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变频器控制方案
变频器控制方案
目录
1.电控系统配电………………………………………………………………………..
(2)
2.电控系统设计方案…………………………………………………………………..(3)
3.电气施工组织计划…………………………………………………………………..(7)
4.报价表………………………………………………………………………………..(8)
1.电控系统配电
1.1电控系统配电负荷
(1)动力系统3套即:
BP-1#=315KW、备用BP-2#=315KW,BP-3#=315KW
(2)PLC控制柜1个,1*10KW=10KW
系统总配电容量为955KW,共分4个配电回路:
BP-1#=315KW;备用BP-2#=315KW;
BP-3#=315KW;PLC=10KW;
(3)低压配电室到主控制柜的动力电缆、主干桥架以及变频器的采购由甲方负责,不在本报价范围。
(4)本套控制系统包含控制柜内部所需的控制电缆、动力电缆及电气元器件安装。
(5)系统配电容量表:
系统名称
变频器配电容量(KW)
系统总容量(KW)
BP-1
315
315
BP-2
315
315
BP-3
315
315
PLC
10
10
955
2.电控系统设计方案
电控系统配置4门控制柜
(1)AR-S-1PLC控制柜,2200*800*600(含200mm高底座);
(2)AR-S-2变频器控制柜(BP-1#),2200*1200*600(含200mm高底座);
(3)AR-S-3变频器控制柜备用(BP-2#),2200*1200*600(含200mm高底座);
(4)AR-S-4变频器控制柜(BP-1#),2200*1200*600(含200mm高底座);
柜体含底座高2200mm,底座为标准黑色,柜内变频器散热问题通过柜体上安装风扇来解决。
2.1电控系统控制方案
(1)PLC采用S7-300系列CPU315-2DP.
(2)变频器为丹佛斯FC302系列产品并配备采用PROFIBUS-DP网卡,通过现场总线与PLC相连,实现变频调速。
(3)在此系统建立一个以PC为基础的人机界面,在人机界面上显示所有系统的工艺流程图、控制器件的流程及状态,并可以随意的修改工艺技术参数,负责输入控制参数、监控系统状态、显示控制参数,显示变频器工作状态、器件故障点等;系统操作具有完善的权限保护措施。
(4)每台变频器带两台132KW电机。
(5)3套系统中,每次运行两套系统,其中一套作为A线或者B线备用系统,用接触器进行切换。
(6)在每台电机上装一个传感器用来检测电机是否正在转动,通过检测到的信号来判断电机故障。
2.2自控系统操作模式
操作方式由安装在PLC控制柜上的“本控/远控”带钥匙的选择开关控制。
(1)“本控”方式
在“本控”状态下,电控系统的主要功能如下:
系统启停,系统切换都是由控制柜上的按钮通过PLC来实现。
(2)“远控”方式
在“远控”状态下,电控系统的主要功能如下:
系统启停,系统切换都是由工控机上的按钮通过PLC来实现的。
2.3人机界面监控系统功能
(1)在人机界面上可进行单机系统启/停选择和多机系统的联动启/停选择。
(2)在人机界面上设定变频器频率和监控电机电流,电机频率,电机功率,电机运行时间,以及累计能耗等等。
(3)系统参数设置、变频器运行参数监控、流程图和工艺参数实时监控等功能。
(4)故障报警,并自动显示报警信息,参数修改,口令保护。
(5)总画面:
所有系统和设备的基本信息集中监控显示。
(6)子系统画面:
显示单系统动态的工艺流程图,显示系统设备运行状态,以图形、文字及颜色来显示电机、变频器,断路器,等设备的工作状态。
(7)具有控制系统现场总线设备网络诊断功能。
(8)显示系统电流实时趋势图,历史趋势图等。
(9)具有分级故障报警、越线报警画面,在出现故障时故障报警信息自动弹出并具有故障诊断功能。
2.4控制示意图
2.5主要元器件选型
(1)PLC各模块及PROFIBUS-DP现场总线,网络配置均采用西门子原装进口,CPU模板为CPU315-2DP.
(2)主断路器采用MOELLER系列。
(3)按钮、选择开关及指示灯采用金钟-默勒产品。
(4)中间继电器、接线端子、开关电源:
PHOENIX公司产品。
(5)穿线软管及缩紧接头采用胡默尔品牌。
(6)接近开关选用图尔克公司产品。
变频器容量的确定
1)所带电机的负载类型
由于本方案中变频器所带的电机对应的为输送带传动减速电机,根据其负载特性及变频器的高海拔地区使用的要求,其过载能力按160%高过载选择,同时由于传动减速电机每两台132KW作为一组,需考虑传动同步性,为更好满足其工艺要求,我们选择DanfossFC302P315KT5作为变频器型号,其重负载工作状态下额定功率为315kw,能充分满足高海拔地区重载使用要求
2)电机电缆长度
电机电缆过长容易形成较大的对地分布电容,引起较大的对地漏电流,造成电机和电机电缆的发热和绝缘老化。
DanfossFC302系列变频器可以连接300米非屏蔽电缆或150米屏蔽电缆,在方案中部分变频器和电机之间未超过DANFOSS变频器所定的非屏蔽电缆长度为300米的范围,方案中变频器的选择按常规容量选择。
3)输入侧谐波抑制选项
由于DanfossFC302系列变频器采用标准内置双直流电抗器(标配)替代进线侧交流电抗器,有效的减少了谐波失真(降低40%的谐波电流)。
驱动器的高功率因数免除了使用功率因数矫正电容的麻烦。
内置镀锡卷板减少了安装工作,并且消除了错误安装的风险和热量分散的问题。
4)通讯总线说明
在FC302系列变频器中缺省内置了RS485通讯接口,配备有丹佛斯公开驱动器协议,同时为了满足各种PLC或DCS控制系统的通讯需要,DANFOSS变频器还提供如下各种总线通讯协议:
ØRS485接口,配置有丹佛斯公开驱动器协议
ØProfibus
ØModbus+
ØInterBus
ØDeviceNet
ØLonWorks
本方案中采用了plc集中上位控制,PLC采用西门子300系列产品采用PROFIBUS总线,故变频器全部内置PROFIBUS通讯协议卡
5)输入/输出接口指标:
Danfoss变频器提供如下接口:
Ø2路模拟输入0~10VDC的模拟量输入和1路4~20mA信号输入
Ø4路数字输入
Ø1路模拟输出
Ø2路继电器输出,可扩展
Ø1路RS485总线通讯接口
Ø并且所有I/O可增加扩展。
变频器详细说明
DanfossFC302系列变频器采用VVCplus控制和无传感器磁通矢量控制两种控制方式,VVCplus代表了一个崭新的用于感应电机转矩和速度控制的无传感器矢量控制系统。
在VVCplus的控制方式下,丹佛斯变频器对电机速度的修正可以在3ms内完成,不仅确保了精确的转速控制,而且具有无与伦比的工艺适应性;而磁通矢量控制在VVCplus的基础上,能提供更好的低频特性和重载运行,其0HZ能达到160%负载输出60s,更好的满足工艺需要
Danfoss变频器符合的标准和认证
a)、符合CE标记:
●低压电气规范
●EMC电磁兼容性规范
b)、符合机械制造业规范
c)、通过C-tick认证
e)、通过ULandcUL认证
f)、通过船用认证:
DNV,GL,Rina
g)、完全符合ISO14001和BS7750标准并获得相应证书,是唯一获得环保认证的变频器。
Danfoss变频器适应的环境条件
a)、海拔高度:
1000m
注:
海拔1000m以上安装需要降容使用。
b)、环境温度:
按照防护等级为IP54,过载转矩为110%
最高50℃
日平均最高45℃
最低:
-10℃
注:
超过温度范围的情况下需要降额使用。
c)、相对湿度:
95%
d)、震动:
0.7g
Danfoss变频器的主要技术参数
该标书中所有FC302P315KT5E20H2GCA0变频器的选型都满足以下技术参数。
项目
名称
性能参数描述
备注
电气参数
额定功率
315KW(重负载)
额定输出电流
600A(重负载)
400V电压下
间歇输出电流(60s)
900A(重负载)
400v电压下
输出容量
415KVA
400V电压下
转矩特性
启动转矩
1分钟160%
0.5秒180%
该方案所选全部变频器
加速转矩
160%60s
过载转矩
160%60s
控制特性
频率范围
0-1000HZ
输出频率分辨率
±0.003HZ
系统响应时间
3ms
速度控制范围(开环)
1:
100同步速
速度控制范围(闭环)
1:
1000同步速
转速精度(开环)
实际转速的0.5%
转速精度(闭环)
实际转速的0.1%
滑差补偿
小于0.5%
输入输出接口
可编程模拟输入
2路0~24V
PELV隔离
可编程模拟输出
1路0/4-20mA
可编程数字输入
4路
0-24VDC(PNP)
可编程继电器输出
2路
通讯接口
PROFIBUS/RS485
全面电气绝缘
其它
电机电缆长度
屏蔽/铠装150m
非屏蔽/非铠装300m
输出电压
0-100%电源电压
效率
>0.98
开关频率4KHZ以上会降低
防护等级
IP22
变频器的主要特性和性能
DanfossFC302变频器和其它变频器相比,除了一般变频器的功能外,更具有以下特性:
●反应迅速:
FC302能够在整个调速范围内进行精确的滑差补偿,并在3ms内完成。
在串行通讯时对每条指令的响应时间为0.1ms。
●自动电动机适应(AMA) :
它在电动机稳态(即电机不转的情况下)时测量电动机的参数。
确保电动机具有最佳转矩性能。
它补偿了不同电动机电缆带来的影响,优化电动机起动电压,得到最佳的起动性能。
特别是在电机电缆较长的情况下,使电机得到最佳的控制状态。
而其它变频器在自动适配时,往往电机要运转,需要把电机和负载脱开。
●FC302变频器可以驱动任何标准普通电机,而不需要专用变频电机,同时变频器180%的启动转矩,不需要放大变频器的容量。
●FC302变频器体积小巧,具有书本型和紧奏型,同时可以并列安装,侧面不需要预留散热空间,减少安装成本。
●在有刺激性气体、潮湿或者多尘的环境中,具有防腐涂层的电路板可以为内部电子线路提供完全的保护符合IEC721-3-33C3标准。
●内置双直流电抗滤波器有效的减少了谐波失真(降低40%的谐波电流),不再需要使用外接线路电抗器。
驱动器的高功率因数免除了使用功率因数矫正电容的麻烦。
内置镀锡卷板减少了安装工作,并且消除了错误安装的风险和热量分散的问题。
。
●电镀绝缘:
控制卡和功率部分采用电镀绝缘,以保护使用者。
绝缘遵守PELV,可以抵抗2000V的电压击穿。
所有控制卡的输入和输出端也经过电镀绝缘处理。
这使得变频器不需要另外的设备,就可以安全的连接到PLC或者个人电脑上。
免去了使用昂贵的绝缘输入/输出模块。
●串口通讯选项:
ØRS485接口,配置有丹佛斯公开驱动器协议
ØProfibus
ØModbus+
ØInterBus
ØDeviceNet
ØLonWorks
●PID调节器:
VLT5000系列变频器拥有两个集成的PID调节器,一个用于速度控制,一个用于过程控制。
●分担负载:
扩展的VLT5000变频器内置分担负载选项,提供将多个变频驱动器连接在同一个直流总线上的可能性。
●接地和短路保护:
驱动器采取了100%短路和接地故障保护措施。
如果电动机或者电动机电缆出现故障的话,变频器不会被损坏。
●无限开关变频器输出:
开关变频器输出,比如,当使用维修开关时,不会对变频器造成损害。
允许越过变频器,将电动机直接挂在电源上运行。
变频器不需要其它保护设备。
●相丢失指示:
如果失去了电源的某一相,或者电动机的某一相,变频器会发出一个警报信号。
●电源阻抗:
由于使用了内置直流镀锡卷板和耐用的预充电电路,不需要为电源添加最小阻抗。
其它的变频器常常需要在驱动器前安装最小3%的线路阻抗器或者绝缘变压器,以免其受到瞬间尖峰电流的冲击,尤其在灵活性不好的电源系统中。
●可以连接长达300m的非屏蔽式电缆和150m的屏蔽式电缆。
●具有可以连接两个编码器的接口,而不需要外加选件模块。
●操作计数器:
包括一个以kWh为单位计算能量损耗的计数器,和另外两个监视驱动器工作时间和电动机工作时间的计数器。
其它计数器监视不间断电源的数量、过高温度和过高电压。
●数据记录功能:
每160ms能在变频器中存储9个重要数据。
最新的20次测量数据被保存,并可以在错误诊断时读出。
●错误记录功能:
储存至少10个引起错误的事件,例如,过压或者过流。
对于每一被记录在案的错误,都记录下相应的引起错误的时间和物理量数值,以备进一步分析。
●VLT对话软件:
丹佛斯基于Windows的PC通讯软件VLT对话软件(SoftwareDialog),丹佛斯公司可以提供,用于对FC302变频器通过RS485通讯口进行编程和操作。
该软件使得编程过程简单而快速,特别是当数量众多的变频器需要相同设置的时候。
该软件还被用来对变频器及其过程数据进行直接控制和监视。
该软件包含有一个引导程序,帮助用户完成编程步骤。
●FC302操作面板荣获2004年度国际IF设计奖,能同时支持13种语言,并提供图形显示功能
●FC302变频器具有可拆卸的和全兼容的端子,和LCP面板参数拷贝的功能,使得在更换和新添变频器时可以在很短的时间内完成,减少安装调试时间。
符合的认证要求
标准
说明
ISO9001
QUALITYASSURANCE
BS5750I/II
QUALITYASSURANCE
BS7750:
1994
ENVIRONMENTALMANAGEMENTSYSTEM
CSAC22.2NO14-1987
STANDARDFORSAFETY
500B0432,CURVEF
VIBRATION
DANISHHEAVYCURRENTREGULATION
DIRECTTOUCHING
DIN40040CLASSE
AIRHUMIDITY
DIN40050
ENCLOSURE
EN50081-1
MAINSSUPPLYINTERFERENCE
EN50081-2
MAINSSUPPLYINTERFERENCE
EN60204
INSTALLATION
EN60555-2
MAINSSUPPLYINTERFERENCE
FCC15PART2
EMISSION-RADIONOISE
IEC68-2-3
AIRHUMIDITY
IEC68-2-6
VIBRATION
IEC68-2-30,40C
AIRHUMIDITY
IEC68-2-34
VIBRATION
IEC68-2-36
VIBRATION
IEC68-2-37
VIBRATION
IEC68-2-38
VIBRATION
IEC335-1
LOWLEAKAGE
IEC801-2
ELECTROSTATICDISCHARGE(ESD)
IEC801-3
RADIATEDELECTROMAGNETICALFIELD
IEC801-4
EMCIMMUNITYBURST
IEC801-5
EMCIMMUNITYSURGE(TC65)
SEN361503
EMCMAINSFREQUENCYTESTINGSHOCK
UL508C
STANDARDFORSAFETY
UL508,SECTION6
CORROSION
UL508,SECTION18
CORROSION
ULPROPOSAL,SUBJECT508PAGEB21-B25
DCBUSVOLTAGEAFTERSWITCHOFF
VBG-4
DIRECTTOUCHING
VDE0100
DEFINITIONOFMAINSSUPPLY
VDE0160
MAINSDISTORTION(IMMINITY)
VDE0160
WARNINGS
VDE0160/VDE0106
INSTALLATION
VDE0100/VDE0113
INSTALLATION
VDE0160,4.2.
(1)
ACOUSTICALNOISE
VDE0160,4.4,5.4,6.4,(7.4)
ELECTRICALCONNECTION
VDE0160,4.5,5.5,6.5,7.5
INDIRECTTOUCHING
VDE0160,5.1
LABELLING
VDE0160,5.2.1.2AND7.2.1
AIRHUMIDITY
VDE0160,5.2.1.3
AIRPRESSURE
VDE0160,5.2.1.4
SUBSTANCESINTHECOOLINGAIR
VDE0160,5.2.2AND7.2.2
VIBRATIONANDSHOCK
VDE0160,5.3.1.1.1
MAINSDEVIATIONS
VDE0160,5.3.1.1.2CLASSW2
PROTECTIONONMAINS
VDE0160,5.3.1.1.2CLASSW2
MAINSSUPPLY
VDE0160,5.3.1.1.3
SHORTTIMEMAINSDEVIATIONS
VDE0160,5.3.1.2
GARMINICSFROMMAINS
VDE0160,5.3.1.3
UNSYMMETRICMAINS
VDE0160,5.3.3
NOMINALDATA
VDE0160,5.3.4
SHORT-CIRCUITPROOFCLASS2
VDE0160,5.4
GROUNDCONNECTION
VDE0160,5.5.1.2
DIRECTTOUCHING
VDE0160,5.5.1.2.8
DCBUSVOLTAGEAFTERSWITCHOFF
VDE0160,5.5.3.2.3
CORROSION
VDE0160,5.6.3(PELV)
ELECTRICALISOLATION
VDE0160,5.7
SPACINGANDCREAPAGEDISTANCES
VDE0160,5.8
EXT.TERMINALS,INT.CONNECTIONS
VDE0160,7.2.1
HUMIDITY
VDE0160,7.2.2
VIBRATION
VDE0160,7.2.4
HEATPROTECTION
VDE0160,7.2.5
ACOUSTICNOISE
VDE0160,7.3.1
MAINSVOLTAGEPULSE(IMMUNITY)
VDE0160,7.3.1.1
OVERVOLTAGEPROTECTIONCLASS2
VDE0160,7.3.2
RFI
VDE0160,7.3.3
SHORT-CIRCUITPROOFCLASS2
VDE0160,7.5
PROTECTIONAGAINSTELECTRICSHOCK
VDE0160,7.6
INSULATION
VDE0160,7.6.4
SAFESEPARATION(SICHERETRENNUNG)
VDE0160,7.7
SPACINGANDCREAPAGEDISTANCES
VDE0160,7.8
CONNECTIONS,LABELLING,DOCUMENTATION
VDE0160,7.9
FUNCTIONTEST
VDE0160,7.10.1
PROTECTIONAGAINSTELECTRICALDISTURBANCE
VDE0875,CURVEN
EMCEMISSIONWITHRFIOPTION
VDE0875,CURVEG
EMCEMISSIONWITHOUTRFIOPTION
WAIIk-5301143117
SHIPPINGCONSIDERATIONS
3.0电气施工组织计划、货期及付款方式
本项目主要内容为:
(1)3台变频器安装以及三台变频器柜的就位。
(2)PLC柜内部元器件成套以及PLC柜就位。
本工程主要电气安装实物量:
变频器3台,控制柜4台,以及内部动力电缆敷设及其附件安装。
3.1.施工计划及注意事项
3.2.1施工所需工具
万用表,摇表,压线钳,红外温度计,号码打印机、锯弓、内六角扳手一套,花六角工具、热塑管,扳手,手电钻,电工工具一套等。
3.2.2安装辅材
塑铜线(1mm2)一卷、防水电工胶(黄、绿、红)、插针、号码管、网络电缆50m等柜内布线(不含输入、输出动力电缆)。
3.2.3施工时间安排
施工安排:
变频器安装和接线时间:
5-6天
调试时间为:
4天
3.2.4施工人员安排
现场协调人员:
1人
电工:
2人
普工:
4人
技术指导及调试人员:
2人
3.2.5安全注意事项:
a.在施工过程中,需要甲方配合,并做安全监护。
在断电的过程中,相关设备一定要挂警示牌,并做到通断电双方一定要沟通好,防止意外事故发生。
b.调试中设备区域(包含控制室和风机旁)不允许与本调试无关人员旁观。
电柜有电应挂警示牌。
3.2.6货期及质保
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 变频器 控制 方案