Instalatie Electrica de Actionare

LUCRARE DE LICENȚĂ

INSTALAȚIE ELECTRICĂ DE ACȚIONARE

ȘI COMANDĂ A UNEI VANE CU ÎNCHIDERE RAPIDĂ

Cuprins

INTRODUCERE

Prezenta lucrare tratează o soluție de automatizare electrica a unei vane cu închidere rapida. Instalația electrica de automatizare are în componenta automate programabile și are rol de alimentare și comanda a instalației hidraulice de acționare a vanei cu închidere rapida.

Vanele cu închidere rapida sunt folosite în cadrul amenajărilor hidrotehnice pentru a întrerupe accesul apei la turbina atât la comanda normala de închidere cat și în situații de avarie. Circuitul apei în hidrocentrala este următorul: apa din baraj (aflat la o înălțime mai mare decât a turbinei) trece printr-un grătar metalic cu rol de filtrare elemente străine aflata în apa (bușteni, deșeuri, gunoaie), urmează vana plana cu închidere rapida, conducta de aducțiune ce duce apa în apropierea turbinei, urmează camera spirala a turbinei. Aici este amplasat aparatul director al turbinei compus din pale metalice reglabile. El stabilește ce debit de apa va ajunge la turbina, este administrat automat din camera de comanda a centralei și este în concordanta cu sarcina electrica de la bornele generatorului atașat turbinei. Rolul aparatului director este doar de dozare a debitului de apa, determinând turația turbinei și astfel și puterea electrica debitata în sistem. Deși aparatul director are posibilitatea de oprire a curentului de apa, el poate s-o facă doar treptat și de-a lungul unei perioade mai lungi, în caz de avarie oprirea se dorește a fi imediata. Daca aparatul director ar fi folosit pentru oprire brusca, nu ar rezista puterii apei (efectul loviturii de berbec) care ar distruge aparatul director. De aceea este folosita vana plana rapida pentru oprire în cazuri de urgenta. Constucția vanei plane rapide oferă posibilitatea opririi bruște (in aproximativ doua minute) a curentului de apa fără repercusiuni asupra întregului sistem.

Vana plana este o construcție metalica formata din doua secțiuni prinse intre ele prin eclise. Acționarea ei se face cu ajutorul unui servomotor cu ulei sub presiune. Uleiul sub presiune este furnizat de un grup de pompare și un rezervor de ulei aferent. Instalația electrica de automatizare supraveghează poziția vanei, nivelul apei în canalul de aducțiune, parametrii rezervorului și grupului de pompare ulei sub presiune. De asemenea oferă posibilitatea de comanda automata sau manuala asupra grupului de pompare. Comanda se poate face din trei locuri: local de la nivelul barajului din cutia de comanda, local la nivelul rezervorului de ulei sau la distanta din camera de comanda a hidrocentralei.

Multitudinea semnalelor electrice ce trebuie supravegheate, necesitatea transmiterii la distanta și nevoia de comenzi complexe și mai ales integrarea cu sistemele automate ale unei centrale hidroelectrice impun folosirea unei unități inteligente cu procesor. în acest caz au fost folosite automate programabile tip GeFanuc. Acestea oferă posibilitatea supravegherii unui mare număr de intrări digitale și analogice precum și comanda unui număr de ieșiri digitale. Comunicația la distanta cu celelalte automate programabile ale centralei se face prin intermediul unei rețele CAN. Automatul programabil folosit permite afișarea de informații necesare asupra tuturor mărimilor achiziționate atât pe display-ul personal cat și la distanta în aplicația tip SCADA prin intermediul rețelei CAN.

Aplicația software folosita pentru utilizarea automatului programabil în aceasta instalație de automatizare folosește un set de condiții realizate grafic (tip contact -> bobina) ce sunt parcurse ciclic de automat.

Capitolul I ECHIPAMENTE MECANICE

I.1. Vana plana rapida

Hidrocentrala CHE Plopi Hațeg folosita ca inspirație la crearea acestei lucrări are doua turbine Kaplan fiecare turbina având doua vane cu închidere rapida. Caracteristici tehnice:

– Numărul nișelor 4 buc.

– Numărul organelor de obturare 4 buc.

– Deschiderea 3450 mm

– Înălțimea 4700 mm

– Sarcina maximă la prag 16,3 m.c.a.

– Sarcina de calcul 20,0 m.c.a.

– Tipul vanei plană, în două secții cu roți de rulare și

de ghidare

– Tipul etanșării amonte, cauciuc / inox

– Tipul acționării vanelor cu servomotoare hidraulice liniare

– Sarcina maximă la deschidere 350 KN

– Sarcina minimă la închidere 83 KN

– Timp de deschidere 4.5-5 min.

– Timp de închidere 2 min.

– Deschiderea vanelor succesiv – prima vană echilibrează nivelele

– Închiderea vanelor simultan (2) pentru un grup

– Indicare poziție vană în puncte prestabilite și continuu

– Posibilități suplimentare de manevră – coborâre controlată tijă,

– cu pompa manuală

– Caracteristicile servomotorului:

– forța de lucru – tragere 350 KN

– diametrul interior al cilindrului 250 mm

– diametrul tijei 100 mm

– cursa de lucru 5030 mm

– cursa totală 5150 mm

– Unitate de ulei sub presiune:

– volum de umplere ulei în rezervor 670 dm3

– debitul la pompă 45.5 dm3/min

– presiunea de lucru 90 bar (130bar la supapa de siguranță)

– puterea motorului electric 15 KW

– tensiunea de alimentare 220/380 Vca /50 Hz

– tensiunea de comandă 24 Vcc, 220 Vca

– finețea de filtrare 10 m

– Ulei hidraulic H 9EP STAS 11405-80

– Cantitatea de ulei din instalație 2700 dm3

Vana plană rapidă asigură obturarea orificiului din fața turbinei. Structura de rezistență a vanei, alcătuită în soluție sudată, se compune din grinzi principale rezemate pe grinzile de capăt, care la rândul lor se execută în varianta chesonată pentru a permite dispunerea sistemului de rulare și ghidare. Elementele secundare de rezistență sunt lonjeronii și diafragmele cu rol în rigidizarea elementului de retenție a apei, tabla platelajului dispusă spre amonte.

Pentru asigurarea translației în nișă, vana este prevăzută cu roți de rulare și ghidare dispuse în planul ghidaj – contraghidaj. Roțile de rulare au rolul de a transmite forța hidrostatică de la vană la piesele înglobate.

Jocul lateral al vanei este limitat de rolele de ghidare laterale.

Vana plană rapidă se compune din două secții, legătura între ele făcându-se prin intermediul ecliselor care permit și echilibrarea nivelurilor amonte – aval. Prin sistemul de eclise se leagă cele două secții, între ele se realizează o fantă de 110 mm în momentul ridicării.

Sistemul de etanșare dispus în amonte este de tip „cuțit” la pragul inferior și de tip „P45” pe restul conturului vanei.

Acționarea vanei se face cu un servomotor dispus central. Închiderea vanei se face în curent, iar deschiderea se realizează în regim echilibrat, prin by-pass-are.

Pentru scoaterea vanei din nișă s-a prevăzut un dispozitiv de rezemare care permite repunerea succesivă, în nișă, a întregii vane sau numai a secției inferioare. Desenul de ansamblu este ilustrat în anexa1.

I.2. Instalația hidraulica

Pentru acționarea celor 4 vane rapide sunt prevăzute 2 surse hidraulice – câte una pentru fiecare agregat – fiecare sursă hidraulică acționează câte 2 vane. Sursa hidraulică are 2 electropompe – o electropompă de lucru și una de rezervă.

Deschiderea vanei se face cu electropompă iar închiderea fără electropompă.

Sursa hidraulică este compusă din rezervor de ulei, grupuri de pompare (popa+cuplaj elastic+motor), filtre de ulei presiune/retur, blocuri cu aparate, indicator optic de nivel, releu electronic de nivel, bușon de umplere, filtru de aer cu dezumidificator, manometre, prize de măsură, robinete de izolare, tava de ulei.

Construcția metalică a rezervorului constă din cuvă, picioare de rezemare, capac, capace suport pentru electropompe, precum și toate elementele necesare circuitului hidraulic de pe rezervor.

Pe un perete lateral al rezervorului este amplasată pompa manuală pentru acționarea în situații de urgență (la operația de deschidere).

Pe peretele frontal al rezervorului este montat indicatorul vizual de nivel pentru uleiul din rezervor, și capacul pentru inspecție .

Electropompele (grupurile de pompare formate din pompa+cuplaj+lunetă+motor) sunt de construcție compactă – fiecare electropompă se fixează prin intermediul unei piese de conexiune numită „lunetă” pe o placă ce se fixează cu șuruburi pe capacul rezervorului. Pompa este cu roți dințate și debit fix.

Filtrul de ulei pe retur este de construcție „dublă” –filtrele sunt prevăzute cu supapă de ocolire și indicator electric de îmbâcsire (contacte electrice). Robinetul de selectare a filtrului de lucru menține deschis circuitul spre evacuare pe toată durata comutării.

Filtrul de ulei de pe circuitul de presiune sunt prevăzute cu supapă de ocolire și indicator electric de îmbâcsire (contacte electrice).

Releul electromagnetic de nivel, permite semnalizarea pe contacte a două nivele de ulei : minim și minim de avarie precum și transmiterea continuă a nivelului de ulei din rezervor [6-20mA].

Blocurile cu aparate de pe SH sunt câte unul pentru fiecare vană – au funcția de comandă a Blocului cu aparate de pe servomotor – adică deschid cartușele hidraulice prin care se reglează viteza de închidere a vanei.

Pompa manuală este prevăzută din construcție cu robinet de by-pass, pentru amorsarea ei. Aspirația pompei este asigurată de o conductă care trece prin peretele lateral al rezervorului și este imersată în ulei.

Toate grupele funcționale montate pe rezervor sunt conectate între ele conform schemei hidraulice prin țevi, robinete, racorduri, bride etc… Supapele de siguranță ale sistemului hidraulic și supapele de sens prevăzute pentru izolarea pompelor sunt parte componentă a circuitului hidraulic realizat pe sursa hidraulică.

Blocul cu aparate servomotor conține aparatura necesară reglării vitezei de închidere a vanei rapide precum și supapa de siguranță la suprapresiune din cilindrul hidraulic. Pentru coborârea de avarie este prevăzut un robinet care pune în legătură cele două cavități ale servomotorului.

Cutia termică este prevăzută sa mențină o temperatură de aproximativ 5° în cazul temperaturilor exterioare negative. Este prevăzută cu rezistență de încălzire, termostat și higrometru. Construcția este din plăci de aluminiu 2mm pe exterior și 1mm pe interior între care este prevăzut un material izolant (styrodur).

Circuitul hidraulic – compus din țevi, racorduri, bride, robinete conform Schemei hidraulice, face legătura între SH și Blocurile cu aparate de pe servomotoare și Servomotoarele cu simplă acțiune care asigură manevrarea vanelor plane rapide.

Îmbinarea țevilor se realizează cu racorduri și nipluri sudate cu etanșare pe con și inele "O" (nipluri sudate DKO).

Bridele sunt montate pe profile „C” care permit ajustarea poziției acestora pentru evitarea montării tensionate a țevilor.

Bridele au bacuri din material plastic pentru atenuarea vibrațiilor și zgomotelor.

Circuitul care face legătura între SH și cele patru servomotoare hidraulice este amplasat într-un canal pe coronament la cota +281,50 (+17,10).

Indicatorul de cursă realizează transmiterea în automatizare a poziției echipamentului – continuu prin intermediul traductorului liniar sau discret prin utilizarea senzorilor inductivi. Poziția în puncte prestabilite (discrete) este sesizată în momentul trecerii prin dreptul senzorului a unei țevi din material inoxidabil care culisează într-un tub de plastic.

Pentru prevenirea înghețului este prevăzută o presetupă la partea inferioară a tubului de plastic. în plus tubul de plastic se umple cu lichid antigel până la nivelul Suportului Servomotorului.

Presetupa indicator de cursă : În partea inferioară a Indicatorului de cursă, este prevăzută o presetupă pentru împiedicarea pătrunderii apei în tubul de plastic – pentru evitarea formării de gheață în interiorul tubului de plastic este introdus un lichid „antigel”.

Limitatorul direct este prevăzut ca măsură de siguranță în cazul în care Indicatorul deatorul de cursă nu oprește mișcarea vanei după 5030mm cursă.

Bara de legătură permite manevrarea vanei în poziția de rezemare după care se decuplează și vana este ridicată prin intermediul servomotorului în poziția de revizie.

Suportul servomotor asigură transmiterea prin intermediul flanșei sferice a servomotorului a încărcărilor din servomotor în construcția civilă.

I.3.Functionarea instalației hidraulice

Descrierea funcționării se referă la o Vană cu închidere rapidă. Funcționarea celeilalte vane este similara cu cea descrisă în continuare. Electro-pompele din Sursa Hidraulică sunt legate la ambele vane ale unui hidroagregat HA1/HA2. O unitate de pompare este considerată de lucru și cealaltă de rezervă. În cazul în care o pompă – cea de lucru – se defectează, se utilizează pompa de rezervă. În regim automat operația de „Egalizare” se face doar o vană – Cea de a doua vană nu se va mai opri în poziția „egalizare”. în regim automat NU este permisă deschiderea simultană a celor doua vane de pe un agregat. În regim automat „Închiderea” vanelor se face simultan (ambele vane se închid). Schema hidraulica este prezentata în anexa2.

Operația „Deschidere“

În regim automat este permisă deschiderea unei singure vane pe un hidro-agregat [HA1/HA2]. Deschiderea celei de a doua vane este permisă numai după încheierea cu succes a operației de „Deschidere Vană” cu prima vană. La deschiderea celei de a doua vane a hidro-agregatului/lor [HA1/HA2] nu mai este luată în considerare poziția „Egalizare”, mișcarea vanei fiind oprită la îndeplinirea condițiilor pentru vana „Complet Deschisă”.

Comanda „Deschidere Vană“

Condiții:

Toate robinetele sunt în poziția normală de funcționare, conform Schemei hidraulice.

Releul electronic de semnalizare nivel ulei 7 (1B2) nu este acționat.

=> Motorul 20.1 (1M1) este acționat.

=> Distribuitorul 24 (11Y1) este acționat.

Pompa refulează ulei pe traseul 21.1, 22, 24, 26, 33, 40, 47, 39, 56 în partea cu piston a servomotorului 53.

Uleiul din partea fără piston a servomotorului 53 curge la rezervor pe traseul 52, 41, 34, 24, 14, 8.

Presiunea din sistem este indicată de manometrul 15.

Presiunile din diferite puncte de interes se pot citi prin conectarea unui manometru la prizele de măsură 31, 32, 43, 44, 45.

Poziția vanei este urmărită și transmisă continuu de Indicatorul liniar de poziție 57 (11B2) –semnal 4-20mA.

Poziția „Egalizare"

Vana este oprită după o cursă de 100 mm pentru egalizarea presiunilor pe vană.

Senzorul inductiv de proximitate 58 (11S4) este acționat:

=> Motorul 20.1 (1M1) este oprit.

=> Distribuitorul 24 (11Y1) este ne-acționat.

Vana va fi oprită și în cazul condiției „Timp de manevră depășit –pt. egalizare ”

După egalizare [semnal de la Indicatorul de nivele egalizate], operația de deschidere este reluată nu însă înainte de un timp minim prestabilit prin măsurători .

Presiunile din diferite puncte de interes se pot citi prin conectarea unui manometru la prizele de măsură 31, 32, 43, 44, 45.

Poziția „Complet Deschis“

Senzorul inductiv de proximitate 58 (11S1) este acționat iar 59 (11S6) este neacționat.

=> Motorul 20.1 (1M1) este oprit.

=> Distribuitorul 24 (11Y1) este ne-acționat

Vana este menținută în poziția cea mai de sus [200mm peste prag] pe perna de ulei din servomotor.

„Tasarea“

Normală : Dacă senzorul inductiv de proximitate 58 (11S2) este acționat semnalizând o tasare a vanei de 100mm atunci operația “Deschidere vană“ este comandată automat conform pct. 5.1.1 și oprită conf. Pct. 5.1.3.

Avarie : Dacă senzorul inductiv de proximitate 58 (11S3) este acționat semnalizând o tasare a vanei de 200mm atunci operația “Închidere vană“ este comandată automat conform pct. 5.2.1 și oprită.

Comanda „Stop“

=> Motorul 20.1 (1M1) este oprit.

=> Distribuitorul 24 (11Y1) este ne-acționat.

Comanda „Stop” încheie ciclul normal de funcționare dar este utilizată și în cazul când apare situația „Timp de manevră depășit” ori este acționat limitatorul direct 59.

Operația „Închidere“

Operația de închidere constă în executarea comenzii de „Închidere” simultan pe cele două vane ale unui hidroagregat. Este admisă și „Închiderea” simultană a tuturor celor 4 vane + de pe ambele hidroagregate [HA1+HA2].

Comanda „Închidere Vană“

Condiții:

Toate robinetele sunt în poziția normală de funcționare, conform Schemei hidraulice.

Releul electronic de semnalizare nivel ulei 7 (1B2) nu este acționat.

=> Distribuitoarele 28 (11Y3) și 29 (11Y4) sunt acționate.

Uleiul din cavitatea inelară a servomotorului 53 este blocat în cartușul hidraulic 48.

O cantitate mică din acest ulei urmează traseul 47, 40, 33, 28, 29, 48 prin care se realizează menținerea închisă a cartușului hidraulic cu limitare de cursă 48.

Prin acționarea distribuitoarelor 28 (11Y3) și 29 (11Y4) se realizează deschiderea cartușului 48 prin punerea la tanc a uleiului din cavitatea de comandă pe traseul 42, 35, 28, 29, 14, 8.

Viteza de coborâre se reglează din capacul de comandă al cartușului 48,

Uleiul din cavitatea inelară a cilindrului urmează traseul 56, 39, 48, 52 la servomotorul 53 în spațiul fără tijă.

Completarea volumului de ulei din servomotor se realizează prin absorbția acestuia din rezervorul 1 pe traseul 13, 34, 41, 52, până la cilindrul 53

Poziția vanei este urmărită de Indicatorul liniar de poziție 57 (11B2) – transmiterea continuă a poziției..

Presiunile din diferite puncte de interes se pot citi prin conectarea unui manometru la prizele de măsură 31, 32, 43, 44, 45.

Poziția „Închis"

Senzorul inductiv de proximitate 58 (11S5) este acționat:

=> după un interval de timp t = 5 sec.

=> Distribuitoarele 28 (11Y3) și 29 (11Y4) ne-acționate.

Acționarea în caz de avarie

Acționarea cu electro-pompă de rezervă.

Dacă electro-pompa de lucru se defectează, acționarea vanelor se realizează cu electro-pompa de rezervă – valabil doar pentru „Deschidere” pentru că la „Închidere nu se pornesc pompele”.

Condiții:

Toate robinetele sunt în poziția normală de funcționare, conform Schemei hidraulice.

Releul electronic de semnalizare nivel ulei 7 (1B2) nu este acționat.

=> Selecția electro-pompei se realizează din camera de comandă.

Procedura de funcționare este identică cu modul de acționare descris în capitolele urmatoare..

Motorul care se va utiliza este 20.2 (1M2).

Acționarea cu pompa manuală

Vanele pot fi deschise cu viteză foarte mică utilizând pompa manuală 9.

Distribuitorul 24 ne-acționat.

Se deschide robinetul 11 (12). Se acționează pompa manuală. Presiunea se citește la manometrul 10.

Închiderea manuală cu viteză redusă

În cazul lipsei tensiunii de comandă, vanele pot fi coborâte manual utilizând robinetul 49 care trebuie deschis.

Uleiul din partea cu tijă a servomotorului 53 curge pe traseul 56, 39, 49, 52 la servomotorul 53 în spațiul fără tijă.

Viteza de închidere este proporțională cu mărimea deschiderii robinetului 49.

Completarea volumului de ulei din cilindrul servomotor se realizează conform pct. de mai sus.

Închiderea manuală cu viteză normală

În cazul lipsei tensiunii de comandă, vanele pot fi coborâte manual cuplând un micro-furtun în priza de măsură 44 și închizând robinetul 42.

Uleiul din partea cu tijă a servomotorului 53 curge pe traseul 56, 39, 48, 52 la cilindrul servomotor 53 în spațiul fără tijă.

Viteza de închidere este cea reglată la cartușul hidraulic 48 pentru coborârea normală.

Completarea volumului de ulei din cilindrul servomotor se realizează conform pct. 5.2.1.

Elementele de siguranță

Supapa de siguranță sistem 23.1 și 23.2 instalate la 130 bar.

Supapa de siguranță cilindru 50 – instalată la 150 bar.

Valori instalate

Releu de presiune 17 – presiune maximă la „Deschidere” – 125 bar.

Releu de presiune 17 – „Spargere conductă” – 10 bar.

Monitorizare nivel de ulei din rezervor

Nivelul de ulei din Rezervorul de ulei este urmărit permanent de Releul electronic de semnalizare nivel ulei 7 (1B2).

Dacă nivelul de ulei în rezervor scade sub nivelul Minim atunci:

=> Se semnalizează „Nivel de ulei scăzut“.

Dacă nivelul de ulei în rezervor scade sub nivelul Minim Avarie atunci:

=> Se semnalizează „Nivel de ulei Minim Avarie“.

=> Motoarele nu pot fi pornite sau dacă se derulează o comandă se execută comanda STOP.

Dacă nivelul de ulei în rezervor este peste Nivelul Maxim atunci:

=> Se semnalizează „Nivel de ulei Maxim“.

=> Motoarele nu pot fi pornite sau daca se derulează o comandă – exceptând comanda „Închidere”- se execută comanda STOP.

Monitorizarea filtrului pe retur

Filtru de retur 8 este monitorizat de un indicator electric de îmbâcsire.

Dacă contactul (1B1) semnalizează:

=> atenționare "Filtru Retur Trebuie Înlocuit".

O supapă by-pass se deschide prin presiunea creată și uleiul curge în rezervor. Funcționarea poate continua.

După terminarea comenzii în curs, se comută pe filtrul de rezervă [filtrul este dublu] – Elementul filtrant îmbâcsit trebuie schimbat cât mai curând posibil.

Monitorizarea filtrului de presiune

Filtru de presiune 22 este urmărit de un indicator electric de îmbâcsire.

Dacă contactul (1B4) semnalizează:

=> atenționare "Filtru de presiune îmbâcsit".

O supapă by-pass se deschide. Funcționarea poate continua.

Elementul filtrant trebuie schimbat cât mai curând posibil.

Monitorizarea spargerii conductelor / defectării pompei la “Deschidere“

Dacă releul de presiune 17 (1B3) semnalizează presiune de 10 bar, atunci:

După un interval de timp t = 5 sec.:

=> Motorul 20.1 (1M1) se oprește.

=> Distribuitorul 24 (11Y2) ne-acționat.

=> Se semnalizează "Conductă spartă / Defecțiune pompă".

Se verifică traseele de presiune 33-40, 39-56 pentru a determina existența unei posibile conducte sparte. Dacă nu este depistată nici o scurgere de ulei funcționarea poate fi reluată cu pompa de rezervă urmărind parametrii hidraulici de funcționare pentru depistarea apariției semnalizării. Monitorizarea suprapresiune la comanda “Deschidere“ Dacă releul de presiune 17 (1B3) semnalizează presiune de 125 bar, atunci:

După un interval de timp t = 5 sec.:

=> Motorul 20.1 (1M1) se oprește.

=> Distribuitorul 24 (11Y2) ne-acționat.

=> Se semnalizează "Suprapresiune la Deschidere".

Se caută cauza suprapresiunii și se înlătură după care funcționarea poate fi reluată.

Monitorizare spargere conductă la comanda “Închidere“

Dacă releul de presiune 30 (11B1) semnalizează presiune de 10 bar, atunci:

După un interval de timp t = 5 sec.:

=> Se semnalizează "Conductă spartă / Robinet 40 închis".

Se verifică traseele 33-40, 39-56, 35-42 de presiune pentru o posibilă spargere.

Se verifică dacă robinetele de pe magistralele de presiune sau comandă nu sunt închise.

Se înlătură defecțiunea și funcționarea poate fi reluată

Capitolul II ECHIPAMENTE ELECTRICE

II.1. Generalități instalație electrica

Instalația electrică de forța și automatizare aferentă echipamentelor hidromecanice formează împreună cu instalația hidraulică sistemul de comandă al vanelor tip VP 3,45X4,7/16,3 de la CHE PLOPI. Obiectul acestei lucrări este instalația electrica de automatizare și comandă pentru VIR PLOPI.

Prefabricatele electrice de joasă tensiune (PEJT) ce intră în componența instalației electrice de acționare și automatizare sunt:

– Cutie de alimentare și comandă 39AK1 (39AK2)

– Cutie de comandă vane 39AK11 (39AK21)

– Cutie de comandă locală 39AC11, 39AC12; (39AC21, 39AC22)

– Cutie de conexiuni 39AK1.1 (39AK1.2)

– Lista completă a PEJT-urilor, aparatajul electric local și simbolurile de identificare ale acestora sunt prezentate în capitolul 3.

Automatizarea vanelor aferente celor două turbine de la CHE PLOPI este asigurată de către două automate programabile PLC (Programmable Logic Controller), câte unul pentru fiecare agregat, tip IC300CS200CsCAN, furnizor GEFanuc. Acestea sunt amplasate în cutiile de comanda 39AK11 (39AK21). Sub aspect funcțional sistemul este modular. Modulele funcționale distincte sunt:

– Alimentare

– General

– Vane agregat

– Grup

– Rezervor

Fiecărui modul funcțional îi corespunde un nr. de ordine distinct, nr. ce se regăsește ca prefix în simbolul de identificare al aparatelor ce intră în componența fiecărui modul.

Aceste numere sunt prezentate în tabelul:

COMPONENTA INSTALAȚIEI ELECTRICE

Prefabricatele electrice (PEJT), echipamentul local ce intră în componența instalației electrice de acționare și automatizare precum și simbolurile de identificare sunt prezentate în tabelele ce urmează:

LISTA PEJT ȘI NUMĂR DE ORDINE

LISTA APARATAJULUI ELECTRIC LOCAL

Traductoarele de poziție analogice ale vanelor 11B2, 12B2, 21B2, 22B2 sunt cuprinse în proiectul mecanic.

II.2. Descrierea echipamentului

Cutia de alimentare și comandă 39AK1 (39AK2).

Dulapul de alimentare și comandă 39AK1 (39AK2) conține aparatajul aferent modulelor ALIMENTARE, GENERAL, GRUP și REZERVOR. El asigură alimentarea consumatorilor instalației așa cum rezultă din schema "Circuite electrice. Alimentare". Specificațiile cutiei sunt exemplificate în anexa3.

Cutia este alimentată prin două circuite de alimentare (lucru și rezervă) atât de la serviciile proprii de curent alternativ 380Vca ale centralei cât și de la serviciile proprii de curent continuu 220Vcc și 24Vcc ale centralei. Cele două alimentări de forță sunt interblocate mecanic între ele.

Pe ușa cutiei de alimentare se găsesc:

Voltmetru de tablou 1P1

Cheile cu două poziții 4S1 respectiv 4S4 de alegere a regimului de funcționare pentru cele 2 grupuri.

Butoanele de START-STOP ale celor două grupuri 4S3 – 4S2 respectiv 4S6-4S5.

Butonul de Test Hupa 2S1.

Cheia voltmetrică 1S1.

LED-uri de semnalizare prezență tensiune: bareta comanda 24Vcc – 1H2, alimentare 380V, 50 HZ – 1H3.

Cutia are iluminat propriu, care este conectat de la întrerupătorul lămpii, cutia este încălzită și termostatată.

Cutia este prevăzută cu o priză de 220V, 50 Hz.

Cutia de alimentare conține sursă de 24Vcc 1G1 necesară formatării bateriei de comandă.

Butonul de avarie 0S1 este în afara cutiei în dreptul sursei de presiune.

Cutia de comanda vane 39AK11 (39AK21).

Cutia de comanda vane 39AK11 (39AK21) conține aparatajul de comanda conținut în modulul VANE AGREGAT constând din automatul programabil 1A1 (2A1) și aparatajul aferent ce realizează automatizarea celor doua vane ale agregatului. Specificația cutiei este repezentată în anexa3

Pe ușa cutiei se găsesc:

buton confirmare avarie 3S2

cheia de alegere a locului de comanda 3S1

display 1A1

lămpi de semnalizare cu leduri:

tensiune PLC 1H2

tensiune electroventile 1H3

avarie PLC 3H1

defect tehnologic 3H3

nivel egalizat 3H2

deschidere – deschisa vana1: 3H4

deschidere – deschisa vana2: 3H6

închidere – închisa vana1: 3H5

închidere – închisa vana2: 3H7

Cutiile au iluminat propriu, care este conectat la întrerupătorul lămpii, sunt încălzite și termostatate.

Cutia de comandă vane agregat conține sursa de 24 Vcc, 1G1 pentru alimentarea automatului programabil și a modulelor acestuia, întreruptoare de protecție și cele necesare formarii baretelor de intrări BI și baretelor de comandă ventile.

Cutia de comandă locală vane 39AC11, 39AC12; (39AC21, 39AC22)

Cutia de comandă locală vane este prevăzută cu butoane de comandă RIDICARE-STOP-COBORÂRE ce permit comanda locală și testarea fiecărei vane a agregatului. Specificatia este prezenta în anexa3.

Pe ușa cutiei se găsesc:

Butonul de închidere de urgență – 3S1

Butonul luminos de ridicare (deschidere) vană – 3S2

Butonul de Stop – 3S5

Butonul luminos de coborâre (închidere) vană – 3S3

Butonul de coborâre tijă – 3S4

De asemenea ușa cutiei este prevăzută cu lămpile de semnalizare pe LED-uri

Presiune egalizată – 3H1

Condiții (deschidere) vană – 3H2

Condiții (închidere) vană – 3H3

Butonul de STOP avarie se afla în instalație în apropierea cutiei.

Cutia este destinată funcționării în exterior (categoria 1 de exploatare).

Cutiile conțin afișoare pe care se afișează continuu poziția celor doua vane prin intermediul traductoarelor de poziție.

Cutia conexiuni 39AK1.1 (39AK1.2)

Cutia de conexiuni are rolul de a concentra totalitatea cablurilor care echipează GUP și asigură legătura cu cutiile de alimentare și comandă.

II.3 Scheme electrice

III.3.1.Modulul Alimentare

Structura modulului Alimentare este în conformitate cu schema electrică: "Circuite electrice alimentare" (schema 1 din anexa4).

Aparatele ce formează acest modul au în simbolurile de identificare prefixul 1. Instalația este prevăzută cu câte două alimentări lucru-rezervă cu un sistem de interblocare mecanic între ele. Fiecare circuit de alimentare este echipat cu câte un întreruptor (1Q01, 1Q02 pentru alimentarea cu 380 Vca respectiv 1Q11 pentru alimentarea cu 220Vcc dulap 39AK1(39AK2) și 1Q2, 1Q3 pentru alimentarea cu 220Vcc a 39AK21(39AK11) și 1Q4 pentru alimentarea de 24Vcc din DCC).

Trecerea pe alimentarea de rezervă se face manual la dispariția tensiunii pe alimentarea de lucru sau voit prin deschiderea întrerupătorului aferent alimentării de lucru și închiderea întrerupătorului aferent alimentării de rezervă.

Controlul nivelului de tensiune se face de la comutatorul voltmetric 1S1, alimentat prin 1Q1, ce conectează voltmetrul 1P1 la tensiunile de linie respectiv de fază.

Releul 1K1, alimentat prin întrerupătorul 1Q2, sesizează prezența tensiunii pe bare.

Iluminatul dulapurilor și cutiilor este realizat prin lămpile fluorescente1 H1 iar încălzirea prin rezistentele 1E1 conectate prin intermediul 1Q3 și 1Q4 în 39AK1(39AK2) respectiv 1Q1 în 39AK21 (39AK11).

Lampa 1H2 (39AK2/39AK1)semnalizează prezență tensiune de comandă 24Vcc pe bareta BC1;BC2. Lampa 1H3 (39AK2/39AK1)semnalizează prezență tensiune 380 Vca.

Lampa 1H2 (39AK21/39AK11) semnalizează prezență tensiune de alimentare PLC și bareta BI. Lampa 1H3 (39AK21/39AK11) semnalizează prezență tensiune 24Vcc pe bareta BC1;BC2.

III.3.2.Modulul General

Structura modulului General este în conformitate cu schema "Circuite electrice GENERALE " (schema 2 din anexa4).

Aparatele ce formează acest modul au în simbolurile de identificare prefixul 2.

Pentru oprirea mișcării în caz de pericol au fost prevăzute butoane 0S1, 0S3, 0S4 amplasate în instalație în apropierea sursei de presiune (0S1,0S2) și în apropierea echipamentului mecanic (0S3, 0S4, 0S5, 0S6).

Pe ușa dulapului (39AK1/39AK2) este amplasat butonul 2S1 pentru testarea soneriei iar în instalație este amplasată soneria 1H1 pentru avertizare AVARII.

III.3.3.Modulul Vane agregat

Structura modulului Vane agregat este în conformitate cu schema "Circuite electrice VANE AGREGAT" (schema 3 din anexa4).

Aparatele ce formează acest modul au în simbolurile de identificare prefixele 3. Funcționarea automată a vanelor este condusă de automatul programabil 1A1 din cutia de comandă 39AK11 (39AK21) care rulează un program ciclic.

1)Intrările la automatul programabil

Intrări analogice

Poziția fiecărei vane este măsurată în mod continuu de câte un traductor de poziție analogic 4..20mA, aflat în mecanismul de comandă al vanei.

Presiunea uleiului este măsurata în mod continuu de un traductor de presiune analogic 4..20mA.

Nivelul uleiului din rezervor este măsurat în mod continuu de un traductor de nivel analogic 4..20mA.

Intrări digitale

Modulul de comandă vane Agregat achiziționează de la fiecare vană următoarele mărimi digitale:

3 intrări de la cheia cu trei poziții 3S1.

1 intrare buton confirmare avarie 3S2.

2 intrări prezentă tensiuni 1K1, 1K2.

1 intrare închidere de urgenta 3K1.

1 intrare STOP AVARIE 2K1

12 intrări limitatori poziție vane.

Pentru fiecare vană sunt prevăzute în cutia 39AC11, 39AC12 (39AC21, 39AC22) butoanele de comandă care sunt intrări în automatul programabil.

stop 3S5

deschidere 3S2

închidere 3S3

2)Ieșirile din automatul programabil

Elementele de execuție asupra cărora acționează comenzile automatului programabil sunt cele două vane ale agregatului. Fiecare vană primește de la modulul Vane agregat, de la automatul programabil 1A1 din cutia de comandă vane 39AK11 (39AK21) comenzile:

1 ieșiri comandă de deschidere .

1 ieșiri comandă de închidere.

Alte ieșiri din automatul programabil sunt:

1 ieșire start sonerie

1 ieșire start motor 1 grup

1 ieșire start motor 2 grup

1 ieșire avarie

1 ieșire PLC OK/DEFECT

9 ieșiri pentru semnalizări:

presiune egalizată: 3H2.

poziție vană: 3H4, 3H5, 3H6, 3H7

condiții deschidere: 3H2 din 39AC11, 39AC12, 39AC21, 39AC22

condiții închidere: 3H3 din 39AC11, 39AC12, 39AC21, 39AC22

avarie tehnologică

3)Elemente de execuție

Elementele de execuție asupra cărora acționează comenzile vanei sunt:

– pentru Grup 1 :

– motor

– electroventil deschidere

– electroventil închidere 24Vcc

– electroventil închidere 220Vcc

– electroventil coborâre tija

– pentru Grup 2 :

– motor

– electroventil deschidere

– electroventil închidere 24Vcc

– electroventil închidere 220Vcc

– electroventil coborâre tija

4)Mărimi reglate

Mărimea reglată este poziția vanei. Aceasta este urmărită prin intermediul limitatorilor din instalație (11S1..11S6, 12S1..12S6, 21S1..21S6, 22S1..22S6) și a traductoarelor analogice 11B1, 12B1, 21B1, 22B1.

5)Perturbații

Perturbațiile se constituie în avarii ale sistemului. Aceste perturbații sunt următoarele:

– timp manevră depășit

– la ridicare

– la repompare

– la coborâre

– presiune

– maxima

– minima

Vana este validă daca sunt îndeplinite simultan următoarele:

– grup ales, valid (prin soft)

– buton Stop Avarie, neacționat

– nu s-a depășit timpul de manevră

– presiune mai mare ca Pmin sau mai mica ca Pmax

– nivel ulei > Nivel avarie

6)Comenzi

Sistemul permite 3 nivele de comandă alese prin cheia 3S1 de pe ușa 39AK11 (39AK21):

– centrală (camera de comanda)

– distanță

– local prin automat programabil (cutiile de comanda locala )

– local

– local cu comanda prin relee (regim de securitate).

– test

7)Condiții de manevră

Condițiile ce trebuiesc îndeplinite simultan pentru a se putea desfășura o manevra sunt:

Condiții de deschidere:

– vana validă

– vana nu este deschisa

– nu este manevră de deschidere

– deschiderea se face pana la 100mm după care condițiile dispar și reapar după ce nivelul se egalizează și se respecta alte condiții.

Condiții de închidere:

– vana validă

– vana nu este închisă

– nu este manevră de închidere

III.3.4.Modulul Grup

Structura modulului Grup este în conformitate cu schema electrică "Circuite electrice Grup" (schema 4 din anexa4).Aparatele ce formează acest modul au în simbolurile de identificare prefixul 4.

Elementele de execuție asupra cărora acționează sistemul sunt cele două grupuri hidraulice care deservesc vanele 1M1(1M2), 2M1(2M2). Circuitul de forță al motorului este echipat cu întrerupător pentru protecție și contactor pentru comandă.

Circuitul de comandă al grupului este alimentat la tensiunea de 24Vcc.

Aparatajul aferent acestui modul este amplasat în dulapul de forța și automatizare 39AK1 (39AK2).

Pe ușa dulapului este amplasată cheia cu 2 poziții 4S1 (4S4) de alegere a modului de lucru Test sau Automat.

Pentru comanda manuală se acționează asupra butoanelor din:
39AK1 (39AK2) – Start; buton 4S3

– Stop; buton 4S2

Comanda manuală a motoarelor este preluată numai în regim de TEST.

Grupul 1(2) este valid daca:

– întrerupătorul 4Q1 (4Q2) închis

– prezență tensiune de comandă ventile

– rezervorul este valid (releul 5K4 cuplat)

– cheia 4S1 (4S2) este pe poziția automat.

– contactorul nu refuză comanda

1) Intrări în automatul programabil:

Intrările din automat la schema 4 sunt:

6 intrări întrerupător – contactor motor 4Q1 (4Q2) și 4K1 (4K2).

2 intrări grup disponibil.

4 intrări întrerupător general 1Q1, 1Q2

III.3.5.Modulul Rezervor

Structura modulului este în conformitate cu schema electrică "Circuite electrice REZERVOR" (schema 5 din anexa4).

1)Intrări în automatul programabil

Intrări analogice

Traductorul de presiune analogic 1B2 (1B3) furnizează semnal 4..20mA, nivelul momentan al presiunii.

Intrări digitale

– 2 intrări indicatori de nivel ulei 1B2.

– 2 intrări filtre retur înfundate 1B1.

– 1 intrare filtru presiune înfundat 1B4.

– 2 intrări traductor presiune 1B3.

– 2 intrări traductori presiune 11B1, 12B1

Rezervorul este valid (disponibil) dacă Hulei > Hmin avarie.

III.4. Instrucțiuni

INSTRUCȚIUNI DE PORNIRE

Daca echipamentul este pregătit mecano-hidraulic se va pune sub tensiune instalația electrica. Pentru punerea sub tensiune se fac următoarele operații în dulapul 39AK1 (39AK2):

se conectează întrerupătorul 1Q01 (1Q02), și 4Q1, 4Q2

se conectează în ordine 1Q1..1Q11

se verifica tensiunile pe faze cu cheia 1S1

se conectează 1Q1..1Q4, 3Q1 din 39AK11 (39AK21)

După punerea sub tensiune se pot da comenzi în conformitate cu cele prevăzute în capitolele anterioare.

INSTRUCȚIUNI DE OPRIRE

1)Oprire normală

Oprirea normală se face acționând butonul STOP de pe 39AK11(39AK21). Vana se oprește în poziția intermediară.

2) Oprirea de avarie

Pentru dulap 39AK1 (39AK2) și pentru cutiile de comanda locală 39AC11, 39AC12 (39AC21, 39AC22) există un buton de STOP AVARIE 0S1 (0S2) respectiv 0S3, 0S4 (0S5, 0S6). Prin apăsarea butonului are loc oprirea instantanee a vanei.

3)Scoaterea de sub tensiune

Scoaterea de sub tensiune se face prin decuplarea în ordine inversa punerii sub tensiune.

INSTRUCȚIUNI DE FUNCȚIONARE

Întreținere și control periodic

În timpul funcționării se vor face controalele periodice în instalație urmărind următoarele :

– starea curățeniei în instalație.

– starea generală a dulapurilor și a cutiilor.

– legarea la pământ a dulapurilor, cutiilor și aparatelor electrice dacă este bine făcută și nu poate fi smulsă.

– starea instrumentelor de măsură.

– starea vopselei părților metalice a dulapurilor și a cutiilor.

– existența și precizia identificării etichetelor sub instrumentele de măsură, tilele de pe

conductoarele electrice, șirul de cleme, etc..

– dacă aparatele sunt amplasate corect și nu apar improvizații.

Se vor consemna în scris toate neregulile ce apar în timpul exploatării. În funcție de gravitatea defecțiunii, se va hotărî oprirea echipamentului și remedierea defecțiunilor sau funcționarea până la oprirea planificată.

III.5. Probe

După terminarea montajului, dacă verificările și măsurătorile efectuate se încadrează în cerințele normativelor, se poate trece la măsurători și probe în vederea punerii în funcțiune. Terminarea montajului, reglajele și verificările se consemnează de către echipa de montaj și beneficiar. Activitatea de punere în funcțiune fiind complexă se va ține cont de cerințele celorlalte specialități.

MĂSURĂTORI ȘI PROBE DE PUNERE ÎN FUNCȚIUNE

Instalația de acționare

Se simulează pe rând fără tensiune starea acționat și neacționat a aparatajului electric existent în instalație.

Fără tensiune, cu ajutorul unui aparat de măsură cu semnal acustic, se vor obține la nivelul șirului de cleme din dulapul (cutiilor) de comandă, informații de la aparatajul din instalație.

Înainte de punerea sub tensiune dulapului (cutiilor) de comandă se verifică încă o dată lipsa punerii la pământ a circuitelor exterioare conectate în șiruri de cleme ale dulapurilor (cutiilor) de comandă sau direct la bornele întrerupătoarelor.

Pentru aceasta se desface legătura la masă a nulului transformatoarelor de comandă și legătura la PE a bornei M a sursei automatelor programabile (OCS) și se sună fiecare clemă cu bara de nul de protecție din dulap (cutii).

Se repune la masă borna de nul a transformatorului de comandă și se face legătura PE a bornei M a sursei

Se desfac legăturile la bornele motorului electric.

Se alimentează dulapul de alimentare și comandă DAC1(DAC2) cu tensiune prin cuplarea întrerupătorului Q01 sau Q02 și se verifică valorile tensiunilor de linie și de fază.

Se repune sub tensiune instalația și se simulează toate semnalele primite din instalație urmărindu-se semnalizările pe fronturile PEJT-urilor și efectele asupra elementelor din schemă.

Se refac legăturile la bornele motoarelor electrice.

Se verifică succesiunea fazelor la motoare, astfel încât să existe convingerea că sensul de rotație va fi corespunzător.

Se aduce instalația în stare validă cu condiții de manevră.

De la cutiile de comandă locală CCL1(CCL2) se manevrează servomotorul și apoi vanele.

Se reglează traductoarele de poziție.

Se aduce instalația în stare validă cu condiții de deschidere și închidere a vanelor

Se fac manevre cu vanele cu comanda de la cutiile CCL1 (CCL2)

Se verifică timpul de manevră al vanelor.

Mărimile măsurate și observațiile făcute pe durata probelor se vor înscrie în “Formular de probe”.

PROTECTIA MUNCII

Montajul, punerea în funcțiune, exploatarea, reparațiile se vor face numai de către personal calificat corespunzător care a fost instruit pentru modul de exploatare și punere în funcțiune a echipamentului și care are însușite prescripțiile de protecția muncii și a normativelor în vigoare.

Se interzice accesul persoanelor neautorizate în zona de probe.

Personalul de serviciu va fi echipat cu echipament de protecție necesar, prevăzut de normative.

Se vor respecta următoarele normative:

-normativ de protecția muncii în ramura de construcții de mașini

-normative generale de protecția muncii în unitățile MEE PE 006

-regulament de manevră în instalațiile electrice PE 118

-normele de protecția muncii pentru transportul și distribuția energiei electrice nr.65/2002

– instrucțiuni de stingerea incendiilor în ramura electrică PE 009/93

Factorii răspunzători de montaj, punere în funcțiune și probe vor asigura desfășurarea în deplină securitate a activității cât și a funcționării instalației electrice.

ATENȚIE

– Nu se admit anulări de limitatori și interblocări !

– Nu se admit alimentări improvizate !

Capitolul III AUTOMATIZARE

III.1. Automat programabil

Datorita complexității proiectului, numărului mare de intrări și ieșiri și a comunicației la distanta a fost ales un automat programabil care sa conducă procesul aferent celor doua vane plane rapide ale fiecărui hidroagregat. Ținând cont ca amenajarea CHE Plopi Hațeg nu este singura de acest fel în zona, s-a optat pentru un model de automat programabil GeFanuc care exista deja în componenta altor instalații de automatizare din județ, este cunoscut, testat și acceptat de personalul de exploatare. Totodată este asigurata o flexibilitate mai mare a sistemelor prin stocurile de piese de rezerva comune.

Automatul programabil GeFanuc IC300OCS200 conține controlerul, interfața de comunicație, modulele de I/O și panoul operator în aceeași unitate. Numele lui OCS vine de la Operator Control

Station. Pe parte de conectivitate se poate conecta prin cablu serial RS-232, sau prin CAN (Controller Area Network). Poate fi folosit în rețele CsCAN sau DeviceNet. Pentru rețele DeviceNet este nevoie de un update special al aplicației de programase Cscape. Programarea automatului se face printr-un port serial RS-232 cu 9 pini prin intermediul unui calculator IBP-PC compatibil. Rețeaua CAN este utilizată în automate programabile din cauza de detecției automată de eroare, ușurința de configurare, costuri mici de proiectare și de punere în aplicare și de capacitatea de a opera în medii dure. Capacitățile de interfațare și lucru în rețea sunt conținute în OCS și nu necesita module externe sau suplimentare. Atunci când mai multe stații OCS sunt interconectate împreună pentru a atinge un anumit scop, sistemul acționează ca un controler mare de procesare paralelă.

OCS combină mai multe funcții de dorit într-un pachet compact. Fiecare unitate este un procesor integrat cu interfață operator, controler cu I/O expandabil și capabilități de rețea.

Caracteristicile:

LCD 4x20caractere

32 taste programabile

Procesor Intel

Execuție de instrucțiuni: 0.7ms pentru 1Kbyte de condiții booleene

Memorie 64kBytes pentru logica și ecran

Port de programare RS-232 9pini

Ceas real time

Memorie flash pentru update-uri locale

Extensie I/O SmartStack

Extensii I/O: 4 module de extensii se pot atașa la spatele automatului, încă 20 de module cu comanda la distanta se pot atașa prin fibra optica.

Detalii tehnice:

Temperatura de funcționare: 0..+60 grade Celsius

Umiditate: 5..95% fără condensare

Tensiune de alimentare: 10..30Vdc

Consum tipic: 180mA @ 24Vdc

Curent maxim: 270mA @24Vdc pentru 1secunda

Tensiune rețea CAN: 12-25Vdc

Curentul rețea CAN: 75mA

Inălțime: 181.10mm

Lățime: 228.60mm

Adâncime: 50.80mm

Linia de produse OCS are capacitatea de a programa în rețea. Când se atașează la un port serial OCS, o aplicație de programare (de exemplu, Cscape), pot avea acces la alte unități OCS conectate la o rețea CsCAN prin trecerea comenzilor de programare prin portul serial la portul de rețea. Un pachet Cscape (conectat la o unitate OCS) poate programa toate unitățile OCS pe rețeaua CsCAN ca în fig 1.2:

Amplasarea automatului programabil se face pe ușa cofretului electric, modulele de extensie fiind inserate în spatele automatului ca în figura:

Configurația de module de extensie a fost aleasa pentru a acoperi necesarul de intrări și ieșiri al proiectului:

Conectare modulelor de extensie se face în modul următor:

III.2. Aplicație software

Aplicația software de programare automatului programabil IC300OCS200 este Cscape. Software-ul gratuit Cscape PLC combină grafica cu programare prin diagrame grafice ( bazat pe IEC – 1131 ), și dezvoltarea interfeței operator pentru a se integra complet în pachetul de control . Este abordarea directă a programării prin combinarea logică cu mesaje și crearea de rețele .

Cscape dispune de un sistem puternic IEC – 1131 de programare , editor ladder drag and drop. Aproape 100 de funcții pentru a alege de la conversie , manipulare șir, matematica avansata , control al fluxului de date și altele. Pentru utilizatorii care preferă să utilizeze toate limbajele IEC – 61131 , Cscape61131 este disponibil :

Interfața operator

Conceput pentru a simplifica dezvoltarea de ecrane de interfețe operator în timp ce dezvolți logica de control . Ecranele pot fi apelate de la logica ladder sau se pot folosi în mod independent . Utilizați un set unic de trimiteri I/O – micșorarea eforturilor :

Configurarea I/O

Configurarea tuturor extensiilor dvs. de I/O de la Cscape, manual sau automat – cu peste 60 de module I/O disponibile . Extensii built-in, sau remote I/O sunt toate tratate într-un mod simplu :

Caracteristicile mai includ :

    – Logica pe releu
    – Matematica cu virgulă mobilă
    – Comenzi de mișcare
    – Funcții de citire și scriere în serie
    – Auto PID
    – Modem și funcții de rețea

Registrii

Registrii de sistem (%S și %SR) sunt folosiți sa retina informații generale despre OCS. Aceste informații sunt folosite intern dar sunt disponibile și pentru operator prin meniul System Meniu, folosind display-ul și tastatura OCS-ului. Registrii de sistem pot fi folosiți în ecrane operator sau în logica ladder.

Registrii %S sunt registrii de 1bit și conțin informații despre sistem:

Registrii %SR sunt registrii de 16bit și conțin informații despre sistem:

În cazul în care doi regiștrii %SR sunt combinate pentru a face o valoare pe 32 de biți, registrul numerotate inferior este primul cuvânt, în timp ce al doilea este ultimul cuvânt.

Regiștrii utilizatorului (%T, %M și %R) sunt folosiți pentru stocarea diferitelor tipuri de date. Acești regiștrii pot fi accesați atât prin logica ladder cat și prin panourile operator.

Registrul %T este un registru non-retentive cu dimensiune de 1bit, registrul %M este registru retentiv de 1bit, iar %R este un registru retentiv pe 16biti.

Regiștrii HMI (%K și %D) sunt regiștrii folosiți pentru accesul asupra tastelor și al display-ului. Regiștrii %K sunt non-retentivi și au dimensiune de 1bit, sunt de tipul contact și memorează starea tastelor de pe tastatura. Pot fi folosite în doua moduri, modul continuu când registrul are valoarea în funcție de starea tastei, sau comutator, când registrul își schimba starea la fiecare apăsare a tastei. Registrul %D este un registru non-retentiv de 1bit de tip bobina care poate fi activat în logica ladder și determina apariția unei anume alerta definita în prealabil.

Regiștrii de intrare – iesire sunt folosiți pentru a citi intrările din extensiile de module de I/O și pentru a accesa ieșirile modulelor de extensie. Ele sunt %I, %Q, %AI și %AQ, trebuie asociate unui modul de extensie, pot fi accesate prin logica ladder sau panou operator sunt de tipul non-retentive.

Registrul %I este registru de 1bit asociat intrărilor digitale, cat timp este asociat unei intrări este de tip non-retentiv, restul de regiștrii %I neasociați intrărilor pot fi folosiți la fel ca regiștrii %M și sunt de tipul retentivi. Registrul %Q este registru non-retentiv folosit pentru a fi asociat cu o ieșire digitala din modulele de extensii. Regiștrii %AI sunt regiștrii pe 16biti non-retentivi și sunt asociați intrărilor analogice din modulele de extensie, regiștrii %AI neasociați sunt retentivi și pot fi folosiți asemenea registrilor %R. Registrul %AQ este un registru de 16biti non-retentiv care este asociat la ieșirile analogice.

Regiștrii generali (%IG, %QG, %AIG și %AQG) sunt folosiți pentru a transfera date în rețeaua de automate programabile. Registrul %IG are dimensiune de 1bit și este folosit la trimiterea în rețea, registrul %QG este tot de 1bit dar folosit la primirea unei valori din rețea. Regiștrii %AIG și %AQG

Sunt regiștrii pe 16biti folosiți pentru trimitea și primirea de variabile generale în rețea.

CONCLUZIE

Avantajele automatelor programabile constituie un argument puternic în ceea ce privește utilizarea acestora pentru eficientizarea procesului de producție.

Avantajele lucrului cu automatele programabile sunt următoarele:

• flexibilitate : în trecut era nevoie pentru fiecare dispozitiv care trebuia controlat de un automat care să-l conducă. Prin intermediul automatelor programabile este posibilă conducerea concomitentă a mai multor dispozitive folosind un singur automat programabil. Fiecare dispozitiv va avea programul său care va rula pe automatul programabil;

– implementarea schimbărilor și corecția erorilor: prin intermediul unei conduceri realizată în logica cablată era nevoie de timp în cazul unei schimbări sau în corecția unei erori. Prin utilizarea automatelor programabile aceste schimbări sau corecții pot fi efectuate foarte ușor în program;

– cost redus: la acest cost s-a ajuns în decursul timpului și astfel poate fi achiziționat un automat cu numeroase timere, numărătoare și alte funcții pentru sume pornind de la câteva sute de dolari;

– posibilități de testare: programul poate fi rulat și evaluat înainte de a fi instalat pe automat pentru a realiza conducerea dispozitivului. Astfel, pot fi evaluate cu costuri foarte mici erorile care apar precum și posibilitățile de îmbunătățire a programului;

– viteza de operare: este un alt avantaj. Viteza de operare este dependentă de timpul de scanare al intrărilor, timp care, în prezent, este de domeniul milisecundelor;

– modul de programare: prin introducerea diagramelor ladder, respectiv a metodei booleene de programare, a fost facilitat accesul la mediul de programare și pentru cei care nu au cunoștințe deosebite în domeniul programării;

– documentare: este posibilă o foarte bună documentare a programelor prin inserarea de comentarii în spatiile alocate acestora facilitând astfel continuarea și depanarea acestora de către alți programatori;

– securitatea: mărită datorită modului de lucru cu procesul

Simularea proceselor de producție cu ajutorul automatelor programabile reprezintă – cel puțin la nivel teoretic în condițiile subfinanțării sistemului de învățământ preuniversitar – un plus pentru elevii din învățământul tehnic și profesional.

Sistemele complexe pot fi folosite în activitatea de predare învățare, transmițând informații, reprezentând realitatea, fiind instrumente de comunicare și învățare activă. Sistemele educaționale aduc activitățile practice de zi cu zi în sala de clasă.

BIBLIOGRAFIE