ПРИМЕНЕНИЕ ПРИБОРОВ «ПРОТОН-М РКС» В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТЕРАМИ.

Введение.

 

Цель статьи – познакомить специалистов в области подъемно-транспортного оборудования и систем АСУ ТП с возможностями микропроцессорного прибора комплексной защиты «ПРОТОН –М РКС».

 

Повышение эффективности труда на предприятиях, где интенсивно используется  погрузка и разгрузка сыпучих грузов, находится в прямой зависимости от степени автоматизации используемого оборудования и, как самого важного элемента этой технологической цепочки,   автоматизации и безаварийной работы транспортеров.

Задача обеспечения безаварийной работы транспортера разбивается на две самостоятельные задачи: контроль и защита электропривода и контроль исправности механических вращающихся или движущихся элементов транспортера.

 

Обзор построения систем автоматического управления транспортерами.

 

Традиционно, для систем управления прямого пуска для защиты электропривода применяется набор различных механических, электромеханических и электронных устройств:

• автоматические выключатели, обеспечивают защиту цепей и оборудования от токов перегрузки и короткого замыкания;
• быстродействующие дифференциальные автоматический выключатели, обеспечивающие защиту от токов утечки;
• реле минимального/максимального напряжения;
• реле контроля фаз и т.д.

 

Для контроля скорости вращения транспортерной ленты применяются реле контроля скорости. Реле контроля скорости, как правило, устанавливаются на ведомом барабане и позволяют определить такую тяжелую поломку, как обрыв, транспортерной ленты по наличию или отсутствию вращения барабана.

Кроме обрыва транспортерной ленты, к тяжелым поломкам транспортеров можно отнести сход ленты. Предотвратить сход ленты можно при использовании специальных роликовых или штанговых датчиков контроля схода ленты, включенных в цепь управления транспортера.

Все элементы управления и защиты транспортеров, как правило, монтируются в шкафах управления.

Из-за наличия достаточного большой номенклатуры разнообразных устройств, общая схема управления может быть весьма сложной и громоздкой. Кроме того, наличие большого количества устройств ведет к росту необходимого внутреннего объема для монтажа, что приводит к увеличению габаритных размеров шкафа управления. Все это в итоге приводит к увеличению стоимости системы управления, усложнению обслуживания и ремонта, снижению надежности системы в целом.

В последнее время появилась тенденция к появлению на рынке устройств, сочетающих в себе весь набор или большинство из необходимых функций для построения систем управления транспортерами, но при этом имеющих стоимость существенно ниже  суммарной стоимости всех отдельных составляющих.

Кроме этого, все большего распространения получают системы управления технологическими процессами на уровне участка, цеха или производственного предприятия. И транспортеры, как одно из наиболее важных звеньев технологических цепочек, должны быть включены в такие системы управления с возможностью дистанционного пуска и остановки, а также для получения рабочих параметров.

 

 

Описание приборов «ПРОТОН-М РКС».

 

Одним из таких устройств, максимально сочетающим в себе весь необходимый функционал при разумной цене,  является микропроцессорный прибор комплексной защиты «ПРОТОН-М РКС» производства Частного предприятия «ПКП «Транс-автоматик», г. Николаев.

 

На основе одного прибора «ПРОТОН-М РКС» можно построить полноценную систему автоматического управления и защиты транспортера.

 

«ПРОТОН-М РКС» позволяет контролировать фазные токи по каждой фазе отдельно и на основании заложенных токо - временных характеристик отключать электропривод транспортера при чрезмерных пусковых и рабочих токах, а также, наоборот, при исчезновении нагрузки и длительном снижении рабочих токов. Отключение производится с помощью встроенного реле управления нагрузкой, включенного в цепь управления магнитным пускателем электродвигателя. Также контролируется несимметрия фазных токов.

Причем нет необходимости подключать силовые цепи к прибору или использовать дополнительные внешние токовые трансформаторы. Силовые цепи прокладываются в специальных окнах, выполненных в корпусе прибора. Сила тока измеряется с помощью встроенных трансформаторов тока, измерение производится во всех трех фазах независимо, что очень важно при несимметричных нагрузках. Одной из замечательных особенностей приборов «ПРОТОН-М РКС», отличающей его от других подобных устройств, является универсальность его использования. Нет градации прибора на диапазоны номинальных токов. Любой экземпляр «ПРОТОН-М РКС» позволяет измерять номинальные токи от 0, 1А до 100А и кратковременные токи перегрузки до 800А прямым измерением, а токи свыше 800А с помощью внешних токовых трансформаторов, без каких-либо настроек и переделок.

«ПРОТОН-М РКС» также выполняет функции реле напряжения и фаз:

 

• контролирует фазные напряжения на выход за нижнюю или верхнюю границы установленного диапазона;
• контролирует полнофазнозность и порядок чередования фаз, а также отсутствие слипания фаз;

 

Как дополнительная, предусмотрена защита элетропривода от тепловой перегрузки с помощью термистора, устанавливаемого на корпусе или внутри корпуса электродвигателя.

 

Все эти возможности позволяют качественно и комплексно контролировать работу электродвигателя транспортера и исключить выход его из строя из-за поломки.

 

Функционал контроля и защиты электропривода дополнен функционалом контроля работы транспортера.

«ПРОТОН-М РКС» имеет в своем составе 4 дискретных гальванически изолированных входа, два из которых можно использовать как импульсные входы. Схемотехника дискретных входом позволяет подключать датчики любых типов с уровнем сигнала от 9 до 36В.

Кроме того, каждый вход имеет программируемое время задержки, позволяющее фильтровать входной сигнал, исключая ложные срабатывания.

Для питания внешних датчиков в конструкции «ПРОТОН-М РКС» предусмотрен второй источник питания с нагрузочной способностью до 400 мА. Наличие встроенного источника питания позволяет обойтись от дополнительного внешнего блока питания, что еще больше уменьшает конечную стоимость всей системы.

При использовании дискретных входом в качестве импульсных «ПРОТОН-М РКС» позволяет программировать и контролирует сразу две уставки номинальных скоростей для двух точек контроля. При снижении в любой из точек контроля или в обоих точках сразу скорости вращения ниже уставки на определенное время, которое тоже программируется, «ПРОТОН-М РКС» с помощью встроенного реле нагрузки отключит цепь управления магнитным пускателем электродвигателя.

Для построения системы контроля транспортера необходимо установить на обоих барабанах или только на ведомом барабане датчик, способный генерировать импульсный сигнал, пропорциональный частоте вращения барабана (скорости движения ленты транспортера). Для этого достаточно установить на валу барабана или на валах обоих барабанов металлические «звездочки» с любым количеством лепестков и индукционный датчик приближения.

При вращении лепестки «звездочки» поочередно проходят в зоне чувствительности датчика, что вызывает генерацию импульсного сигнала датчиком. Сигналы от датчиков нужно подключить к импульсным входам прибора «ПРОТОН-М РКС», запрограммировать уставки номинальных скоростей и время контроля.

«ПРОТОН-М РКС» готов к контролю скорости вращения транспортера и защите электропривода от электрических поломок.

На два оставшихся дискретных входа можно подключить сигналы от датчиков схода ленты: каждый датчик на свой вход, если нужно контролировать, в какую сторону произошел сход ленты. Если объединить сигналы от датчиков схода ленты в один вход, то освободившийся вход можно использовать для подключения термистора электродвигателя, контроля нажатия аварийной кнопки и других целей.

Для целей оповещения о режиме работы, аварии и других задач в конструкции приборов «ПРОТОН-М РКС» предусмотрено вспомогательное функциональное реле, функция которого программируется.

Для целей дистанционного управления электроприводом или дополнительными устройствами в конструкции «ПРОТОН-М РКС» предусмотрено третье реле дистанционного управления. Его функции также программируются. Совместно с функциональным реле, реле дистанционного управления может быть использовано для организации запуска электродвигателей переключением со «звезды» на «треугольник». Программируется время, через которое функциональное реле выключится после запуска электродвигателя и время, через которое включится реле дистанционного управления. Это позволяет исключить из схемы управления отдельный таймер.

Немаловажной задачей в современных условиях является интеграция узлов автоматического управления в единые SCADA системы и системы АСУ ТП.

«ПРОТОН-М РКС» обладает для этого всеми возможностями. В приборе имеется встроенный модуль последовательного интерфейса, который может быть также гальванически изолированным от остального устройства. С помощью модуля реализуется стандартный последовательный интерфейс Modbus RTU.

Все параметры модуля последовательной связи настраиваемые: скорость обмена, количество стоповых бит, паритет.

Кроме этого, настраивается таймаут активности в шине данных, что предотвращает неконтролируемую работу транспортера, например, при обрыве линии связи.

С помощью стандартных команд протокола  Modbus RTU возможно как считывание, так и запись данных в «ПРОТОН-М РКС».

Считываться могут:

• состояние дискретных входом;
• накопленные данные в виде числовых или булевых значений;

 

Перечень данных, накапливаемых в процессе работы.

 

Статусные флаги

Номер активной/последней аварии

Величина силы тока, индицируемая на дисплее

Величина напряжения, индицируемая на дисплее

Значение частоты, отображаемое на дисплее

Мгновенная сила тока фазы А

Мгновенная сила тока фазы В

Мгновенная сила тока фазы С

Мгновенное значение напряжения фазы А

Мгновенное значение напряжения фазы В

Мгновенное значение напряжения фазы С

Частота фазы А

Частота фазы В

Частота фазы С

Сила тока  в момент возникновения аварии, фаза А

Сила тока  в момент возникновения аварии , фаза В

Сила тока  в момент возникновения аварии , фаза С

Напряжение в момент возникновения аварии, фаза А

Напряжение в момент возникновения аварии, фаза В

Напряжение в момент возникновения аварии, фаза С

Реальная длительность запуска двигателя

Средний ток по фазе А за период Т1

Средний ток по фазе В за период Т1

Средний ток по фазе С за период Т1

Максимальный ток по фазе А *

Максимальный ток по фазе В *

Максимальный ток по фазе С *

Максимальное значение пускового тока по фазе А

Максимальное значение пускового тока по фазе В

Максимальное значение пускового тока по фазе С

Коэффициент мощности фазы А

Коэффициент мощности фазы В

Коэффициент мощности фазы С

Полная мощность, потребленная двигателем *

Активная мощность, потребленная двигателем *

Реактивная мощность

Средний коэффициент мощности

Скорость 1 вращения агрегата

Скорость 1 вращения агрегата, при которой возникла авария

Скорость 2 вращения агрегата

Скорость 2 вращения агрегата, при которой возникла авария

Режим работы

Потребленная активная мощность  с момента обнуления

Потребленная активная мощность

Счетчик запусков двигателя

Счетчик времени работы двигателя с момента обнуления

Счетчик времени работы двигателя

Счетчик аварий

 

С помощью команд записи могут программироваться внутренние настройки и уставки, а также управляться реле дистанционного управления.

 

Таким образом, приборы «ПРОТОН-М РКС» идеально подходят для построения систем управления транспортерами без применения частотно-регулируемого привода, обладая лучшим соотношением функционал-цена среди конкурирующих приборов.

 

 

 

Размещено компанией ЧП "ПКП "Транс-Автоматик"