Wprowadzenie do projektowania uk adu nawrotnego W tym rozdziale W tym rozdziale zapoznamy si w skrócie z projektowaniem uk adu nawrotnego na konkretnym przyk adzie. Wi kszo parametrów ustawionych fabrycznie daje si u y w wi kszo ci przypadków, bez konieczno ci wprowadzania zmian. Pozostaje ustawi tylko niektóre dalsze parametry. Do kogo skierowany jest ten rozdzia? Rozdzia skierowany jest do nast puj cych osób: planista projektant monter technik rozruchu. Wymagana wiedza Dla zrozumienia zawarto ci rozdzia u powinny wystarczy nast puj ce wiadomo ci: wiadomo ci ogólne na temat SIMOCODE pro (patrz rozdz. 1 "Opis systemu") z zakresu niskonapi ciowej techniki czeniowej, w tym cyfrowej oraz z automatyki nap dów wiadomo ci ogólne na temat programu do parametryzacji SIMOCODE ES. SIMOCODE pro -1
Wprowadzenie do projektowania uk adu nawrotnego.1 Cel i potrzeba wprowadzenia przyk adu Wprowadzenie Na podstawie prostego przyk adu uk adu nawrotnego poka emy, krok po kroku, uruchamianie SIMOCODE pro. Uk ad b dzie kolejno wyposa any w: jedno sterowanie lokalne, drugie sterowanie poprzez PROFIBUS DP. Do parametryzacji b dzie u ywane oprogramowanie SIMOCODE ES. PC/PG przy czony b dzie do jednostki podstawowej za pomoc kabla do PC. Cel przyk adu Przyk ad powinien pokaza : 1. jak powszechnie znany schemat w kilku krokach przekszta ci do uk adu z SIMOCODE pro,. jak prosto mo na ten przyk ad zmodyfikowa do innych zastosowa, 3. jak równie atwo daj si zrealizowa te inne zastosowania. Wa ne kroki Dwa wa ne kroki w SIMOCODE pro, to: realizacja zewn trznych po cze (dla wysterowania i informacji zwrotnej z urz dze czeniowych w obwodach si owych oraz z urz dze kontrolnopomiarowych), realizacja i aktywizacja wewn trznych funkcji (bloków funkcyjnych) SIMOCODE pro, cznie z wysterowaniem wej i wyj SIMOCODE pro (wewn trzne okablowanie SIMOCODE pro). Za o enia Do dyspozycji s : kompletny uk ad zasilania silnika, interfejs PROFIBUS DP do sterowania prac silnika z systemu PLC/DCS, obwód si owy uk adu nawrotnego jest kompletnie odrutowany cznie z modu em przek adników pr dowych. Trzy przewody si owe musz by doprowadzone do silnika poprzez otwory przelotowe modu u przek adników pr dowych, sprz t komputerowy PC/PG, zainstalowane oprogramowanie SIMOCODE ES, jednostka podstawowa posiada ustawienia fabryczne. Jak mo na powróci do ustawie fabrycznych, pokazali my w rozdz. 14.3.4 "Powrót do ustawie fabrycznych". - SIMOCODE pro
Wprowadzenie do projektowania. Uk ad nawrotny ze sterowaniem lokalnym Potrzebne komponenty Potrzebne komponenty do realizacji omawianego przyk adu przedstawione s w tabeli poni ej: Poz. Dane zamówieniowe Numer zamówieniowy 1 Jednostka podstawowa SIMOCODE pro C (mo e by równie SIMOCODE pro V) 3UF7000-1AU00-0 (3UF7010-1AU00-0) Modu przek adników pr dowych 0,3 A do 3,0 A 3UF7100-1AA00-0 3 Kabel cz cy jednostk podstawow z modu em przek adników pr dowych odpowiedniej d ugo ci 4 Oprogramowanie SIMOCODE ES Smart do parametryzacji przez interfejs systemowy lub oprogramowanie "SIMOCODE ES Professional" do parametryzacji przez magistral PROFIBUS DP lub interfejs systemowy, cznie ze STEP 7 Object Manager 5 Kabel do PC do po czenia jednostki podstawowej zpc/pg 3UF793-1AA00-0 3ZS1 31-1CC10-0YA0 3ZS1 31-CC10-0YA0 3UF7940-0AA00-0 6 Kabel PROFIBUS DP Tabela -1: Komponenty potrzebne do realizacji przyk adu SIMOCODE pro -3
Wprowadzenie do projektowania uk adu nawrotnego Schemat uk adu nawrotnego z SIMOCODE pro Schemat uk adu nawrotnego w cz ci si owej i sterowniczej pokazany jest na poni szym rysunku: Obwody si owe Obwody steruj ce 3/N/PE ~ 50/60Hz 400/30V L1 L L3 N PE Q1 1 3 5 L1/L+ F11 4 6 S0 S1 S 3 otwory przelotowe Modu przek adników pr dowych (MP) Interfejs systemowy A Kabel cz cy A1 IN1 IN IN3 4 V Jednostka podstawowa (JP) Interfejs systemowy OUT1 OUT 1 - K1 1 3 5 1 3 5 - K 4 6 4 6 N/L K1 K PE U V W M 3~ J Silnik, pr d znamionowy silnika np. 3 A CLASS 10 Opcjonalnie termistor Rys -1: Po czenia w cz ci si owej i cz ci sterowniczej z SIMOCODE pro -4 SIMOCODE pro
Wprowadzenie do projektowania Schemat cz ci sterowniczej uk adu nawrotnego Na poni szym rysunku pokazany jest schemat sterowania uk adu nawrotnego ze sterowaniem lokalnym dla polece : w lewo, wy cz, w prawo. Wska niki, sygnalizacja (meldunki) itd. nie s pokazane. Konwencjonalne sterowanie nawrotne Sterowanie nawrotne z SIMOCODE pro L1/L+ L1/L+ S1 Niezb dne powi zania i blokady F11 S0 S1 S S0 K1 S K A A1 IN1 IN IN3 4 V Jednostka podstawowa (JP) K K1 OUT1 OUT 1 K1 N/L K N/L K1 K S0: Przycisk "w lewo" S1: Przycisk "wy cz" S: Przycisk "w prawo" K1: Stycznik biegu prawego K: Stycznik biegu lewego Rys -: Schemat obwodów steruj cych uk adu nawrotnego Potrzebne powi zania logiczne i blokady b d zrealizowane w jednostce podstawowej w oparciu o oprogramowanie. SIMOCODE pro -5
Wprowadzenie do projektowania uk adu nawrotnego.3 Parametryzacja Podstawy parametryzacji Po wykonaniu po cze zewn trznych (przy czenie cewek styczników oraz modu u przek adników pr dowych w obwodzie si owym) drugi krok stanowi parametryzacja SIMICODE pro. W tym przypadku nale y wiedzie, e: Punkt Opis 1 W systemie SIMOCODE pro ukryte s wewn trzne bloki funkcyjne, np. dla stacji sterowania, dla obs ugi funkcji steruj cych i ochronnych. Bloki funkcyjne maj swoje nazwy. 3 Bloki funkcyjne mog posiada nastawy, np. rodzaj funkcji steruj cej i nastawian wielko pr du przeci eniowego. 4 Bloki funkcyjne posiadaj wyra nie oznaczone wej cia i wyj cia. 5 Aby osi gn wymagan funkcjonalno, nale y wykona nast puj ce czynno ci: bloki funkcyjne nale y czy mi dzy sob za pomoc przewidzianych do tego gniazd i wtyków (tzn. wtyki wk ada w gniazda) w blokach funkcyjnych nale y nastawi odpowiednie wielko ci, np. wielko pr du, rodzaj funkcji steruj cej. 6 Wej cia bloków funkcyjnych w obr bie jednostki podstawowej wykonane s jako wtyki i oznaczone symbolem: 7 Wyj cia bloków funkcyjnych w obr bie jednostki podstawowej wykonane s jako gniazda i oznaczane symbolem: 8 Wtyki i gniazda oraz wej cia i wyj cia modu ów (jednostek podstawowych) nie s po czone fabrycznie. Je li w tym stanie uruchomimy jakikolwiek przycisk steruj cy, nie spowoduje to jeszcze zadzia ania styczników. Tabela -: Tab. -: W asno ci ró nych bloków funkcyjnych SIMOCODE pro -6 SIMOCODE pro
Wprowadzenie do projektowania Ogólne wskazówki dotycz ce parametryzacji uk adu nawrotnego Parametryzacj nazywamy: 1. nastawianie konkretnych warto ci. czenie bloków funkcyjnych. W naszym przyk adzie oznacza to, e: wybieramy funkcj "uk ad nawrotny". Wybór ten powoduje utworzenie w jednostce podstawowej wszystkich powi za logicznych i blokad potrzebnych dla uk adu nawrotnego ustawiamy konkretny pr d nastawczy I e dla zabezpieczenia silnika. W naszym przypadku jest to pr d znamionowy silnika, tj. 3 A. wyj cia bloku funkcyjnego "JP-Wyj cia" musz by po czone z gniazdami bloku funkcyjnego "Ochrona/sterowanie" tzn. nast puj co: wtyk JP-Wyj cie 1 trzeba po czy z gniazdem wyj cia steruj cego QE 1 (w prawo) wtyk JP-Wyj cie trzeba po czy z gniazdem wyj cia steruj cego QE (w lewo). wtyki bloku funkcyjnego "Stacje sterowania" czymy zgodnie z oprogramowaniem z gniazdami "JP-Wej cia" tzn. nast puj co: wtyk sterowania lokalnego Za < z gniazdem JP-Wej cie 1 wtyk sterowania lokalnego Wy z gniazdem JP-Wej cie wtyk sterowania lokalnego Za > z gniazdem JP-Wej cie 3. SIMOCODE pro Po czy wej cia binarne "JP - Wej cia" 1 3 Za.< Wy Za.> Wybra uk ad nawrotny Nastawi I e Ochrona/ sterowanie I e = 3 A QE1 QE Po czy wyj cia przeka nikowe "JP - Wyj cia" 1 w prawo w lewo Stacja sterowania - sterowanie lokalne Sterowanie stycznikami Rys -3: Przyk adowy schemat parametryzacji Przyporz dkowanie wyj steruj cych QE zale ne jest od wybranej funcji steruj cej. Patrz rozdz. 4.3 "Aktywne stacje sterowania, wyj cia steruj ce, sygnalizacja wietlna i meldunki statusowe w funkcjach steruj cych". SIMOCODE pro -7
Wprowadzenie do projektowania uk adu nawrotnego Konkretne post powanie przy parametryzacji uk adu nawrotnego w SIMOCODE ES Nale y wykona nast puj ce czynno ci: Krok Opis 1 Uruchomi SIMOCODE ES na swoim komputerze. Jako funkcj steruj c wybra "Uk ad nawrotny". Wybór spowoduje za adowanie odpowiedniego wst pnego zestawu parametrów, które pó niej trzeba tylko sprawdzi. 3 W oknie "Konfiguracja urz dzenia" wybra jednostk podstawow SIMOCODE pro C lub SIMOCODE pro V. Panel operatorski nale y deaktywowa, je eli nie wyst puje. 4 Otworzy okno dialogowe: Okno nawigacji > Ochrona silnika> Przeci enie/ asymetria/utyk. Pr d I e nastawi na 3 A. 5 Otworzy okno dialogowe Okno nawigacji > Wyj cia > Jednostka podstawowa i sprawdzi nast puj ce parametry: JP-Wyj cie 1> Wyj cie steruj ce - 1 QE1 JP-Wyj cie > Wyj cie steruj ce - QE. Wyj cia przeka nikowe s po czone ze sterowaniem styczników. Ochrona/ sterowanie QE1 QE 1 "JP - Wyj cia" Wskazówka: Je li wcze niej zosta aby wybrana parametryzacja wst pna (krok ), w a nie teraz mog oby zdarzy si inne przyporz dkowanie bloku JP-Wyj cia do wyj steruj cych. 6 Otworzy Okno nawigacji > Sterowanie prac silnika > Stacje sterowania i sprawdzi ustawienie nast puj cych parametrów: Sterowanie lokalne Za < - JP-Wej cie 1 Sterowanie lokalne Wy - JP-Wej cie Sterowanie lokalne Za > - JP-Wej cie 3 "JP - Wej cia" 1 3 Za < Wy Za > Ochrona/ sterowanie W taki sposób "Sterowanie lokalne" Stacji sterowania zosta o po czone z wej ciami binarnymi jednostki podstawowej. Trzeba jeszcze sprawdzi, czy zwolnienia (zezwolenia na sterowanie) dla komend steruj cych Za i Wy dla trybu pracy "Lokalny " s aktywne. 7 Parametryzacja zosta a zako czona. Nale y zapami ta ustawione parametry na PC/PG poprzez wybór polecenia Urz dzenie > Zapisz. Tabela -3: Parametryzacja w SIMOCODE ES -8 SIMOCODE pro
Wprowadzenie do projektowania Za adowanie zestawu parametrów do jednostki podstawowej i uruchomienie uk adu Przygotowany zestaw parametrów nale y za adowa do SIMOCODE pro i dokona uruchomienia przyk adowego uk adu nawrotnego. W tym celu nale y wykona nast puj ce czynno ci: Krok Opis 1 W czy zasilanie jednostki podstawowej. Po czy kablem do PC interfejs szeregowy PC/PG z interfejsem systemowym jednostki podstawowej. 3 W jednostce podstawowej powinna za wieci si zielona dioda "Device". SIMOCODE pro jest gotowy do pracy. 4 Zestaw parametrów za adowa do jednostki podstawowej wybieraj c z menu, System docelowy > aduj do urz dzenia. Wybra Interfejs lokalny urz dzenia (RS3), przez który SIMOCODE pro po czony jest kablem do PC z komputerem PC/PG. 5 Po przes aniu danych do jednostki powinien pojawi si meldunek potwierdzaj cy " adowanie do urz dzenia zako czone powodzeniem". Tabela -4: Za adowanie zestawu parametrów do jednostki podstawowej i uruchomienie uk adu Uwaga: Zmiana kierunku wirowania w tym przyk adzie mo liwa jest tylko poprzez uprzednie wy czenie silnika "Wy." oraz po up ywie nastawionego czasu blokady 5 sekund. Projektowanie z wykorzystaniem sterowania lokalnego zosta o zako czone. Projektowanie przyk adu uk adu nawrotnego ze sterowaniem lokalnym w SIMOCODE pro zosta o zako czone. Przy w a ciwym odrutowaniu i parametryzacji, cewki styczników "w lewo" i "w prawo" b d sterowane z odpowiednich przycisków. SIMOCODE pro -9
Wprowadzenie do projektowania uk adu nawrotnego.4 Dalsza rozbudowa uk adu nawrotnego o sterowanie poprzez magistral PROFIBUS DP W tym rozdziale W tym rozdziale poka emy, jak przedstawiony w poprzednim rozdziale przyk ad mo na rozszerzy o mo liwo sterowania poprzez magistral PROFIBUS DP. Rozszerzenie to musi obejmowa mo liwo prze czania ze sterowania lokalnego na sterowanie z PLC/DCS (sterowanie zdalne). Mo na b dzie zatem sterowa systemem SIMOCODE pro zarówno z lokalnych przycisków, jak równie z systemu automatyzacji PLC/DCS. Potrzebne po czenia w SIMOCODE pro zosta y wst pnie wykonane fabrycznie. Pozostaje tylko ustawi adresy magistrali PROFIBUS DP w SIMOCODE pro, aby ten ostatni by w a ciwie rozpoznawany jako DP-slave. Za o enia Musz by spe nione nast puj ce warunki: silnik wy czony zasilanie jednostki podstawowej w czone; wieci si zielona dioda "Device" jednostka podstawowa przy czona jest do magistrali; interfejs PROFIBUS DP (9-biegunowe gniazdo SUB-D) znajduje si z przodu jednostki podstawowej teraz SIMOCODE pro po czony jest z systemem automatyzacji; dalszych informacji potrzebnych do przy czenia DP-slave nale y szuka w dokumentacji systemu automatyki. Ustawianie adresów PROFIBUS DP W pierwszej kolejno ci nale y ustawi adres PROFIBUS DP jednostki podstawowej. Mo na to zrobi dwoma sposobami: u ywaj c wtyczki adresowej u ywaj c SIMOCODE ES. -10 SIMOCODE pro
Wprowadzenie do projektowania Ustawianie adresu PROFIBUS DP przy u yciu SIMOCODE ES Nale y wykona nast puj ce czynno ci: Krok Opis 1 Pod czy komputer do gniazda interfejsu systemowego jednostki podstawowej za pomoc kabla do PC. Uruchomi SIMOCODE ES. 3 Otworzy menu Urz dzenie > Otwórz online. 4 Wybra interfejs lokalny urz dzenia i przynale ny port COM. Potwierdzi wybór przyciskiem OK. 5 Otworzy Okno nawigacji > Parametry magistrali (BUS). 6 Wybra adres DP. 7 Za adowa dane do jednostki podstawowej poprzez System docelowy > aduj do urz dzenia. Adres zosta ustawiony. Potwierdzi zmian adresu. Tabela -5: Ustawianie adresów PROFIBUS DP przy u yciu SIMOCODE ES Ustawianie adresów PROFIBUS DP przy u yciu wtyczki adresowej Nale y wykona nast puj ce czynno ci: Krok Opis 1 Ustawi po dany adres za pomoc numerowanych prze czników "pin" na wtyczce adresowej. Przyk ad dla adresu 1: "16"+"4"+"1" ustawi w po o eniu "ON". Wyci gn kabel do PC z gniazda interfejsu systemowego (je li wcze niej si w nim znajdowa ). 3 W o y wtyczk adresow w gniazdo interfejsu systemowego. Dioda "Device" za wieci si na ó to. 4 Nacisn na krótko przycisk Test/Reset. Adres zostanie przej ty i zapami tany. Dioda "Device" zamiga na ó to przez ok. 3 s. 5 Wyj wtyczk adresow z gniazda interfejsu systemowego. Tabela -6: Ustawianie adresów PROFIBUS DP przy u yciu wtyczki adresowej SIMOCODE pro -11
Wprowadzenie do projektowania uk adu nawrotnego Dodatkowe komponenty wewn trzne jednostki podstawowej Sterowanie lokalne jest teraz okablowane, zewn trzne komponenty uk adu zosta y pod czone i zrealizowano odpowiednie po czenia wewn trzne. B dzie potrzebne jeszcze kilka dodatkowych komponentów wewn trznych, które s ustawione fabrycznie i nie musz by parametryzowane: PROFIBUS DP bit 0.0; bit 0.1 i bit 0. dla polece "W lewo", "Wy cz" i "W prawo" PROFIBUS DP bit 0.5 do prze czania trybu pracy pomi dzy lokalnym i zdalnym z PLC/DCS Bit 0.5 = 0: aktywne sterowanie lokalne (VO) Bit 0.5 = 1: aktywne sterowanie zdalne PLC/DCS (DP). Sterowanie zdalne z PLC/DCS [DP] i prze czanie (wtyczka S1) s ju po czone fabrycznie z odpowiednimi bitami (gniazdami) cyklicznych danych steruj cych z magistrali PROFIBUS DP. Szczegó y mo na znale w SIMOCODE ES w lokalizacji Okno nawigacji > Sterowanie prac silnika > Stacje sterowania. SIMOCODE pro "JP - Wej cia" 1 3 Stacje sterowania QE1 W LEWO QE WY W PRAWO 1 "JP - Wyj cia" W prawo W lewo PROFIBUS DP Cykliczne dane steruj ce DP Bit0.0 Bit0.1 Bit0. Status - W LEWO Za < WY Wy W PRAWO Za > Bit0.0 Bit0.1 Bit0. Meldunki cykliczne DP Bit0.5 S1 Rys -4: Przyk adowy schemat po cze komponentów wewn trznych jednostki podstawowej Na schemacie nie zosta y pokazane wszystkie ustawione fabrycznie meldunki cykliczne. Mo na je znale w SIMOCODE ES w lokalizacji: Okno nawigacji > Wyj cia > Meldunki cykliczne. Projektowanie zdalnego sterowania z PLC/DCS (DP) zosta o zako czone W ten sposób przedstawiony zosta przyk ad projektowania z SIMOCODE pro. Pokazany zosta uk ad nawrotny z dodatkowym sterowaniem poprzez magistral PROFIBUS DP. Cewki styczników dla biegu silnika w prawo lub w lewo b d sterowane przez ustawianie odpowiednich bitów. -1 SIMOCODE pro