ПЧ Delta CP2000 в системе управления печи закалки автомобильного стекла

Краткое описание проекта:

На одной из технологических линий предприятия по изготовлению автомобильных стекол для закалки и охлаждения продукции воздухом использовались вентиляторы с асинхронными двигателями мощностью 400 кВт (4 шт.) и 375 кВт (2 шт.). Эти вентиляторы были включены постоянно и работали 24 часа в сутки 294 дня в году.

Шкафы управления линией закалки до модернизации

Во время технологических перерывов, когда в работе вентиляторов нет необходимости, они продолжали работать. Регулирование подачи воздуха осуществляется с помощью заслонок. Для снижения пусковых токов пуск вентиляторов осуществляется по схеме звезда/треугольник.

Недостатками данной схемы управления являются:

• постоянная работа вентиляторов на полную мощность
• продолжение работы вентиляторов во время технологических перерывов
• перенастройка всех параметров вручную при смене продукции
• на определённых типах продукции вентиляторы работают парами, когда достаточно одного.

Компания «ПЭСК», внимательно изучив конфигурацию старой системы (электрические схемы, адресация, программный код, алгоритмы работы, коммуникационные связи и пр.) разработала современную энергосберегающую систему управления участками закалки и охлаждения. Построена система на базе шести преобразователей частоты Delta CP2000 (рис. 1) c управлением от трёх ПИД-регуляторов.

Рис. 1. Структурная схема энергосберегающей системы управления участками закалки и охлаждения стекла на базе шести ПЧ Delta CP2000

Состав модернизированной системы управления:

• AV1–AV4, AV6, AV7 – шкафы с ПЧ Delta специализированной насосно-вентиляторной серии CP2000
• MS1–MS4 – вентиляторы (турбины) участка закалки
• MS6, MS7 – вентиляторы (турбины) участка охлаждения
• MV1, MV3 – электроприводы воздушных заслонок участка закалки
• MV6, MV7 – электроприводы воздушных заслонок участка охлаждения
• SP1, SP2 – пневмоцилиндры приводов заслонок 2 и 4 вентиляторов закалки MS2, MS4
• A1 – программируемый контроллер
• А2 – панель оператора
• А3, А4 – датчики давления фирмы «Метран»
• А5 – датчик наличия стёкол на линии (на входе печи)
• А6 – бесконтактный датчик температуры стекла на выходе из зоны охлаждения.

Система построена на базе шести ПЧ CP2000 мощностью 400 кВт каждый, установленных в электротехнические шкаф с габаритными размерами 1000х2000х800 мм (ШхВхГ). Для обеспечения нормальной работы ПЧ внутри каждого шкафа предусмотрена установка обогревателя, термостата и 6 решеток для забора воздуха.

Шкаф управления линией закалки после модернизации с открытым (слева) и закрытым (справа) корпусом ПЧ CP2000

Контроль температуры внутри шкафа осуществляют сами ПЧ. Параллельно они передают эти данные по интерфейсу RS-485 в контроллер А1 для информирования дежурного персонала о температуре внутри шкафов и принятия соответствующих мер в случае превышения ею заданного значения. Контроллер А1 и панель оператора А2 на первом этапе модернизации были оставлены от предыдущей системы управления.

В результате проведенной модернизации энергопотребление и износ оборудования данной линии снизились более чем на 30%.

Общий вид шкафов управления линией закалки и охлаждения стекла после модернизации

На втором этапе модернизации или в аналогичных проектах в качестве устройств управления возможно применение контроллеров Delta серий AH500 или AS300:

Высокопроизводительный ПЛК для крупных систем AH500

• Высокопроизводительный контроллер модульного типа для обработки большого количества точек ввода/вывода, организации большого объема вычислений и логики, построения территориально распределённой системы
• Процессор 32-бит
• Объем прикладной программы до 384К шагов
• Горячее резервирование ЦПУ и горячая замена модулей ввода/вывода
• DI/DO: до 4352 + 125 440 точек через RTU
• AI/AO: до 544 + 3920 каналов через RTU
• До 7 шасси расширения внутренней шины + станции распределенного ввода/вывода RTU

Высокопроизводительный ПЛК модульного типа AS300

• Высокопроизводительный и недорогой контроллер модульного типа без шасси, с возможностью обработки до 1024 точек ввода/вывода, с высоким быстродействием для организации большого объема вычислений и логики, со встроенными импульсными входами/выходами для 6-и осей и поддержкой сетевых протоколов Modbus, Ethernet/IP и CANopen
• Процессор Delta SoC 32-бит
• Объем прикладной программы до 128К шагов
• 283 задачи (32 циклические, 251 по прерываниям различного типа)
• Скорость опроса по внутренней шине 0,1 мс, не зависит от количества модулей

Для визуализации и оперативного управления системой при дальнейшей модернизации могут быть использованы сенсорные панели оператора Delta серии DOP100.

Состав системы управления: