ABB SDCS serija: modulinė valdymo įranga patikimam nuolatinės srovės variklių valdymui

Įvadas

The ABB SDCS serija apima valdymo, ryšių, maitinimo, signalų sąsajos ir įėjimo/išėjimo plokštes, sukurtas ABB nuolatinės srovės variklių valdymo platformoms. SDCS komponentai naudojami įvairiose variklių valdymo kartose, įskaitant DCS500, DCS600, DCS800 ir susijusias DCS880 techninės architektūros įrangas. Nors atskirų plokščių pavadinimai ir funkcijos skiriasi tarp skirtingų gamybos kartų, bendroji inžinerinė filosofija lieka nepakitusi: pagrindinės variklių valdymo funkcijos yra atskiriamos į specializuotus elektroninius modulius, kurie gali keistis signalais per suderintą valdymo struktūrą.

Ši modulinė išdėstymo schema užtikrina tikslų variklių valdymą, lankstų gamyklos integravimą, sistemingą gedimų diagnostiką ir tikslinį techninį aptarnavimą. Todėl svarbu suprasti kiekvienos SDCS plokštės vaidmenį, kai parenkamas pakaitalinis komponentas, trikčių šalinamas jau įdiegtas variklių valdiklis ar rengiamas modernizavimo projektas.

Pagrindinės valdymo architektūros ABB SDCS serija

Centriniu elementu yra ABB nuolatinės srovės variklio valdymo sistema yra pagrindinė valdymo plokštė. DCS800 sistemoje šią funkciją dažniausiai atlieka SDCS-CON-4 plokštė. Ši plokštė vykdo variklio valdymo programinę įrangą, apdoroja valdymo komandas, tvarko valdymo parametrus, vertina grįžtamąsias signalų reikšmes ir koordinuoja tiristorinės galios dalies uždegimo valdymą.

Valdymo plokštė veikia kaip sprendimų priėmimo sluoksnis tarp gamyklos automatizavimo sistemos ir galios keitiklio. Ji gauna sukimosi greičio arba sukimo momento nuorodas, vertina variklio grįžtamąsias reikšmes, taiko valdymo algoritmus ir generuoja vidines komandas, reikalingas armatūros srovės ir variklio sukimosi greičio reguliavimui. Priklausomai nuo konfigūracijos, grįžtamieji signalai gali būti gaunami iš enkoderio, nuolatinės srovės sukimosi greičio matuoklio, analoginio technologinio signalo arba apskaičiuotos veikimo reikšmės.

SDCS-CON-4 įtaisas turi „flash“ atmintį programinės įrangos, parametrų ir diagnostinės informacijos saugojimui. Tai leidžia eksploatavimo parametrams likti prieinamiems net po pagalbinės maitinimo sistemos išjungimo. Klaidų registravimo informacija taip pat gali padėti techninės priežiūros personalui atkurti įvykių seką, kurią išprovokavo variklio sustabdymas.

Vidinė stebėjimo sistema („watchdog“) kontroliuoja plokštės ir jos programinės įrangos tinkamą veikimą. Jei stebėjimo sistema aptinka netinkamą būseną, sistema atstatoma ir tiristorių uždegimo valdymas išjungiamas. Skaitmeniniai išvadai priverstinai nustatomi į saugią žemą būseną, o programuojami analoginiai išvadai grąžinami į nulį. Šis elgesys rodo, kad valdymo plokštė yra atsakinga ne tik už našumą, bet ir už numatomo reagavimo palaikymą susidūrus su vidine elektronine gedimu.

SDCS architektūrą nevertėtų suprasti kaip pakeičiamų bendrojo tipo grandinės plokščių rinkinį. Kiekvienas komponentas sukurtas tam tikrai variklių šeimai, įrangos revizijai, jungiklių išdėstymui, programinės įrangos aplinkai ir maitinimo skyriaus konfigūracijai. Plokštė, kuri išvaizda primena kitą plokštę, gali neturėti tų pačių funkcijų arba suderinamumo.

Valdymo, ryšio, įvesties/išvesties bei maitinimo sąsajos plokštės

Jėga SDCS serijos slypi tame, kaip jos specializuotos plokštės padalija ir koordinuoja variklių funkcijas. Pagrindinę valdymo plokštę papildo ryšio, įvesties/išvesties, maitinimo šaltinio bei keitiklio sąsajos komponentai.

SDCS-COM-8 sąsajos plokštė plečia DCS800 įdiegimo ryšio galimybes. Ji gali palaikyti ryšius su viršvaldymo sistemomis, laukų magistralės adapteriais, DriveBus ryšiu, inžinerinėmis priemonėmis ir pagrindinės–pavaldinės konfigūracijomis. Koordinuotoje gamybos linijoje šis ryšio sluoksnis leidžia variklio valdymo įrenginiui keistis komandomis, nuorodomis, būsenos žodžiais, faktinėmis reikšmėmis ir diagnostine informacija su aukštesnio lygio automatizavimo įranga.

Kelių variklių valdymo programoms SDCS-DSL-4 variklio–variklio plokštė suteikia papildomą ryšio kelią. Variklio–variklio koordinavimas gali būti svarbus, kai keli varikliai turi bendrai naudoti apkrovą, išlaikyti linijos greitį arba sekti bendrą gamybos nuorodą.

ABB taip pat siūlo specializuotus I/O plėtimo modulius sDCS-IOB-2 naudojamas skaitmeninėms įėjimo ir išėjimo funkcijoms išplėsti. Jis gali užtikrinti signalų atskyrimą ir lauko ryšius, reikalingus išoriniams bloškimams, būsenos indikacijoms, leidžiamiesiems grandinėms, kontaktorių valdymui ir kitoms dvejetainėms funkcijoms.

SDCS-IOB-3 palaiko analoginį ir skaitiklio susijusį įėjimą/išėjimą. Jis gali būti naudojamas, kai projekte reikia papildomų analoginių signalų, pagerintų grįžtamųjų ryšių jungčių, galvaninio atskyrimo ar lankstesnio skaitiklio sąsajos. Šios funkcijos yra naudingos, kai esamasis variklis naudoja tam tikrą tachometrą ar skaitiklį, kurio išdėstymas turi būti išlaikytas keičiant variklio valdiklį.

SDCS-POW-4 tiekka maitinama elektroninės valdymo sistemos reikalingais įtampų lygiais. Stabilus papildomasis maitinimas yra būtinas, nes vidinės maitinimo sistemos sutrikimai gali paveikti apdorojimą, matavimus, ryšį ir išvesties valdymą. Todėl įtariamą valdymo plokštės gedimą reikėtų tyrinėti kartu su atitinkamomis maitinimo įtampomis, prijungimais ir diagnostiniais indikatoriais.

Plokštės, tokios kaip SDCS-PIN-4 arba SDCS-PIN-4B, sudaro sąsają tarp elektroninės valdymo dalies ir keitiklio galios etapo. Jų funkcijos gali apimti armatūros įtampų matavimą, srovės grįžtamąjį ryšį, lauko grandinės sąsają, impulsų perdavimą ir jungtis su tiristorine tiltu. Kadangi šios plokštės glaudžiai sąveikauja su galios dalimi, jų pasirinkimas gali priklausyti nuo keitiklio tipo, srovės nominalo, korpuso dydžio ir techninės konfigūracijos.

Naujesni DCS880 dizainai naudoja atnaujintus SDCS plokštės pavadinimai, pvz., SDCS-CON-H01 elektroninės įrangos vienetas ir susijusi maitinimo sąsajos įranga. Šiuos naujesnius komponentus negalima laikyti tiesioginiais ankstesnių DCS800 ar DCS500 plokščių pakaitalais. Suderinamumas turi būti patvirtintas naudojant visą ABB dalies numerį, variklio serijos numerį, techninę dokumentaciją ir įdiegtų parinkčių sąrašą.

Techninė priežiūra, keitimas ir gyvavimo ciklo planavimas

Efektyvesniam SDCS techninė priežiūra prasideda tikslia identifikacija. Inžinieriai turėtų užfiksuoti visą plokštės pavadinimą, ABB užsakymo kodą, įrangos versiją, programinės įrangos versiją, variklio modelį, konvertoriaus galios charakteristikas ir esamą parinkčių konfigūraciją. Jungčių, peršokiklių padėčių, terminalų laidų ir įdiegtų ryšio modulių nuotraukos gali būti labai naudingos keitimo planavimo metu.

Prieš pašalinant valdymo plokštę, visada, kai įranga leidžia, turėtų būti atlikta variklio parametrų rinkinio atsarginė kopija. Keičiamoji valdymo plokštė gali turėti kitus numatytuosius parametrus arba programinę įrangą. Jei ji įdiegiama be ankstesnių taikomųjų nustatymų atkūrimo ir patvirtinimo, tai gali sukelti neteisingus variklio duomenis, grįžtamųjų ryšių mastelio nustatymus, srovės ribas, lauko valdymo elgseną, pagreitinimo rampas, ryšio susiejimus ar apsaugos slenksčius.

Elektrostatinio išlydžio prevencijos priemonės yra būtinos dirbant su SDCS grandinėmis . Pagal galiojančias ABB saugos instrukcijas būtina izoliuoti pagalbines ir pagrindines maitinimo grandines, o personalas privalo patikrinti, ar iškrauta kaupiamoji elektrinė energija. Keičiant plokštes veikiančioje įrangoje be patvirtintos procedūros gali būti pavojinga tiek technikui, tiek varikliui.

Trikdžių šalinimas turėtų apimti visą signalų grandinę. Pranešta valdymo plokštės problema gali kilti iš silpnos vidinės maitinimo sistemos, pažeistos enkoderio laidynės, sugendaus srovės grįžtamojo ryšio, ryšio pertraukos, laisvo juostinio kabelio, užteršto jungiklio, neteisingos perjungiklio padėties ar defektyvios sąsajos plokštės. Plokštės keitimas neatradus pagrindinės priežasties gali pažeisti pakeitimą ar palikti pradinę gedimo priežastį neišspręstą.

Senėjančioms nuolatinės srovės variklių valdymo sistemoms atsarginių dalių valdymas turėtų būti derinamas su gyvavimo ciklo planavimu. Išbandytų SDCS plokščių laikymas gali sumažinti atstatymo laiką po gedimo, tačiau ilgalaikė patikimumo garantija taip pat priklauso nuo dokumentacijos, parametrų atsarginių kopijų, apmokyto personalo ir apibrėžtos modernizavimo strategijos. Įmonėms reikėtų įvertinti, ar tolesnė komponentų lygio priežiūra ar persikėlimas į naujesnę variklių valdymo platformą suteikia geriausius eksploatacinius ir finansinius rezultatus.

Išvada

The ABB SDCS serijos teikia elektroninę pagrindą daugeliui įprastų ABB nuolatinės srovės variklių valdymo sistemų. Jos modulinė struktūra atskiria valdymo apdorojimą, ryšius, skaitmeninius ir analoginius įėjimus/išėjimus, papildomą maitinimą, grįžtamųjų ryšių matavimus ir galios etapo sąsają į specializuotas plokštes .

Ši architektūra suteikia inžinieriams lankstumo paleidimo metu ir leidžia tikslinti techninę priežiūrą, tačiau ji taip pat reikalauja tvarkingos detalių identifikacijos ir suderinamumo tikrinimo. SDCS plokštė visada turi būti parenkama tiksliai pagal variklio valdymo sistemos kartą, užsakymo kodą, reviziją, programinę įrangą ir taikymo konfigūraciją.

Turint tinkamą dokumentaciją, patikrintas rezervines dalis, patikimas parametrų kopijas ir laikantis tinkamų elektros saugos praktikų, SDCS pagrindu veikiančios sistemos gali toliau palaikyti kritines pramonines procesus. Kartu struktūruotas gyvavimo ciklo planas padeda eksploatuotojams nuspręsti, kada techninė priežiūra dar yra praktiška, o kada modernizavimas siūlo tvaresnį kelią į ateities patikimumą.

Siūlomi produktai:

Šaltiniai

https://library.e.abb.com/public/647f732ff4684400a8bc2f063d44d3a8/3ADW000194R0811%20DCS800%20Hardware%20Manual%20us%20h.pdf

(Jei yra bet kokių autorių teisių pažeidimų, prašome susisiekti su manimi, kad šis straipsnis būtų ištrintas.)