Регулятор для насоса? АСУ ТП в подарок !

Регулятор для насоса? АСУ ТП в подарок !

Скрытые возможности насосно-вентиляторных ПЧ серии CP2000 Delta Electronics . 

Не все знают, что преобразователь частоты C/CP2000 - это почти полноценная трехуровневая автоматическая система управления технологическими процессами (АСУ ТП). 

Верхний уровень

На верхнем уровне классической  АСУ ТП находится человеко-машинный интерфейс  и его роль выполняет панель управления преобразователя.

Свой экран данных в ПЧ CP2000

Несмотря на размер, вы можете конфигурировать многочисленные экраны  данных (мнемосхемы), представляя информацию в виде текста, цифр, столбиков. Панель содержит энергонезависимые часы реального времени и календарь.

 Как и настоящий верхний уровень, он может находится вдали от процесса - панель можно отстегнуть и отнести на 1200 м от преобразователя частоты и встроить в удаленный пульт, благо панель имеет степень защиты IP65. Соединяется панель оператора с частотником обычной компьютерной витой парой. Более того, сами разъемы на панели и на преобразователе частоты имеют тип RJ-45

Как и взрослые панели оператора, панель преобразователя частоты Delta Electronics серий C/CP2000, программируется с помощью специального редактора используя набор готовых примитивов.
Редактор, как и все ПО Delta Electronics, совершенно бесплатен, свежую версию всегда можно скачать с сайта производителя.
Редактор, как и панели преобразователя поддерживают кириллицу.



Панель можно вынести до 1200м от ПЧ

Средний уровень

Средний уровень АСУ ТП - это уровень программируемых логических контроллеров. Программируемый логический контроллер, который встроен в каждый ПЧ серий C/CP2000 имеет емкость на 10000 шагов программы и выполняет каждую инструкцию за 0.24 мкс. Это значит, что за среднестатистическое время срабатывания контакта электромагнитного реле (~20 ms) контроллер успеет выполнить около 80 тыс. инструкций. Этот ПЛК программируется языками релейно-контактной логики (LD) и   последовательностных функциональных диаграмм SFC.

ПЛК на релейной логике

Кроме стандартных базовых блоков, таких как нормально открытые, закрытые контакты, катушки, таймеры, триггеры, которых около 20-ти, в ПЛК поддерживает 50 прикладных команд, среди которых математические, тригонометрические, операции с плавающей запятой, коммуникационные команды, команды управления преобразователем.

В качестве входов и выходов ПЛК могут служить как внутренние параметры ПЧ, так и его физические входы выходы. Если их недостаточно, то на верхней палубе под крышкой зарезервированы места под платы расширения входов выходов и коммуникационные платы.

Серию С/СP2000 можно расширять !

Если и их недостаточно, то ПЛК может выступать мастером (или слейвом) сети CANOpen для задач управления движением, синхронизации, управления моментом и поддерживает до 8 внешних синхронных устройств и до 126 асинхронных.

Кроме того ПЧ может выступать мастером (или слейвом) обычной сети Modbus и задавать уставки и считывать текущие значения например с Микролов, контроллеров Delta или других внешних Modbus устройств.

Что немаловажно, работу ПЛК и панели можно сделать энергонезависимой. С помощью специальной платы расширения,  “мозги” преобразователя можно запитать от отдельного источника питания 24В. В этом случае, даже при срабатывании автоматов на входе, ПЧ не будет терять сознание.

В документации есть примеры по работе с внешними Modbus устройствами

Среди других протоколов, которые поддерживает ПЧ стоит упомянуть BACNet, который есть всегда на борту, а так же DeviceNet и Profibus, которые поддерживаются с помощью дополнительных коммуникационных плат.

Нижний уровень

Нижний уровень АСУ ТП - это уровень датчиков и исполнительных механизмов. В   ПЧ уже встроены датчики токов, напряжений, потребленной электроэнергии, и другие,  кроме того он может обработать аналоговые и дискретные датчики подключенные непосредственно к нему и к его платам расширения,   а так же к удаленному  УСО. В качестве исполнительного механизма выступает он сам.

Кроме простого управления частотой вращения двигателей насосов и вентиляторов по закону U/f или  в режиме SVC, преобразователь содержит большое количество сервисных функций, зачастую просто необходимых в любой насосной.

Например это отработка алгоритмов пропадания и последующего появления питания. Привод умеет разобраться в ситуации, и, если при возобновлении питания инерционная нагрузка еще вращается, он подберет правильную скорость, что бы ее  безударно “подхватить”, а затем вернуть на заданную скорость.
Если у вас нагрузка подключена через редуктор с люфтом, привод может избежать срабатываний защиты по сверхтоку и/или удара, сделав выдержку на выбор люфта перед ускорением. Этот режим повышает срок службы механики.

В случае пропадания питания, ПЧ может использовать кинетическую энергию нагрузки, что бы элегантно остановиться с заданным временем замедления, используя торможение постоянным током.
Так как CP2000 - векторный привод, вы можете ограничить момент, либо его компенсировать, что сэкономит энергию и повысит эффективность регулирования.

Привод CP-2000 имеет сертифицированный по европейским стандартам пожарный режим. В этом режиме частотник может перейти в режим “камикадзе” - перестать отрабатывать сигналы защит и качать воду до последнего.  Другой вариант этого режима - ПЧ включает внешний байпас, запитав двигатель напрямую от сети.

Если ваша нагрузка имеет механические резонансы - привод их аккуратно и максимально быстро обойдет. Выглядит это так - при подходе к резонансной частоте выходная частота ПЧ заморозится на время, а затем быстро перейдет на заданную, когда частота резонанса будет позади.

Вместо выбивания защиты и остановки по перегрузке, вы можете заставить привод продолжать работать при перегрузке, но на пониженной частоте. ПЧ сам найдет нужную частоту, что бы не выбивала защита, а затем вернется на заданную, если нагрузка снизится.

В специальном режиме энергосбережения, привод будет пытаться максимально уменьшать выходное напряжение до той поры,пока это будет позволять нагрузка без снижения фактической частоты вращения. В результате привод будет работать с минимально возможным током и минимально возможной потребляемой мощностью.

Как и  любой насосно-вентиляторный ПЧ, привод CP2000 имеет встроенный ПИД регулятор, с помощью которого можно поддерживать постоянное давление, регулируя подачу, подключив датчик давления 4-20mA прямо к ПЧ. Но CP2000 может управляет не одним, а сразу 8-мью насосами, реализовывая сразу несколько задач - поддержание постоянного давления, равномерный износ,предотвращение коррозии, минимизацию потребления электроэнергии, учитывая алгоритмом насосы, которые находятся в резерве или в ремонте. Подробнее о каскадном управлении насосами можно прочитать здесь

Управление 4-мя насосами на общую нагрузку

Применение

• Использование скрытых возможностей преобразователей частоты ограничивается только вашей фантазией.
• Можно начать с программирования появления вашего логотипа вместо логотипа Дельты при старте.
• Использовав дискретные входы-выходы и датчик открытия двери шкафа можно соорудить нечто вроде сигнализации.
• Задействованием других дискретных входов организовываются блокировки, защиты, байпасы с нужной вам логикой.
• Учитывая наличие календаря с часами, можно осуществлять работу насосов или вентиляторов в зависимости от дня недели либо времени суток.  
• Подключая дополнительные внешние датчики можно создавать разнообразные погодные регуляторы.
• Координация работы нескольких ПЧ Delta с помощью полевых шин позволяет синхронизировать работу приводов, перераспределять нагрузки, реализовывать многоконтурное каскадное ПИД управление и все без дополнительного оборудования.

Больше информации по приводу CP2000 и его применениям здесь.

Есть задача? Звоните нам сейчас для оптимального решения.

По каким еще причинам  стоит выбрать Дельту ?  Ответы здесь