Steuerung - ABB DCS 500B Systembeschreibung

Steuerung

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Die Relaislogik kann in drei Teile untergliedert werden:
a: Erzeugung eines EIN/AUS- und eines START/STOP-Befehls:
Die mit K20 und K21 (Selbsthalterelais) dargestellten Befehle können mit einer SPS erzeugt und durch Relais, die eine Potentialtrennung ermöglichen,
oder direkt mit 24 V Signalen an die Anschlüsse des Stromrichters übertragen werden. Es gibt keine zwingende Notwendigkeit, festverdrahtete Signale
zu verwenden. Diese Befehle können auch über eine serielle Verbindung übertragen werden. Durch Wahl einer der beiden Möglichkeiten für die einzelnen
Signale kann auch eine Mischlösung realisiert werden.
b: Erzeugung von Steuer- und Überwachungssignalen:
Das Hauptschütz K1 für den Ankerstromkreis wird von einem Schwachstromkontakt auf der Elektronik-Einspeisekarte gesteuert. Der Status dieses
Schützes wird vom Stromrichter über Binäreingang 3 überprüft. Das Feldversorgungsschütz K3 wird durch Hilfskontakt K11, der mit dem Binärausgang
des Stromrichters verbunden ist, gesteuert. Die Binärausgänge bestehen aus Relaistreibern, die jeweils ca. 50 mA ausgeben und einer Strombegrenzung
von ca. 160 mA für alle Ausgänge. Die Schütze K6 und K8 steuern die Lüfter des Antriebssystems. Sie werden von Hilfskontakt K10 (ähnlich K11)
gesteuert. Ein Hilfskontakt des Leistungsschalters F6, der die Versorgung des Motorlüfters überwacht, ist mit K6 in Reihe geschaltet. Zur Überwachung
der Versorgung des Stromrichter-Lüfters ist der Kontakt des Temperaturfühlers mit K8 in Reihe geschaltet. Die Hilfskontakte K6 und K8 werden zur
Überwachung des Status der Lüftereinspeisung durch den Stromrichter verwendet und an die Binäreingänge 1 und 2 angeschlossen. Die Funktion von
K15 wird im nächsten Abschnitt beschrieben.
c: Stopmodus zusätzlich zu EIN/AUS und START/STOP:
In diesem Abschnitt wird die Reaktion des Antriebs beschrieben, wenn der Eingang EMERGENCY_STOP (906) oder COAST_STOP (905) aktiviert wird.
Die für diese Erläuterung verwendete externe Verdrahtung ist nur als Beispiel zu verstehen!
Für EMERGENCY STOP (Not-Halt) sind andere Voraussetzungen zu berücksichtigen. Diese Beschreibung konzentriert sich auf die Funktionalität und
berücksichtigt keine speziellen, für den Typ der Maschine geltenden Sicherheitsbedingungen.
Wenn in diesem Fall Not-Aus gedrückt wird, wird die Meldung über Binäreingang 5 an den Stromrichter übertragen. Der Stromrichter reagiert
entsprechend der programmierten Funktion (über eine Rampe anhalten, Stromgrenze oder Austrudeln). Wenn der Stromrichter den Antrieb nicht
innerhalb der an K15 eingestellten Zeit zum Stillstand bringt, schaltet der Hilfskontakt die Steuerspannung aus. Daraufhin werden das Hauptschütz K1
und alle anderen abgeschaltet. Das kann zum Ausfall von Komponenten führen ( siehe Bedienungsanleitung ). Dieses Risiko kann durch Einbau einer
weiteren Zeitverzögerung (grau unterlegt) vermindert werden. Hierdurch wird ein anderer Stopmodus möglich.
- Mit dem Not-Aus-Signal wird die Rampenfunktion im Strom-
richter in der zuvor beschriebenen Weise aktiviert. Wenn
der Antrieb innerhalb der von K15 vorgegebenen Zeit zum
Stillstand kommt, schaltet der Stromrichter das Haupt-
schütz K1 ab. Wenn der Stromrichter den Antrieb nicht
innerhalb der festgelegten Zeit zum Stillstand bringt, akti-
viert K15 die Funktion ELECTRICAL DISCONNECT mit
der durch K16 festgelegten Zeitverzögerung. Diese Mel-
dung wird über einen freien Binäreingang an den Strom-
richter übertragen. Dieser Eingang muss auf den Eingang
COAST_STOP der Antriebslogik gelegt werden. Der Ein-
gang COAST_STOP bringt den Strom so schnell wie
möglich auf Null. Die Verzögerungszeit von K16 muss
etwas höher liegen als die vom Stromregler benötigte Zeit,
um den Strom auf Null zu bringen. Nach Ablauf der Zeit K16
wird die Steuerspannung abgeschaltet und alle Schütze
fallen ab.
- Muss die Drehzahl des Antriebs nicht berücksichtigt wer-
den, kann die Funktion ELECTRICAL DISCONNECT di-
rekt initialisiert werden, die über K16 den Antrieb abschal-
tet.
d: Schalten des Hauptschützes nur durch die Steuerung:
Diese Betriebsart wird nicht als Standard-Ein- und Ausschaltreihenfolge empfohlen. Manchmal ist es jedoch einfacher, die Handhabung des
Netzschützes beizubehalten (Modernisierung von Antrieben; Sicherheitskonzepte der gesamten Maschine, usw.) und so zu belassen, wie sie sich ggf.
über Jahre bewährt hat, auch wenn die gesamte Sequenz im Stromrichtergerät realisiert ist. In solchen Fällen sollten die folgenden Punkte beachtet
werden:
- Es wird angenommen, dass der Befehl von der Steuerung als Relaiskontakt in Reihe mit K1 liegt (unterhalb der Klemmen X96: 1 und 2) oder in Reihe
mit dem Hilfskontakt K16 oder er ersetzt K16 komplett.
- Wenn das Netzschütz im generatorischen Betrieb geöffnet wird, kann es zu Bauteilefehlern kommen (siehe Betriebsanleitung).
- Die Steuerung erzeugt den Befehl "Hauptschütz aus". Für eine sichere Ausschaltung werden zwei Typen von Kontakten benötigt:
- Ein vorauseilender Kontakt sollte mit einem unbenutzten binären Eingang und dieser dann mit dem Signal START_INHIBIT (908) verbunden werden.
Dadurch werden die Regler gesperrt und der Strom sollte dann auf Null zurück gehen. Der Stromrichter seinerseits generiert das Signal zum Abschalten
des Netzschützes unabhängig davon, ob die Funktion im Gerät benutzt wird oder nicht.
- Der normale Relaiskontakt kann dann das Netzschütz steuern.
- Abhängig vom zeitlichen Bezug der einzelnen Signale kann es vorkommen, dass Alarm- oder Fehlermeldungen erscheinen. Diese müssen entweder
per RESET quittiert oder umgangen werden, z.B. durch die Auto Reclosing Funktion.
Ablauf
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Wenn der EIN-Befehl an den Stromrichter ausgegeben wird und kein Fehlersignal aktiv ist, schließt der Stromrichter das Lüfter-, Feld- und Hauptschütz,
prüft die Versorgungsspannung und den Status der Schütze und gibt, wenn keine Fehlermeldungen anstehen, die Regelung frei und wartet auf den Start-
Befehl. Wenn der Start-Befehl gegeben ist, wird der Drehzahl-Sollwert freigegeben und der Drehzahlregelungsmodus ist aktiv (Einzelheiten hierzu siehe
Software-Beschreibung ).
II D 3-4
3ADW000066R0903 DCS500 System description d i
K16
ELEC.
DISCONN.
1
EMER.
Not-Aus
STOP S1 K15
2
K15 K16
CON-2
DIx X6:9
K15