Lexium 32 za pomocą tzw. poleceń task nie ograniczają sposobu budowy systemu rozproszonego. n Rodzina przemienników ATV312 będzie dostępna od połowy września 2009 r. Piotr Lato szef produktu Schneider Electric Polska Sp. z o.o. 60 Nr 9 Wr z e s i e ń 2009 r.

4 Altivar 21 Doskonały sposób na oszczędność energii! Piotr Lato Nowa generacja przemienników częstotliwości Altivar 21 dynamicznie kreuje nowe standardy sterowania silnikami asynchronicznymi w systemach klimatyzacji HVAC. Przemienniki Schneider Electric to wydajność energetyczna, która jest obecnie najszybszym i najprostszym sposobem oszczędności energii. Efektywność energetyczna jest możliwa do zastosowania od zaraz, a przemienniki Altivar stanowią znaczącą część systemów sterowania HVAC. W układach klimatyzacyjnych i wentylacyjnych związanych z systemami inteligentnego zarządzania budynkami BMS i sieciami komunikacji pomiędzy stacjami niezbędne jest zapewnienie wysokiej efektywności przy obniżonych kosztach. Nowa generacja przemienników Altivar 21 została wyposażona w funkcje inteligentnego sterowania silnikiem i dzięki temu jest specjalnie skierowana do aplikacji pompowych i wentylatorowych oraz do systemów wentylacji, ogrzewania i klimatyzacji wewnątrz budynków do nadzoru warunków klimatycznych. To co wyróżnia przemiennik ATV21 to jego nowoczesna technologia i jakość wykonania. Jedną z nowinek, a zarazem szczególnie dużą zaletą przy projektowaniu układów HVAC w budynkach BMS jest niski współczynnik THDI (odkształcenie wywołane harmonicznymi prądu). Altivar 21 zapewnia spełnienie surowych wymagań kompatybilności elektromagnetycznej oraz znaczną redukcję harmonicznych prądu. Zintegrowane filtry EMC klasy A lub B (zgodnie z IEC/EN środowisko 1 oraz 2, kategorie C1, C2, C3, w zależności od wykonania) to oszczędność kosztów oraz miejsca instalacyjnego. Technologia zredukowanej pojemności w obwodzie pośredniczącym prądu stałego zapewnia większą redukcję współczynnika THDI (całkowite odkształcenie wywołane harmonicznymi prądu) do poziomu 35%, w porównaniu ze środkami tradycyjnymi w postaci dławików sieciowych lub dławików w obwodzie prądu stałego 48% (zgodnie z IEC ). Tradycyjne rozwiązania i metody redukcji harmonicznych prądu zmuszają projektanta do użycia jednego z poniższych elementów, co wiąże się z dodatkowymi kosztami oraz rozmiarami (przemiennik + dławik): l dławik liniowy; l dławik DC (w obwodzie prądu stałego). Zwykle ww. rozwiązania pozwalają na redukcję THDI (1) do poziomu mniejszego niż 48% (2). Bez konieczności stosowania dławika THDI przyjmuje wartości między 60% oraz 130% (rys. 1). W zależności od typu dławika, występującego jako opcja zewnętrzna lub wewnętrzna, jego zastosowanie niesie ze sobą następstwa w postaci: l zwiększonego kosztu instalacji; l dodatkowego czasu konfiguracji instalacji; l zwiększonych wymiarów szafy sterowniczej; l zwiększonych strat przemiennika z dławikiem DC (prądu stałego). W celu eliminacji tych niedogodności, Altivar 21 integruje nowe rozwiązanie: technologi zredukowanej pojemności w obwodzie prądu stałego Technologia zredukowanej pojemności w obwodzie prądu stałego Pozwala ona na osiągnięcie poziomu THDI mniejszego niż 35% bez konieczności stosowania dławika (rys. 2), dając następujące korzyści: l optymalizację technologii wykonania przemiennika poprzez redukcję harmonicznych prądu w wyniku zmniejszenia wartości pojemności filtru; l lepsze parametry redukcji harmonicznych prądu w porównaniu z dotychczasowo stosowanymi rozwiązaniami (dławiki sieciowe oraz DC); l szybką konfigurację. Kompaktowy Altivar 21 występuje w wersji wykonania IP23 i IP54 przeznaczony do napędu 3-fazowych silników asynchronicznych o mocach do 75 kw w aplikacjach zmiennomomento- Rys. 1. THDI Całkowite odkształcenie wywołane harmonicznymi prądu: (1) Zastosowanie typowe; (2) Maksymalne THDI zgodne z wymaganiami normy IEC Rys. 2. Poziom THDI ograniczony w wyniku zastosowanej technologii w obwodzie prądu stałego Nr 9 Wr z e s i e ń 2009 r. 61

5 wych HVAC nawiew ogrzanego powietrza, wentylacja oraz klimatyzacja. Wersja z klasą ochrony IP54 i parametrach wyjściowych do 75 kw/64 A może pracować bardzo blisko silnika bez konieczności instalowania w szafach i używania długich kabli. Korzyści wynikające z zastosowania napędu w systemach zarządzania budynkiem to przede wszystkim oszczędność energii, uproszczenie instalacji hydraulicznych w wyniku eliminacji zaworów oraz dławnic przepływu, redukcja poziomu hałasu pracy oraz duża elastyczność integracji z różnymi producentami urządzeń oraz systemów HVAC. Protokoły komunikacyjne LonWorks, BACnet, METASYSN2, APOGEE FLN (opcjonalne karty rys. 4) umożliwiają aplikację przemiennika w różnorodnych systemach zarządzania inteligentnym budynkiem BMS. Rys. 4. Opcjonalna karta komunikacyjna (LonWorks, BACnet, METASYSN2, APOGEE FLN) Funkcje do aplikacji pompowo-wentylatorowych, które oferuje przemiennik Altivar 21, to przede wszystkim: l algorytm oszczędności energii (optymalizacja poboru prądu magnesującego Rys. 3. ATV21 umożliwia oszczędność energii dla małych prędkości obwód magnetyczny silnika), charakterystyka kwadratowa U/f; l wyłapywanie wirującego obciążenia z detekcją prędkości (przerwa w zasilaniu silnika); l adaptacja ograniczenia prądowego w zależności od obrotów silnika (aplikacje wentylatorowe); l ograniczenie poziomu hałasu (zgodnie z dyrektywą /EEC) aplikacji oraz omijanie częstotliwości rezonansowych (nastawa częstotliwości przełączania w czasie pracy do 16 khz); l regulator PID z predefiniowanymi sygnałami zadającymi oraz trybem Aut/ Man (automatyczny/ręczny); l miernik parametrów elektrycznych oraz czasu pracy; l przełączanie kanałów zadawania oraz sterowania; l funkcja uśpienia oraz powrotu ; l automatyczna adaptacja ramp przyspieszania/zwalniania; l przełączanie ramp czasowych; l kalibracja oraz ograniczenie sygnałów zadających; l przełączanie między dwoma silnikami o różnych parametrach. Przemiennik Altivar 21 zapewnia kompletną ochronę aplikacji: l zabezpieczenie cieplne silnika oraz napędu; l zarządzanie sondami PTC; l zabezpieczenie przed przeciążeniami oraz stanami nadprądowymi podczas pracy ciągłej; l omijanie częstotliwości rezonansowych; l zabezpieczenie przed przeciążeniami oraz niedociążeniami instalacji; l zarządzanie stanami awaryjnymi; l system konfigurowalnych alarmów; l funkcja wymuszonego działania ze skonfigurowanym kierunkiem oraz prędkością z dezaktywacją zabezpieczeń. Możliwa jest szybka konfiguracja napędu za pomocą menu Quick Setup, w którym dostępny jest zestaw 10 najważniejszych nastaw w celu poprawnego działania urządzenia w aplikacji (czasy przyspieszania i zwalniania, parametry silnika itd.). Przemiennik zapewnia także bezpośredni dostęp do informacji typu: l pięć ostatnio modyfikowanych parametrów; l lista parametrów o nastawach różnych od fabrycznej; l kopia zapasowa konfiguracji użytkownika; l historia czterech ostatnich stanów awaryjnych z wartościami parametrów w chwili wyzwolenia; l mapa stanów we/wy; l stan alarmów. Dialog z użytkownikiem odbywa się bezpośrednio za pomocą wyświetlacza 7-segmentowego, zdalnego terminala operatorskiego, przycisków funkcyjnych, odpowiedniego oprogramowania PC Soft dla PC oraz pośrednio z wykorzystaniem zintegrowanego łącza komunikacyjnego Modbus. Przemiennik może pracować w temperaturze otoczenia do 40ºC bez zmiany parametrów znamionowych (instalacja bez odstępów bocznych po zdjęciu osłony górnej). W ofercie dostępne są wykonania przeznaczone do pracy w środowiskach aktywnych chemicznie (zgodnie z IEC klasa 3C2). Napęd jest także przeznaczony do napędu silników synchronicznych z wykorzystaniem algorytmu sterowania wektorem pola (wektor prądu) w otwartej pętli sterowania. Przemiennik Altivar 21 został zaprojektowany, aby spełniać wiele norm oraz dopuszczeń międzynarodowych: IEC/ EN , IEC/EN , IEC/ EN , IEC/EN 60529, UL, CSA, DNV, C-Tick, NOM 117, GOST, dyrektywę maszynową 73/23/EEC oraz 93/68/ EEC, dyrektywę EMC 89/336/EEC, a także te dotyczące ochrony środowiska RoHS, WEEE. n Piotr Lato szef produktu Schneider Electric Polska Sp. z o.o. 62 Nr 9 Wr z e s i e ń 2009 r.

6 Schneider Electric jedna silna marka Globalna firma Obecnie firma Schneider Electric posiada około 120 globalnych marek, które uczyniły z niej światowego lidera na obszarze rozdziału energii, automatyki przemysłowej i automatyki budynków, a także zasilania awaryjnego, systemów instalacyjnych oraz efektywności energetycznej. Schneider Electric, globalna firma specjalizująca się w zarządzaniu energią elektryczną, oferuje swoim klientom w ponad 100 krajach świata zintegrowane rozwiązania w wielu różnorodnych segmentach rynku. Firma zajmuje wiodącą pozycję w dziedzinie rozwiązań dla energetyki i infrastruktury, procesów przemysłowych, systemów automatyki budynków oraz centrów przetwarzania i przesyłu danych, a także posiada bogatą ofertę dla budownictwa mieszkaniowego. Koncentrując się na rozwiązaniach, które przyczyniają się do zwiększenia bezpieczeństwa, niezawodności i efektywności energii, w 2008 r. grupa uzyskała 18,3 mld euro przychodów ze sprzedaży przy zatrudnieniu ponad 114 tys. pracowników. ostatnich latach marka Schneider W Electric osiągnęła na rynku rozpoznawalność i cieszy się dużym szacunkiem. Istniało wiele przesłanek do połączenia niezależnych dotąd marek w jedną wspólną markę Schneider Electric. Podstawowe korzyści przemawiające za unifikacją to stałe poprawianie jej rozpoznawalności wśród klientów, przekładające się na wzrost sprzedaży oraz bardziej efektywną komunikację poprzez koncentrację na jednej marce. Istotny jest również fakt, że jedna marka skuteczniej wspiera strategię kompleksowych rozwiązań proponowanych klientom, które bazują na pełnej ofercie grupy Schneider Electric. Proces jednoczenia marek w żadnej mierze nie ma wpływu na same produkty ich jakość, parametry techniczne, funkcjonalność nie ulegają zmianie. Jedyna zmiana polega na tym, że miejsce dotychczasowych marek, pojawiających się na produkcie, opakowaniu czy materiałach informacyjnych i promocyjnych, zajmie marka Schneider Electric powiedziała Elżbieta Burak, kierownik Działu Jakości w firmie Schneider Electric Polska. Jednoczenie większość marek przebiegać będzie z różną intensywnością przez najbliższe trzy lata. Dla niektórych z głębokimi lokalnymi tradycjami w krajach, gdzie nazwa Schneider Electric ciągle potrzebuje ugruntowania, pierwszym krokiem jest stworzenie marki przejściowej. Logo składać się będzie z marki oryginalnej i formuły by Schneider Electric. Tylko kilka marek pozostanie niezależnymi ze względów strategicznych. Obecnie priorytetem firmy jest jednoczenie dwóch historycznie największych marek globalnych: Merlin Gerin i Telemecanique oraz lokalnych w Polsce: Elda i Merten. Migracja odbywać się będzie na dwóch obszarach: opakowania i produktu. Marce towarzyszy nowoczesny system identyfikacji wizualnej: zmienione logo, bogata kolorystyka, odmienny styl reklam itp. Marka Schneider Electric będzie widoczna na opakowaniach, produktach, budynkach firmowych i wszystkich materiałach komunikacyjnych, takich jak: katalogi, instrukcje, broszury, plakaty, ulotki i wiele innych. Jedna marka oznacza dla klienta kontakt i negocjacje z jednym dostawcą, a także zapewnia zgodność działania i dopasowanie wszystkich systemów pracujących w ramach instalacji. Jeden dostawca jest również w stanie zapewnić stabilną obsługę serwisową całego systemu oraz retrofit aparatów i urządzeń w kolejnych latach eksploatacji. Dzięki temu klient i użytkownik instalacji mają zapewniony wysoki poziom obsługi i niezawodności systemu. Oznacza to wzrost bezpieczeństwa eksploatacji oraz redukcję jej kosztów stwierdził Rafał Dynowski, szef produktu w firmie Schneider Electric. n Nr 9 Wr z e s i e ń 2009 r. 63