Окончательная проверка правильности выбора двигателя
Построение точной нагрузочной диаграммы электропривода за цикл работы автоматизированного электропривода
Используя имитационную модель, которая была подробно рассмотрена в 6 разделе, была получена зависимость момента от времени при пуске. Из-за длительного времени работы установки, без изменения нагрузки (от нескольких часов до нескольких суток) невозможно промоделировать весь цикл работы, поэтому в качестве точной нагрузочной диаграммы приведём нагрузочную диаграмму при пуске электропривода (рисунок 7.1).
Рисунок 7.1 - Точная нагрузочная диаграмма автоматизированного электропривода насоса подачи воды на МНПЗ
Проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности электропривода по точной нагрузочной диаграмме
Так как двигатель работает в режиме S1, то по нагреву двигатель проверять не нужно. За время пуска или торможения температура двигателя практически не изменяется, а в установившемся режиме двигатель работает в пределах номинальных параметров.
Проверка двигателя по перегрузочной способности производиться по условию:
(7.1)
Исходя из рисунка 7.1: Mmax = 700 Н·м.
Максимальный электромагнитный момент был найдет в п. 5.3 и согласно (5.36) Mэ.max = 787,32Н·м.
Проверим условие (7.1):
700 Н·м < 787,32Н·м.
Следовательно двигатель типа 5АМ250М2 по нагреву и перегрузочной способности выбран верно.
Проектирование системы автоматизации промышленной установки на основе программируемого контроллера
Формализация условий работы промышленной установки
Запуск насосной установки происходит в следующем порядке. Преобразователь частоты подключается к основному электродвигателю и производит его запуск. В технологическом процессе необходимо поддерживать заданное давление, поэтому при рассогласовании задающего сигнала с действующим, который можно получить с помощью выбранного ранее датчика давления, ПЧ меняет значение частоты в большую, либо меньшую сторону.
При поломке насосной установки возможны следующие случаи:
- выход из строя преобразователя частоты. В этом случае система автоматизации должна немедленно обеспечить подключение АД напрямую к сети;
- выход из строя основного либо вспомогательного электродвигателя. В этом случае необходимо запустить резервный АД.
Визуальная сигнализация выхода из строя преобразователя частоты, работающего двигателя, а также датчика давления позволит выявить поломку в работе системы.
Разработка алгоритма и программы управления
Согласно требованиям к автоматизации промышленной установки и описанию её работы, изложенной в п. 8.1, составим алгоритм работы установки и по этому алгоритму составим программу управления.
Алгоритм управления автоматизированным электроприводом насосной установки для подачи питьевой воды на МНПЗ представлен на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 - Алгоритм управления автоматизированным электроприводом насосной установки для подачи питьевой воды на МНПЗ
Окончание рисунка 8.1
Программа управления автоматизированным электроприводом насосной установки для подачи питьевой воды на МНПЗ представлена на рисунке 8.2.
Таблица 8.1 – Адресация входов, выходов и промежуточных сигналов программируемого логического реле Siemens LOGO
|
№ |
Адрес |
Функция |
|
Входные переменные | ||
|
1 |
I1 |
Исправность преобразователя частоты |
|
2 |
I2 |
Исправность датчика давления |
|
3 |
I3 |
Исправность работающего насоса |
|
4 |
I4 |
Пуск основного насоса – сигнал с кнопки |
|
5 |
I5 |
Остановка насосной установки – сигнал с кнопки |
|
6 |
I6 |
Пуск резервного насоса – сигнал с кнопки |
|
7 |
I7 |
Сигнал о текущем давлении от датчика давления |
|
8 |
I8 |
Сигнал задания требуемой величины давления |
|
Выходные переменные | ||
|
9 |
Q1 |
Сигнализация о неисправности преобразователя частоты |
|
10 |
Q2 |
Сигнализация о неисправности датчика давления |
|
11 |
Q3 |
Сигнализация о неисправности работающего насоса |
|
12 |
Q4 |
Начало работы насоса от преобразователя частоты |
|
13 |
Q5 |
Останов работы насоса |
|
14 |
Q6 |
Начало работы насоса в режиме “bypass” |
|
15 |
Q7 |
Сравнение текущего и заданного значения давления |
|
16 |
Q8 |
Сигнал на включение резервного насоса |
Рисунок 8.2 - Программа управления автоматизированным электроприводом насосной установки