Выбор коммутационный аппаратуры

2.3 Выбор дросселя

Защитные дроссели защищают батерии статических конденсаторов от перегрузки токами высших гармоник. Вместе с емкостью конденсаторов они образуют резонансные контуры, ограничивающие амплитуды токов высших гармоник. Защитный дроссель защищает от появления резонансных контур, которые влияют на срок службы конденсаторов, отключение предохранителей и/или дефекты чувствительных приборов. Компенсационные дроссели являются индуктивной нагрузкой, которая устраняет нежелательную емкостную мощность, которая возникает на паразитных элементах разветвленных кабельных сетей, например длинные системы с неполной нагрузкой, ВН кабели с металлическим покрытием и т.п.

Рисунок 2.4 - Дроссель трехфазный сетевой EI-09996

Исходя из паспортных данных двигателя(Iн=11 A) выбираем трехфазный сетевой дроссель.

Класс изоляции - B, провода – F. Конструкция - ферромагнитный сердечник с двойным воздушным пробелом. Обмотка и сердечник импрегрированные. Присоединение - зажимы RSA, с 20 кВАр плоские СU наконечники. Допуск - макс. 3% от номинального значения. Безопасность - биметаллический выключатель . Номинальное напряжение 380В, 50Гц.

Коэффициент сглаживания 7%.

2.3 Выбор тормозного резистора

Описание:

micromaster 4 тормозной резистор 380-480 v 27r 24000 w pk 1200 w cont 515 x 270 x 175 mm в x ш x г ip20

Рисунок 2.5 – внешний вид тормозного резистора

2.4 Выбор плавкой низковольтной вставки фирмы Siemens

Предохранитель Siemens 3NA, низковольтный, GL/GG c неизолированными выступами для монтажа/демонтажа, типоразмер 00, Iн=50A, Uн=380 В

Предохранители NH получили очень широкое распространение благодаря своей универсальности. Они применяются в электроустановках административных и жилых зданий, на различных промышленных предприятиях и небольших производствах, а так же в системах энергосбережения и комплектных распределительных устройствах. Предохранители служат для защиты важных участков установок и сооружений.

Предполагается, что обслуживание предохранителей NH производится только квалифицированными специалистами. В них не требуется конструктивных мер по защите в случае неправильного выбора номинала предохранителя и от прикосновения к токоведущим частям. В предохранителях NH для обеспечения безопасной замены и отключения электроустановок конструктивные элементы и вспомогательные средства выполнены соответствующим образом.

2.5 Выбор автоматического выключателя Siemens 3rv1042-4ka10

Автоматический выключатель Siemens 3RV1042-4KA10, типоразмер S3, 3RV10 42-4KA10 ток 57..75А, 37 кВт/380 В

Автоматические выключатели Siemens SIRIUS 3RV выполняют функцию защиты от перегрузки и короткого замыкания двигателей, трансформаторов и установок в диапазоне токов от 0,16 А до 100 А. Вместе с контактором они используются в качестве беспредохранительных пусковых комбинаций для электродвигателей.

Достоинства автоматических выключателей Siemens Sirius 3RV:

–унифицированная, согласованная между собой и с контакторами серия; –диапазон токов: 0,16 А …100 А (максимальная мощность защищаемого двигателя: 0,04 - 45кВт при 400 В) 4 типоразмера: S00, S0, S2 и S3; – возможен монтаж контактора на автомат при помощи соединительных модулей без проводов - экономия места и времени, наглядность структуры шкафа.

– поскольку эти высокие значения, как правило, не возникают на практике, отпадает необходимость в расчете и предохранителе на стороне питания.

– возможность полной нагрузки расчетным током при температуре до +60oС. Даже при высокой плотности монтажа нет необходимости в снижении величины рабочего тока;

– пластик корпуса без содержания галогенов. Аппараты Siemens SIRIUS – безопасны для окружающей среды;

– унифицированные принадлежности для всех типоразмеров, например, дополнительные контакты одинаковы для всех типоразмеров;

–простой, не требующий инструмента монтаж таких принадлежностей, как вспомогательные и аварийные контакты, вспомогательный расцепитель; – монтаж на месте по потребности, снижение складских расходов, поскольку на складе хранится меньшее количество вариантов;

– быстрое подключение, каждая клемма рассчитана на два провода. Зажимы – стандартные (винтовые).

2.6 Выбор кнопок управления и сигнальной аппаратуры

Кнопка нажимная, утапливаемая:

–3SB36 011HA200CC0,2 А

Кнопка грибовидная аварийного останова, освобожд. вытягиванием:

­–3SB36 020AA410CC0, AC/DC 24 В,2А

Сигнальный индикаторYl1-105 лампа 7mm 24

3. ВЫБОР КОНТРОЛЛЕРА И ЕГО КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

3.1 Выбор контроллера

Выбираем контроллер Simatic S7-300 — программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности. Основные особенности контроллера:

• модульная конструкция, монтаж модулей на профильной шине (рельсе);

• естественное охлаждение;

• применение локального и распределенного ввода -вывода;

• возможности коммуникаций по сетям MPI, Profibus Industrial Еthernet/PROFInet, AS-i, BACnet, MODBUS TCP;

• поддержка на уровне операционной системы функций, обеспечивающих работу в реальном времени;

• поддержка на уровне операционной системы аппаратных прерываний;

• поддержка на уровне операционной системы обработки аппаратных и программных ошибок;

• свободное наращивание возможностей при модернизации системы;

• возможность использования распределенных структур ввода-вывода и простое включение в различные типы промышленных сетей.

Из всего разнообразия микропроцессоров серии S7-300 выбираем CPU315–2DP, так как обладает рядом необходимых нам свойств, отличающих его от других контроллеров данной серии. Основным отличием является возможность поддержки интерфейс сети Profibus.

CPU 315–2 DP отличаются следующими свойствами:

• может использоваться как Master-устройство DP (DP-Master) или как Slave-устройство DP (DP-Slave)

• 48 Кбайт рабочей памяти;

• 80 Кбайт встроенной загрузочной памяти RAM (может быть расширена с помощью платы памяти емкостью от 16 Кбайт до 512Кбайт, в CPU программируемы до 256 Кбайт;

• скорость: ок. 0,3 мс на 1000 двоичных команд;

• при смешанной централизованной и децентрализованной структуре в целом могут быть подключены до 1024 байт входов и 1024 байт выходов;

• как DP–Slave CPU конфигурируется в STEP 7, начиная с версии 3.1 или с помощью COM PROFIBUS начиная с версии 3.1.

Характеристики мощности CPU 315–2 DP:

• рабочая память (встроенная) 48 Кбайт;

• загрузочная память;

• встроенная 80 Кбайт RAM;

• расширяемая до 512 Кбайт FEPROM (плата памяти);

• в CPU программируется до256 Кбайт;

• cкорость около 0,3 мс на 1000 двоичных команд;

• число меркеров – 2048;

• устанавливаемая от MB 0 до MB 255;

• предустановленная 16 меркерных байтов реманентны (от 0 Мб до Mб 15);

• количество счетчиков – 64;

• количество Таймеров – 128;

• тактовые меркеры 8 (1 меркерный байт);

• свободно выбираемый адрес меркерного байта (меркеры, которые могут быть использованы получения такта прикладной программе);

• локальные данные всего 1536 байт на класс приоритета 256 байт;

• глубина вложения 8 на класс приоритета;

• интерфейс DP;

• количество подключаемых Slave-устройства DP 64;

• cкорость передачи до 12 МБод;

Память передачи (как DP-Slave) 122 байта выходов, конфигурируемы не более, чем в 32 адресных областях, макс. 32 байта на адресную область.

Расстояние передачи данных зависит от скорости передачи.

Конфигурация максимально 32 модуля на четырех носителях модулей.

Технические данные:

• номинальное напряжение 24 В постоянного тока (-10 %/+15%);

• нотребление тока от 24 В (на холостом ходу) тип. 0,9 A;

• нок включения 8 A;

• внешняя защита питающих проводов (рекомендация) Выключатель с предохранителями; A, тип B или C;

• мощность потерь тип. 10 Вт;

• размеры Ш/В/Г (мм) 80/125/130;

• вес 0,53 кг (без платы памяти и буферной батареи или аккумулятора);

• время буферизации с буферной батареей мин. 1 год (при 25 °C и непрерывной буферизации CPU);

• время буферизации с аккумулятором для часов реального времени тип. 120 Ч;

• время зарядки аккумулятора тип. 1 ч;

CPU 315–2 DP с помощью его второго интерфейса (PROFIBUS-DP) может использовать как DP-Master или как DP-Slave в сети PROFIBUS–DP. CPU 315-2 DP можете эксплуатировать как DP-Master не более, чем с 64 Slave-устройствами DP системы S7 или других систем. CPU 315-2 DP может подсоединяться как DP-Slave к Master-устройству DP системы S7 или к другому Master-устройству DP в соответствии со стандартом EN.

В нашем случае используем режим DP-Slave, так как наш контроллер получает управляющие сигналы от контроллера.

3.2 Выбор модулей ввода вывода микроконтроллера

Модули ввода дискретных сигналов предназначены для преобразования входных дискретных сигналов контроллера в его внутренние логические сигналы. К входам модулей могут подключаться контактные датчики или бесконтактные датчики BERO.

Модули выпускаются в пластиковых корпусах. На их лицевых панелях расположены:

- зеленые светодиоды, индицирующие состояние входных цепей;

- красный светодиод индикации отказов и ошибок;

- разъем для установки фронтального соединителя, закрытый защитной крышкой;

- паз на защитной крышке для установки этикетки с маркировкой внешних цепей.

3.2.1 Аналоговый модуль ввода SM321 DI 32x24В

Технические характеристики SM321 DI 32x24V (6ES7321-1BL00-0AA0):

–габариты 40×125×117мм;

–масса 0,26кг;

–количество входов 32;

–номинальное значение напряжения 24 V;

–длина кабеля не более 600м;

–потребляемая мощность 6,5 ВТ.

3.2.2 Дискретный модуль выхода SM321 DI 16×24B

Технические характеристики SM321 DI 16x24V (6ES7321-1CH00-0AA0) :

–габариты 40×125×117мм;

–масса 0,26кг

–количество входов 16;

–номинальное значение напряжения 24 V;

–длина кабеля не более 600м;

–потребляемая мощность 1,5 ВТ.

3.3 Выбор источника питания системы управления

Для подачи напряжения питания на контроллер принимаем к установке источник питания PS 307; 2 A, который имеет следующие отличительные характеристики:

– выходной постоянный ток 2 [A];

–выходное напряжение 24 [В], защита от короткого замыкания и обрыва цепи;

–подключение к однофазной системе переменного тока напряжением 120/230 [В], 50/60 [Гц];

–надежная изоляция в соответствии с EN 60 950.

Номер заказа источника питания: 6ES7 307–1BA00–0AA0.

Принимаем к установке процессор CPU 315-2 DP.

Описание системы управления.

Исходя из недостатков базовой системы и требованиям технического задания заменим систему управления с релейно-контакторной на микропроцессорную. Управление будет осуществляться через пульт оператора и кнопочную панель. Все операции управления механизмов пресс-ножниц осуществляется в ручном и автоматическом режимах. Ручной режим является вспомогательным режимом, а автоматический режим является основным. Выбор режима управления осуществляется оператором. Ручной режим предусматривается для проведения ремонтно-наладочных работ, опробования (ручного раздельного управления после завершения наладочных работ), ликвидации аварийных и нештатных ситуаций.

В ручном режиме управления реализованы следующие функции:

• пуск и останов толкателя, пресс-крышки, подпрессовщика, прижима и ножниц;

Для выполнения этих функций на пультах поста управления пресс-ножниц предусмотрен соответствующий набор органов управления, включая, избиратель режима управления.

После того как системе управления будет подан сигнал на автоматическую работу и будет загружена партия металлолома, и исходя из начального состояния (опираясь на данные бесконтактных выключателей), система управления может полностью провести цикл резки металлолома. В случае нарушений технологического процесса, оператор имеет возможность вмешаться в работу и внести соответствующие коррективы.

Аварийный останов выполняется в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций при работе установки пресс-ножниц, а также для предотвращения аварийных ситуаций, угрожающих безопасности обслуживающего персонала.

Системой управления установкой предусмотрены:

• ключ-бирка, установленная на пульте управления - без перевода данного ключа в рабочее положение оператор не может выполнять управление стендом;

• защита цепей питания электрооборудования автоматическими выключателями;

• аварийный останов стенда с помощью кнопки «Аварийный стоп», установленной на пульте управления ;

• включение световой и звуковой сигнализации на пульте управления при возникновении аварийных ситуаций (реализуется через панель оператора);

Управление установкой пресс-ножниц

Управление работой стенда осуществляется с пульта управления. На крышке пульта будут размещены следующие органы управления и индикации:

• световой индикатор белый, «Напряжение подано», указывает на то, что на пульт управления подано напряжение ;

• ключ-бирка, с фиксацией, на 2 положения, «Ключ – бирка», без перевода данного ключа в рабочее положение оператор не может выполнять управление стендом;

• кнопка нажимная, красная, «Аварийный стоп», служит для аварийного останова работы стенда;

• световой индикатор красный, «Авария», указывает на то, что при работе стенда произошла авария;

• звуковое сигнальное устройство, «Звуковой сигнал», подача звукового сигнала указывает на то, что при работе стенда произошла авария;

• кнопочные панели , служат для управления установкой пресс-ножниц;

Расположение органов пульта на крышке пульта представлено на рисунке

Рисунок - Расположение органов управления на крышке пульта