Regulacja PID w falowniku to proste !

Wielokrotnie spotykam się z pytaniami dotyczącymi uruchamiania regulatora PID w falowniku. Dla niektórych osób jest to bardzo skomplikowane a czasami producent procedurę związaną z PID nadmiernie skomplikował. W obecnie produkowanych falownikach wbudowany, programowy regulator PID to standard a jego wykorzystanie np. w aplikacjach pompowych czy wentylatorowych może przynieść korzyści ekonomiczne. Jak zatem go uruchomić ?
Przede wszystkim musimy zaplanować instalację elektryczną, przykładowo będzie to połączenie pompy utrzymującej ciśnienie w instalacji. Potrzebny będzie przetwornik ciśnienia (na przedstawionym schemacie jest to przetwornik dwuprzewodowy, 0...10bar z wyjściem analogowym w standardzie prądowym 4...20mA. Przetwornik połączymy bezpośrednio do falownika (sprawdzamy uprzednio czy źródło napięcia w falowniku ma odpowiednią wydajność prądową, zazwyczaj tak!) a przełącznik zezwolenia na pracę napędu łączymy z odpowiednio zaprogramowanym wejściem cyfrowym falownika. Pamiętamy oczywiście aby połączenie przetwornika z falownikiem wykonać przewodem ekranowanym.
W ustawieniach regulatora PID warto opierać się o wartości procentowe, pozwala to na szybkie przeliczanie ustawień w stosunku do zastosowanego przetwornika ciśnienia i nastaw PID. Przyjmując że regulator ma nadzorować ciśnienie robocze na poziomie 5 bar - ustawiamy wartość referencyjną PID=50%. Sygnał z przetwornika na wejściu analogowym osiągnie również wartość 50% przy ciśnieniu 5 bar. Odpowiednio wartość 36% będzie równa 3,6 bar etc...Programowo musimy tylko przypisać wejście cyfrowe do uruchamiania napędu i trybu PID oraz minimalną częstotliwość pracy pompy (zazwyczaj 25...30Hz).

Funkcja uśpienia

Następnym krokiem jest zaprogramowanie funkcji "uśpienia" pompy tak aby w chwili kiedy ciśnienie utrzymuje się na stałym zaprogramowanym poziomie wyłączyć pompę i przejść do trybu czuwania. Minimalne nastawy to:

• 1 - limit częstotliwości przy którym ma zostać włączony tryb uśpienia
• 2 - definicja czasu po którym ma nastąpić uśpienie
• 3 - poziom przebudzenia
• 4 - czas po którym ma nastąpić przebudzenie

Funkcja uśpienia działa w następujący sposób: po osiągnięciu ciśnienia zadanego, regulator PID obniża częstotliwość wyjściową falownika do ustawionej częstotliwości minimalnej (i parametru 1 uśpienia), po upływie zaprogramowanego czasu (parametr 2 uśpienia) falownik obniża częstotliwość wyjściową do poziomu 0Hz. Po spadku ciśnienia w instalacji o wartość zaprogramowaną w parametrze 3 uśpienia, odliczany zostaje czas ustawiony w parametrze 4. Po upływie tego czasu falownik "budzi" się i rozpoczyna pracę na nowo.

Pozostaje tylko uruchomić programowy nadzór nad przetwornikiem ciśnienia, realizujemy to przez uruchomienie sprawdzania pętli prądowej na minimalnym poziomie 4mA. W chwili gdy falownik przestanie "widzieć" minimum pętli - przejdzie w stan STOP i zgłosi stosowny komunikat. Jeśli tej funkcjonalności napęd nie posiada nie powinien być stosowany do ww aplikacji.
Do tego typu aplikacji polecamy falowniki ze sklepu on-line !

Nowy falownik do silników jednofazowych SXE Sanyu

Regulacja obrotów silnika jednofazowego jest w pewnym sensie wyzwaniem. Po pierwsze nie ma zbyt wielkiego wyboru takich urządzeń różnych producentów a po drugie sama konstrukcja silnika jednofazowego nie jest zbyt przyjazna do regulacji. Do tej pory falowniki do tego rodzaju silników produkowała jedna firma a napędy te mogliśmy kupić z różnym "brandem". Kilka dni temu mieliśmy możliwość przetestowania nowego napędu serii SXE firmy Sanyu.
Falowniki SXE produkowane są w trzech wielkościach: 0,75 kW (7 A), 1,1 kW (11 A), 1,5 kW (16,5 A). Jak widać wartości nominalnego prądu wyjściowego, przekraczają znamionowy prąd standardowych silników jednofazowych o podanych wyżej mocach co pozwala na rozszerzenie zastosowania falowników do silników o nieco większej mocy. Zasoby fizyczne jak i programowe również są większe od napędów konkurencyjnych.
SXE posiada wbudowane:
- wejścia analogowe: 1 - programowalne napięciowe lub prądowe
- wejścia cyfrowe: 6 programowalnych
- wyjścia analogowe: 1 w standardzie 0...10V
- wyjścia przekaźnikowe: 1 programowalne ze stykiem przełączalnym
- wyjścia cyfrowe: 1 programowalne wyjście tranzystorowe
- wbudowany potencjometr
Uzupełnieniem funkcjonalności jest standardowo wbudowany interfejs protokołu sieciowego Modbus RTU. Przeprowadzone testy pozwoliły nam (mimo skąpej jak na razie instrukcji obsługi) zapoznać się z pracą falownika. Programowanie nie stwarza żadnych problemów sterowania falownikiem, zarówno przez panel operatorski jak i z zacisków, wykorzystaliśmy wszelkie możliwości sterowania i zadawania częstotliwości i napęd pracował prawidłowo. Ponieważ falownik posiada sporą liczbę wejść cyfrowych, pokusiliśmy się o testy szybkiego przełączania prędkości stałych z zerową rampą czasu rozbiegu i hamowania. Falownik bezbłędnie wykonywał pracę i zwiększając czy obniżając obroty silnika. W zasobach programowych znajdziemy także pełen regulator PID co pozwoli np. na zbudowanie aplikacji pompowej czy wentylatorowej wykorzystującej sprzężenie obiektowe z przetwornika ciśnienia czy temperatury.
Falownik do testów dostarczył polski dystrybutor, firma: SANYU Sobczak s.j. której serdecznie dziękujemy, tym bardziej iż cały komplet falownik i silnik został jednocześnie przekazany do Akademii Falowników w celach zbudowania stanowiska do nauki.

Lenze, to już 20 lat !

W tym roku firma Lenze świętuje dwudziestolecie obecności w Polsce. Jest mi to szczególnie bliskie jako że moja współpraca z Lenze jest równie długa a co za tym idzie mam to szczęście że mogłem obserwować zarówno rozwój tej firmy jak i poznałem ludzi którzy tę firmę tworzyli.
Lenze ma szczególny wkład w rozwój techniki napędowej w Polsce, ważne wdrożenia aplikacji napędowych oraz setki osób które mogły rozwijać swoją wiedzę i umiejętności dzięki współpracy z Lenze. W latach 90-tych miałem przyjemność rozpocząć współpracę z Lenze i poznałem obecnego prezesa Lenze Polska, Pana Jerzego Witora który dość szybko przekonał mnie do produktów Lenze z zakresu energoelektroniki. Miło wspominam znakomite prezentacje i spotkania targowe z Jerzym Sobczakiem który stwarzał znakomitą atmosferę spotkania a długie z Nim rozmowy nie tylko o napędach były czystą przyjemnością.
Niebagatelny wpływ na moją współpracę miały Lenze Systemy Automatyki z Torunia i Pan Andrzej Liksza, który ma również olbrzymi wkład w rozwój techniki napędowej w Polsce. I tu należałoby chociażby przedstawić przykład zastosowania napędów Lenze do sterowania radioteleskopem w Toruniu. Nie ukrywam że to wszystko miało na mnie bardzo pozytywny wpływ i cieszę się że mogłem zgłębiać tajniki napędowe w oparciu o nowoczesne urządzenia i współpracę z przychylnymi mi ludźmi.
Rocznica ta pozwoliła mi na chwilę wspomnień związanych z pierwszymi analogowymi napędami prądu przemiennego Lenze z jakimi miałem do czynienia kilkanaście lat temu, serię 8600 a po nich nowoczesne jak na ówczesne czasy napędy 8200. Potem powstał napęd 8200 wektor który do tej pory jest moim ulubionym napędem Lenze. W oparciu o 8200 wektor zaprojektowałem i uruchomiłem wiele aplikacji które działają bezawaryjnie do chwili obecnej. 8200 wektor została wygaszona przez nowe napędy serii 8400 do których szerze przyznam serca nie mam. W międzyczasie pojawiły się proste napędy smd i smv które są najczęściej spotykane w prostych aplikacjach napędowych.

Z okazji dwudziestolecia Lenze w Polsce, składam najserdeczniejsze życzenia dalszego rozwoju i wielu sukcesów !

Częste błędy popełniane przy montażu falowników

Mimo poprawnego projektu elektrycznego możemy nie ustrzec się przed popełnieniem błędów przy montażu falownika. Najczęściej popełnianym błędem montażowym jest nie przestrzeganie stosownych przepisów dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej. Wielokrotnie spotykałem się z falownikami zamontowanymi (nawet wiszącymi na gwoździach!) bezpośrednio na ścianie. Skutki takiego "montażu" są przewidywalne: od emisji zakłóceń do szybkiego uszkodzenia ze względu na zapylenie dostające się przez wentylator chłodzący do wnętrza falownika. Należy wspomnieć przy okazji że taki "montaż" stwarza zagrożenie dla obsługi i może również być przyczyną pożaru !

Na dołączonym zdjęciu widzimy falownik przykręcony do wspornika silnika wentylatora znajdującego się we wnętrzu centrali wentylacyjnej. Pomijając względy elektryczne, jest to błędne założenie konstrukcyjne. Układ mechaniczny wentylatora generuje drgania które są przenoszone na płytki elektroniki falownika. Po pewnym czasie tak zainstalowany falownik musi ulec uszkodzeniu. Oprócz drgań na falownik działają niekorzystne temperatury zbyt niskie jak i zbyt wysokie, takie środowisko pracy zemści się przyspieszonym "starzeniem" elementów elektronicznych i oczywiście ma ogromny wpływ na kondensatory elektrolityczne znajdujące się w falowniku.

Przemyślana instalacja mechaniczna i elektryczna falownika, pozwala na zwiększenie czasu niezawodnej pracy układu napędowego i zmniejszenie kosztów obsługi urządzeń. Mimo że ceny falowników uległy w ostatnim czasie znacznej obniżce to stanowią one jednak niebagatelny wydatek podczas procesu inwestycyjnego. Dbajmy o nasze urządzenia, naprawdę warto !

Obsługa i uruchamianie falownika - część I

Czas poruszyć temat który szczególnie leży mi na sercu ale jest bardzo rozległy, postaram się w kilku postach opisać jakie najczęstsze błędy popełniamy nawet gdy uruchamiamy któryś tam z kolei falownik.

Instalacja falowników

Grzechem przewodnim w instalacji elektrycznej jest brak stosowania kabli ekranowanych pomiędzy falownikiem a silnikiem, brak filtrów przeciw zakłóceniowych, brak dławika sieciowego. Falownik jest źródłem zakłóceń i nieekranowany kabel silnikowy staje się "anteną" która znakomicie emituje całe pasmo zakłóceń elektromagnetycznych - możliwy skutek: zakłócenia w odbiorze RTV, zakłócenia sensoryki w maszynie, nanoszenie się tychże zakłóceń na pozostałe elementy sterownicze w urządzeniu etc.. Brak dławika sieciowego (w dużym skrócie) zmniejsza "żywotność" falownika i skraca jego bezawaryjną pracę. Kable sygnalizacyjne, sterownicze oraz przenoszące sygnały analogowe (napięciowe bądź prądowe) również powinny być ekranowane !
Falownik powinien byś instalowany w uziemionej obudowie metalowej zapewniającej odpowiednie ekranowanie. Dokładny opis prawidłowego montażu, znajdziecie na stronie Instalowanie i podłączanie falowników Akademii Falowników.

BHP i zagrożenia jakie mogą wystąpić podczas prac

Wszelkie prace i instalacja, obsługa napędu może być wykonywana tylko przez wykwalifikowanych elektryków, posiadających aktualne zaświadczenie kwalifikacyjne wydane przez odpowiednie organy!
Nigdy nie należy wykonywać żadnych prac przy napędzie, kablu silnika lub silniku kiedy jest załączone zasilanie sieciowe. Po wyłączeniu zasilania sieciowego należy odczekać co najmniej 5...10 (dokładny czas podany jest zazwyczaj w instrukcji falownika) minut aby kondensatory obwodu pośredniego rozładowały się, zanim rozpocznie się prace przy napędzie, kablu silnika lub silniku!
Przed rozpoczęciem prac po wyłączeniu zasilania falownika, należy upewnić się że nie ma napięcia pomiędzy poszczególnymi zaciskami wyjściowymi falownika U, V, W a "ziemią" oraz pomiędzy zaciskami + i - obwodu pośredniego a "ziemią".
Nie wykonywać żadnych testów izolacji lub prób wytrzymałości napięciowej w napędzie.
Sprawdzić ewentualną obecność zewnętrznych napięć (np. niebezpieczny poziom napięcia na zaciskach przekaźników falownika).
Zignorowanie powyższych informacji, może być powodem poważnych obrażeń, śmierci personelu, bądź prowadzić do uszkodzenia urządzeń.

Jak zabezpieczać falowniki w "mokrych" aplikacjach ?

Ponieważ często dyskutuję na temat instalacji systemów napędowych z falownikami w różnego rodzaju niezbyt przyjaznych aplikacjach, postanowiłem opisać przypadek zastosowania ich w środowisku bardzo wilgotnym i mokrym. Oczywistym zdaje się tu fakt zastosowania zabezpieczeń różnicowoprądowych i często są one zaprojektowane aczkolwiek samo ich zastosowanie w układach z falownikami jest wielce problematyczne. Na początku musimy wziąć pod uwagę fakt iż stosując falownik tak naprawdę nie mamy do czynienia z "normalnym" zasilaniem, mało kto zastanawia się przy doborze podstawowych zabezpieczeń z jak bardzo odkształconym przebiegiem prądu mamy do czynienia i jak korygować ich dobór. Odkształcenia te mogą wpływać na niezadziałanie lub wprost przeciwnie - przypadkowe zadziałanie zabezpieczeń.

Jak zatem zabezpieczać instalację "falownikową" w mokrym środowisku ?

Tu obowiązują ścisłe reguły ogólnie nam znane, aczkolwiek nacisk szczególny musimy położyć na połączenia ochronne, wyrównawcze i solidne połączenia szafa napędowa-silnik. Zapoznać się należy również z instalacją np. rurociągów, pomp i innych urządzeń oraz z systemem ekwipotencjalizacji całego obiektu.
Nie zawsze sprawą oczywistą (wiem z doświadczenia, o zgrozo!) jest ochrona przed dotykiem bezpośrednim czyli tzw. ochrona podstawowa. Spotykałem się wielokrotnie z urządzeniami w żaden sposób niezabezpieczonymi, z szafami napędowymi przerdzewiałymi lub falownikami dosłownie wiszącymi na ścianach ! Wielokrotnie zwracałem uwagę na umieszczanie falowników w metalowych i szczelnych szafach, przypominam wszak raz jeszcze. Sukces osiągniemy stosując się do przepisów dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej i zdrowego rozsądku.

Ochrona przy dotyku pośrednim

Ochrona ta powinna przy jakimkolwiek zwarciu z częścią przewodzącą, zapewnić przerwę w zasilaniu zabezpieczanego układu. Ochronę tę można spełnić stosując aparaty realizujące samoczynne wyłączenie zasilania (zabezpieczenie zwarciowe) lub aparaty różnicowoprądowe. Z tymi drugimi jest trochę gorzej aczkolwiek pomijając ich cenę i dostępność, producenci nie dają nam zbyt wielkiego wyboru. Mimo braku przepisów obligujących nas do stosowania wyłączników różnicowoprądowych, kilkakrotnie zastosowałem je w szczególnie niebezpiecznych aplikacjach mimo że nie do końca pozbyłem się przypadkowego ich zadziałania. Do naszych aplikacji stosować należy aparaty z charakterystyką U lub U+. Stosowanie aparatów z inną charakterystyką i podwyższoną wartością prądu zadziałania całkowicie mija się z celem i generować będzie szereg niczym nieuzasadnionych pobudzeń i wyłączeń.
Dobierając zabezpieczenia z członem zwarciowym pamiętać musimy że doziemienie lub zwarcie może nastąpić w dowolnej części falownika: układzie prostownika, członie pośrednim DC, tranzystorach wyjściowych lub w instalacji silnikowej. Dobrze dobrane zabezpieczenie musi być skuteczne niezależnie od miejsca wystąpienia zwarcia lub doziemienia. Pamiętajmy również o prawidłowych nastawach falownika związanych z zabezpieczaniem prądowym silnika.

Połączenia wyrównawcze

Najistotniejszą sprawą jest ciągłość przewodów ochronnych i ich wzajemne połączenia. Wszystkie silniki np. pomp, muszą posiadać dodatkowe przewody ochronne połączone z systemem wyrównawczym a instalacje rurociągów powinny być uziemione. Przy wszelkiego rodzaju połączeniach rozłączanych, przegubowych bądź izolowanych muszą być zastosowane ochronne przewody połączeniowe o odpowiednim przekroju, tak aby każde urządzenie posiadało pewne połączenie z systemem uziemiającym.

Chcesz wiedzieć więcej ? Zapraszamy na szkolenia do Akademii Falowników !

Uruchamianie napędów o dużej bezwładności

W przypadku kiedy praca falownika wymaga zakresu momentu obrotowego powyżej znamionowego momentu obrotowego silnika, przy szerokim zakresie prędkości i bez żadnego mierzalnego sygnału sprzężenia zwrotnego od prędkości np. enkoder, należy zastosować dobry falownik ze sterowaniem wektorowym bezczujnikowym lub sterowanie DTC. W przedstawionym przypadku napęd młyna walcowego, kulowego nie dość że ma pracować w szerokim zakresie prędkościowym to musimy go odpowiednio wypozycjonować do zasypu i zalania wodą technologiczną. Młyny rozdrabniające pracują zazwyczaj przez długi okres czasu (od kilku do kilkudziesięciu godzin w pojedynczym trybie technologicznym). Problemy zazwyczaj następują w momencie uruchamiania młyna czy kruszarki oraz jego pozycjonowania, jeżeli ruch obrotowy przenoszony jest za pomocą pasków to napotkamy na kilka przeszkód: prężenie pasków i ruch zwrotny, poślizg oraz bezwładność płynnej masy znajdującej się w środku (dążenie do poziomu). Olbrzymią rolą jest zachowanie odpowiedniego montażu mechanicznego urządzenia, umieszczenie mocowania w osi i sprawność łożysk, panewek etc... Wspomaga to uruchomienie urządzenia, unika wpadania w rezonans zmniejszając w ten sposób zapotrzebowanie na moment rozruchowy. Omawiany młyn/kruszarka zasypywany jest kilkunastoma tonami komponentów do wytwarzania farb a następnie zalewany w 2 cyklach wodą. Aby dokonać zasypu, należy młyn ustawić w pozycji wejściowej i pozostawić go w taki sposób do zakończenia załadunku. Proces hamowania i pozycjonowania na żądanie przeprowadzany jest poprzez zmniejszenie obrotów silnika z częstotliwością około 10 Hz, w chwili minięcia pierwszego czujnika pozycji i zatrzymanie silnika przy wspomaganiu prądem stałym (DC Hold) przy czujniku drugim. Następnie młyn zostaje zablokowany mechanicznie. Po załadowaniu i zabezpieczeniu zasypu, młyn jest gotowy do pracy a jego uruchomienie następuje z wydłużoną rampą czasową do obrotów określonych technologicznie. Zbyt krótki czas rozruchu może powodować "ślizganie" się pasków na kołach pasowych a zbyt długi powodować generowanie błędu rozruchowego falownika. W aplikacji którą uruchamiałem zastosowałem falownik ACS800 firmy ABB o mocy 132 kW. Zasoby programowe tego falownika są na tyle bogate że możemy poradzić sobie z każdą "niespodzianką" jaka czekać nas może podczas uruchamiania obiektowego.
Pozdrawiam, Przemek.

Zamiana sygnału prądowego 4...20mA na sygnał napięciowy

Czasami spotykam się (w starszych modelach falowników) z "konfliktem" połączenia różnego rodzaju przetworników np. ciśnienia, z wyjściem analogowym 0(4)...20mA i wejściem analogowym w falowniku w standardzie napięciowym (0...10V).
Prostym i dość niezawodnym rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie rezystora 510 Ohm co pozwoli nam przetworzyć sygnał prądowy na napięciowy.
Uzyskamy to mierząc spadek napięcia na rezystorze 510Ω, będącym obciążeniem przetwornika. Spadek napięcia jest proporcjonalny do wielkości przepływającego prądu w przybliżonej zależności: 1mA = ~ 0.5V. W obliczeniach bardziej precyzyjnych należy uwzględnić rezystancję wewnętrzną wejścia analogowego falownika. Charakterystyczne punkty przetwarzania to:
1mA ~ 0,5V
4mA ~ 1,9V
10mA ~ 4,9V
20mA ~ 9,8V
W falownikach z programowalnym zakresem napięciowym można wybrać poziom 2...10V i w ten sposób uzyskać kontrolę utracenia minimalnego poziomu sygnału 2V, co pomoże nam w wykrywaniu uszkodzenia przetwornika lub utraceniu połączenia z nim, np. przy uszkodzeniu kabla zasilającego przetwornik. Musimy pamiętać przy tym że przełożenie prąd/napięcie w takim układzie jest przybliżone i zależne od rezystancji wewnętrznej wejścia analogowego w falowniku oraz jego rozdzielczości.
Pozdrawiam serdecznie, Przemek.

Falowniki w wentylacji wymuszonej

Wśród wielu aplikacji napędowych z wykorzystaniem falowników najczęstsze ich zastosowanie to wentylacja i przepompownie. Od kilku lat montujemy nasze szafki napędowe do wysokościowców w Warszawie. Ze względu na ilość poziomów mieszkalnych nie można tu wykorzystać wentylacji grawitacyjnej i zastosowano tu kilkanaście wentylatorów małej mocy w pionach kuchennych i łazienkowych. Ponieważ coraz więcej takich bloków mieszkalnych przekształca się we Wspólnoty Mieszkańców a Ci patrzą na wydatki jakie muszą ponieść w związku z eksploatacją budynków i wszelkie oszczędności są mile widziane.
Specjalnie dla Wspólnot opracowaliśmy szafę napędową która ogranicza zużycie energii elektrycznej oraz zmniejsza straty ciepła które w okresie zimowym jest w nadmiarze "wyciągane" przez wentylatory. W aplikacji tej wykorzystaliśmy dwa falowniki Lenze smv, układ obejściowy oraz przekaźnik programowalny NEED firmy Relpol. Zasada działania układu sterowania jest bardzo prosta: wykorzystując kalendarz systemowy przekaźnika programowalnego wprowadzamy pracę na trzech różnych częstotliwościach w zależności od dnia tygodnia i godziny. System posiada wbudowane sterowanie automatyczne oraz ręczne a w przypadku awarii falownika samoczynnie przełącza się na układ obejściowy i generuje sygnał o zakłóceniu, powiadamiając konserwatora o wystąpieniu awarii. W kilku przypadkach zastosowaliśmy powiadamianie o zdarzeniach przez wysyłanie odpowiednich komunikatów sms z modemu GSM. Całość inwestycji wprowadza oszczędności zużycia energii elektrycznej w zakresie 30...50% w zależności od pory roku i temperatur wewnątrz i na zewnątrz budynku. Wszelkie ustawienia mogą być przeprowadzane za pomocą klawiatury przekaźnika NEED, na jego mini ekranie wyświetlany jest również stan pracy układu napędowego oraz stany awaryjne.
Pozdrawiam Przemek

Uruchamiamy falownik S100

W czasie przygotowań do testów nowej serii falowników S100 firmy LSiS mieliśmy możliwość zapoznania się zarówno z menu programowania falownika, przez panel operatorski jak i częścią hardware udostępnioną użytkownikowi. W poście tym opiszemy część zasilania i podłączania silnika oraz moduł wejść/wyjść falownika.
Po odkręceniu jednego wkręta, wyjęcie zaślepki osłaniającej zaciski wejść/wyjść i demontaż panela nie sprawia żadnego kłopotu.

Interfejsy

Dwa złącza przeznaczone dla użytkownika zwiększają funkcjonalność napędu. Złącze CN1 służy do podłączania opcjonalnych kart sieciowych w standardzie: mojej ulubionej sieci CANopen oraz Ethernet/IP i Profibus-DP. Do wielofunkcyjnego złącza RJ45 oznaczonego jako CN2, podłączyć możemy: graficzny panel operatorski iS7 oraz przez konwerter, komputer z oprogramowaniem DriveView7. Warto korzystać z oprogramowania i to nie tylko aby zapisać backup ustawień ale ze względu na rozszerzone możliwości falownika o któych niedługo napiszemy.

Przełączniki

Cztery miniprzełączniki zapewniają nam konfigurowanie wejść i wyjść analogowych w standardzie napięcie lub prąd, zmianę polaryzacji wejść cyfrowych oraz terminowanie wbudowanej sieci Modbus.

STO

Nowością w falownikch LSiS jest standardowo wbudowany moduł STO (zaciski są fabrycznie połączone tak aby napęd mógł być uruchomiony). Funkcjonalność ta jest zgodna z EN60204-1, kategoria zatrzymania 0 (zatrzymanie niekontrolowane przez blokadę momentu). F, moduł ten wbudowano aby sprostać wymaganiom EN954-1, 3 kategorii bezpieczeństwa i EN61508, SIL2 i EN ISO 13849-1 PLd. Rozłączenie napięcia (SC) z zacisków SA i SB "odcina" napięcie wyjściowe, zatrzymując jednocześnie taktowanie tranzystorów wyjściowych co potwierdzane zostaje komunikatem "SFT" na wyświetlaczu panela.

Zaciski wejść i wyjść

W modelu który otrzymaliśmy do testów znajduje się:
- siedem programowalnych wejść cyfrowych skonfigurowanych jako NPN (P1...P7, NO zamykanie do CM
- dwa wejścia analogowe (V1, I2)
- jedno wyjście analogowe (AO)
- wejście impulsowe TI (0...32 kHz)
- wyjście impulsowe TO (0...32 kHz)
- wyjście tranzystorowe Q1
- wyjście przekaźnikowe ze stykiem przełączającym (A1, B1, C1)
- zaciski STO do podłączania styków przekaźników bezpieczeństwa (SA, SB, SC).

Zaciski znajdują się w trzech rzędach i niestety podłączanie środkowej listwy może przysporzyć nieco problemów, zachowując jednak samodyscyplinę i odpowiednią kolejność połączeń można uniknąć "konfliktów" łączeniowych.

Zaciski silnoprądowe

Jak wspominałem w poście "Nowy falownik LS S100 - pierwsze wrażenia", złącze silnoprądowe znajdujące się w dolnej części falownika - osłonione jest plastikową zaślepką. Po usunięciu tej zaślepki z lewej strony znajdziemy zaciski zasilania falownika w części środkowej zaciski szyny DC, czopera i/lub rezystora hamowania. I w tym miejscu pojawia się zacisk oznaczony literą "N" który wprowadzać może w błąd niedoświadczonego Użytkownika... Zaciski P1 i P2 służą do podłączenia zewnętrznego dławika DC i standardowo połączone są mostkiem. Po prawej stronie znalazły się zaciski śrubowe do podłączania silnika, na wszelki wypadek zasłonięte nalepką z napisem Motor :).

Mam nadzieję że niedługo opiszę nasze testy i wypróbujemy możliwości programowe falownika S100.

Napęd młyna kulowego z falownikiem iS7

Dziś zakończyłem uruchamianie modernizowanej młynowni, program pilotażowy - wymiana szafy napędowej jednego z czterech młynów kulowych. Technologia Inwestora. wymaga regulacji obrotów w sposób bardziej precyzyjny tak aby kule wewnątrz młyna spadały w określonym położeniu młyna. Zastosowanie falownika iS7 firmy LS oraz stan istniejącej szafy sterowniczej wymusiło zaprojektowanie całkowicie nowej szafy napędowej w której znalazł się filtr przeciwzakłóceniowy, styczniki zasilania z falownika oraz układu obejściowego (bypass), zadajnik falownika wraz z programowalnym licznikiem ilości obrotów. Proces technologiczny jest dość brudny i w hali gdzie zamontowane są młyny jest dość duże zapylenie. To wymusiło na nas zastosowanie specjalnych wentylatorów i kratek wlotowych szafy o stopniu ochrony IP65. Z jednej strony uzyskaliśmy ochronę wymienianego powietrza a z drugiej jego przepływ na wymaganym poziomie.
Falowniki iS7 to napędy dla wymagających aplikacji. Posiadają wbudowany filtr klasy A oraz dławik DC, przeciążalność: 150% przez 60 sekund, 200% przez 2 sekundy. Płytki elektroniki są dodatkowo zabezpieczone co wspomaga aplikowanie falownika do pracy w ciężkich warunkach. Rozruch silnika zaprogramowany został z wydłużoną rampą czasową do 40 sekund tak aby młyn łagodnie rozpędzał się do wartości zadanej w zakresie: 38...47 Hz. N konstrukcji młyna zainstalowano dwa czujniki indukcyjne do zliczania ilości obrotów oraz pozycjonowania młyna do pozycji zasypu. Po zaprogramowaniu częstotliwości oraz ilości obrotów, młyn pracuje do momentu ich zliczenia a następnie zatrzymuje się zgodnie z rampą czasową.Przeprowadzone badania próbek mielonego materiału ceramicznego w zależności od składu mieszanki, wymagają właśnie pracy młyna w tym zakresie częstotliwości.
Inwestor wyraził chęć wymiany pozostałych trzech szaf na napędy z zastosowaniem falowników. Za kilka tygodni postaram się opisać zachowanie się układu napędowego młynowni...
Pozdrawiam, Przemek

Falowniki smv - sterowanie momentem

Falowniki wektorowe zadomowiły się na naszym rynku i przez ostatnie lata można było zaobserwować duże zainteresowanie naszych Klientów i wykorzystanie ich w wielu różnorakich aplikacjach napędowych. Jednak najczęściej uruchamiane jest wektorowe sterowanie prędkością które jest zaimplementowane w jednosilnikowych aplikacjach, wymagających wysokiego momentu rozruchowego i szybkiej regulacji obrotami silnika. Falowniki smv firmy Lenze mimo swojej prostoty posiadają dość duże możliwości sterowania wektorowego prędkościowego jak i momentowego. To skłoniło mnie do zastosowania ich w linii technologicznej - przewijania drutu wraz częścią prostowania, odmierzania i cięcia drutu zbrojeniowego. Silniki odwijania i przewijania drutu są zasilane z falownika smv o mocy 5,5 kW. Idea i realizacja napędu jest bardzo prosta, po wybraniu trybu sterowania momentem i wprowadzeniu do falownika podstawowych danych z tabliczki silnika, została przeprowadzona autokalibracja falownik-silnik i aplikacja jest gotowa do pracy. Oczywiście pamiętać należy o ustawieniach czasu reakcji napędu oraz ograniczeniu minimalnej i maksymalnej częstotliwości.
Zasada działania od strony użytkownika jest bardzo prosta: przez wejście analogowe zadawana jest wartość momentu z jakim chcemy pracować (w tym wypadku ustalony moment = naciąg przewijanego drutu), drut nie może być rozciągany oraz niedopuszczalny jest jego "zwis". W opisywanej aplikacji wartość momentu była zapisywana w poszczególnych recepturach panela operatorskiego ale nic nie stoi na przeszkodzie aby do wejścia analogowego falownika podłączony był potencjometr czy zadajnik napięciowy lub prądowy. Dodatkowo wyjście analogowe falownika podłączone zostało do sterownika PLC, wyjście to zostało zaprogramowane jako % aktualnego momentu falownika). Dane te są również wyświetlane na panelu linii technologicznej a zaprogramowane stany ponadnormatywne, zatrzymują w łagodny i szybki sposób całość urządzenia.
Takie rozwiązanie pozwala na równomierną pracę przewijania, prostowania i cięcie drutu zbrojeniowego. Zastosowanie falownika smv zmniejszyło koszty sterowania i znacznie ułatwiło projekt wykonawczy maszyny i jej rozruch. Programowanie falownika wraz z określeniem momentu dla różnych przekrojów drutu nie trwało dłużej niż 40 minut. Prototyp urządzenia jest w fazie testów od kilkunastu dni i jak na razie nie zgłoszono żadnych uchybień działania w stosunku do założeń projektowych.
Pozdrawiam, Przemek.

Falownik Sanyu - pompa urobku w żwirowni

Jedno z ostatnich naszych zleceń, dotyczyło nietypowej aplikacji napędowej - instalacji falownika na pływającej barce w żwirowni. Silnik pompy ssącej o mocy 132 kW zasilany z agregatu prądotwórczego o odpowiedniej wydajności uruchamiany był w klasycznym układzie rozruchowym gwiazda-trójkąt. Wiązało się to z szeregiem niedogodności od znacznego prądu rozruchowego, spadku napięcia, poprzez ponadnormatywne zużywanie się układu mechanicznego pompy i awarie występujące w sterowaniu.
Do aplikacji tej został dobrany falownik SY 8000 firmy Sanyu.
Barka wyposażona jest w dwie pompy, jedna z nich to pompa z silnikiem 18,5 kW - służąca do zalewania rurociągu ssącego i pompy głównej a jednocześnie erozyjnie spulchnia strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem caliznę złoża. Mieszanina wody z urobkiem żwirowo-piaskowym zasysana jest przez pompę główną i kierowana rurociągiem do dalszej obróbki (przesiewanie, segregacja i zwrot wody do zbiornika).

Projektując szafę napędową musieliśmy zaadaptować istniejący układ rozruchowy (gwiazda-trójkąt) jako zapasowy bypass, wykorzystywany w przypadku awarii falownika oraz zastosować odpowiednie układy blokady elektrycznej i mechanicznej nie pozwalające na jednoczesne załączenie zasilania silnika z falownika i z agregatu. W szafie zamontowano dwa styczniki z blokadą elektryczną i mechaniczną, zabezpieczenie falownika, dławik sieciowy i przekaźniki pomocnicze. Wybór rodzaju pracy odbywa się za pomocą trójpołóżeniowego przełącznika z trybami: 1 - praca bypass, 0 - wyłączenie, 3 - praca z falownikiem. W przypadku wyboru pracy 1, falownik jest odstawiony i działa dotychczasowy układ stycznikowy, po wybraniu pracy 2, układ stycznikowy jest całkowicie rozłączany, i odcinane jest od niego napięcie z agregatu, zamknięty zostaje stycznik łączący silnik "w trójkąt" oraz włączony zostaje zadajnik falownika, elementy te zostały zamontowane na elewacji pulpitu operatora barki. Wyświetlacz panela zadajnika został zaprogramowany w procentach wydajności pompy (zadawanie częstotliwości) a drugi jako obciążenie silnika (analogowy sygnał wyjściowy z falownika), dzięki takiemu rozwiązaniu operator ma kontrolę nad pracą pompy ssącej co wiąże się z wydajnością całego układu pobierania urobku.
Po przeprowadzeniu wstępnego rozruchu mogliśmy przystąpić do pełnej pracy technologicznej w miejscu pobierania medium, barka została ustawiona i rozpoczęła pracę. "Miękki" rozruch nie wprowadzał kawitacji rurociągu (co miało miejsce przy rozruchu stycznikowym) oraz nie powodował uderzeń mechanicznych samej pompy. W trakcie pracy ustalone zostały minimalne i maksymalne częstotliwości pracy oraz rejestrowane były parametry sieci zasilającej i prądu silnika. Zastosowanie falownika wprowadziło ograniczenie prądu silnika o około 20% co ma przeniesienie na oszczędzanie paliwa agregatu a co za tym idzie zmniejszenie kosztów wydobycia urobku.

Zastosowanie sterowania SPFC z falownikiem

Systemy gminnych przepompowni oparte są zazwyczaj o układ kilku pomp o mocy silników od 4 do 7,5 kW. W układach tych stosowane są falowniki ze sterowaniem PFC (Pump and Fan Control = PFC). Sterowanie załącza i wyłącza pompy pomocnicze w zależności od zmieniającego się zapotrzebowania. Funkcja automatycznego przełączania pracujących pomp pomocniczych steruje zmianami pracującej w danym momencie pompy w taki sposób, aby całkowity czas każdej z pomp pomocniczych był zbliżony lub jednakowy.
Systemy sterowania pompami SPFC (Soft Pump and Fan Control = SPFC) działają podobnie z tym że każda pompa rozpoczyna pracę wykorzystując falownik a w przypadku potrzeby, pompa przełączana jest na układ zasilania z sieci. Sterowanie SPFC umożliwia obniżenie prądu rozruchowego silnika podczas załączania silników pomocniczych do zasilania sieciowego. Taki układ zapewnia zmniejszenie zużycia mechanicznego pomp przez co zwiększony jest czas między ich awariami i pozwala zmniejszyć zużycie energii elektrycznej. W opisywanym przypadku szafa napędowa zaprojektowana została do sterowania 4 pompami o mocy 5,5 kW każda. W szafie zabudowany został falownik ACS 310 firmy ABB, styczniki z blokadą elektryczną i mechaniczną do zasilania pomp z falownika i sieci, zabezpieczania (wyłączniki silnikowe) oraz zabezpieczenia od suchobiegu i zaniku fazy zasilania. Na elewacji szafy zostały zamontowane trzy-położeniowe pracy każdej pompy (praca automatyczna, odstawienie i praca ręczna), lampka awarii oraz panel falownika. Panel ten został skonfigurowany w sposób przyjazny Użytkownikowi i można na nim obserwować: częstotliwość pracy falownika, prąd wyjściowy oraz aktualne ciśnienie (bar) w instalacji. Całość sterowania SPFC realizuje falownik ACS310, w przypadku awarii lub odstawienia którejkolwiek z pomp, zostaje ona pominięta a do pracy zostaje włączona następna w kolejności.
Układ pompowni wyposażony również został w komunikację GSM, informującą obsługę o stanach awaryjnych, zanikach napięcia oraz zbyt niskim ciśnieniu pompowni. Istnieje również możliwość zdalnego resetu błędów występujących w układzie automatyki. Dodatkową zaletą realizacji takiego układu sterowania, jest atrakcyjna cena i pewność działania pompowni. Falowniki ACS310 jak również inne można zakupić w atrakcyjnych cenach w profesjonalnym sklepie z falownikami. Nie jest to kolejny handel internetowy, firma ta fachowo doradza oraz bezpłatnie programuje falowniki, serdecznie zatem polecam !

Nowy falownik LS S100 - pierwsze wrażenia

Dzięki uprzejmości firmy Aniro, otrzymaliśmy do testów falownik nowej generacji, serii S100 produkcji LSiS. Pierwsze co rzuca się w oczy to wymiary urządzenia, maksymalne gabaryty falownika dla mocy 5,5kW to: wysokość: 232mm, szerokość: 160mm, głębokość: 140mm. Według danych producenta wymiary zostały zredukowane w stosunku do falowników serii iG5A o 60%. Zmniejszenie wymiarów nie przeszkodziło producentowi doposażenia falownika w filtr RFI, dławik DC oraz w moduł STO. Moją uwagę zwróciła również staranność wykonania, wszystkie elementy plastikowe są perfekcyjnie wykonane i doskonale pasują do siebie, brak widocznych szczelin czy odstających elementów. Konstrukcja napędu pozwala na jego montaż "bok do boku" bez pozostawiania odstępów większych niż 2 mm co pozwala na zmniejszenie szafy napędowej w której są instalowane.
Po odkręceniu jednego wkręta i zdjęciu głównej części obudowy, osłaniającej zaciski silnoprądowe znajdujemy plastikową zaślepkę która nie pozwala na bezpośredni dostęp do tychże zacisków. Osłona ta zabezpiecza technika przy podłączaniu czy dokonywaniu zmiany konfiguracji oprzewodowania sterującego na przykład w trakcie kiedy nie są do końca rozładowane kondensatory falownika. Muszę przyznać że ten niewielki element plastikowy zaskoczył mnie a jednocześnie ucieszyła mnie dbałość producenta o nasze bezpieczeństwo. Zaciski sterujące znajdują się pod mniejszą zaślepką umiejscowioną poniżej panela programowania.

Listwa zaciskowa sterowania i kontroli ma niewielkie wymiary i skoordynowana jest w trzech rzędach tak że dostęp do niższego rzędu może być utrudniony po podłączeniu oprzewodowania do górnej części. Oczywiście przy świadomym rozplanowaniu montażu nie będzie to większą przeszkodą. W modelu który otrzymaliśmy znajdziemy znane nam z poprzednich modeli falowników LS, wejścia cyfrowe jak również nowe zaciski oznaczone SA, SB, SC, są to fabrycznie zmostkowane zaciski funkcjonalności STO (Safe Torque Off – bezpieczny stan blokady momentu silnika). Przypomnijmy że odpowiednie normy wymagają stosowania STO w aplikacjach napędowych maszyn i linii technologicznych. Falownik został wyposażony w jeden programowalny przekaźnik ze stykiem przełączalnym oraz programowalne wyjście tranzystorowe. I/O analogowe to: jedno wejście w standardzie 0...10V oraz drugie z możliwością wyboru (przełącznik) jako wejście napięciowe lub prądowe. Wyjścia analogowe w zależności od modelu to jedno lub dwa w standardzie napięciowym oraz TO - wyjście impulsowe 0...32kHz.
W chwili obecnej przygotowujemy się do przeprowadzenia testów falownika oraz sprawdzenia jego możliwości technicznych i programowych. O wynikach nie omieszkamy Was powiadomić.

Pozdrawiam, życząc przy okazji Wesołych Świąt.
Waldek

Prosta synchronizacja falowników w prościarkach drutu

W niektórych przypadkach aplikacji napędowych wymagania konstrukcyjne zmuszają nas do synchronizacji kilku lub kilkunastu falowników. W zależności od dokładności synchronizacji mamy klika możliwości do wyboru. W przedstawianym przypadku zmuszony byłem do zsynchronizowania sześciu silników prościarki drutu zbrojeniowego między sobą w połączeniu z falownikiem nadrzędnym który dyktował prędkość pracy całego układu.
Napędem głównym był falownik iS7 a falownikami które napędzały poszczególne człony prościarki to falowniki ACS355. Wszystkie falowniki przygotowane zostały do pracy w trybie wektorowym i sterowane przez dwa wejścia analogowe. Falownik nadrzędny iS7 poprzez specjalny układ rolek z dociskiem pneumatycznym "ciągnie" 2 druty o średnicy 8 mm i dwa o średnicy 10 mm. Sterowanie obrotami silnika głównego odbywa się w pracy automatycznej oraz ręcznej, jego wyjście analogowe podłączone jest do wejść analogowych falowników prościarki. Każdy falownik prościarki posiada dodatkowo podłączony potencjometr do "doregulowywania" częstotliwości wyjściowej. Falowniki ACS355 posiadają dwa wejścia analogowe z możliwością przeprowadzania podstawowych operacji arytmetycznych z ich wykorzystaniem. Dzięki takiemu połączeniu, priorytetem dla poszczególnych napędów prościarek jest sygnał z wyjścia analogowego falownika napędu głównego ale każdy z falowników można doregulować w taki sposób aby cykl technologiczny odbywał się płynnie mimo np. różnic w dobranych przekładniach. Wszystkie połączenia zostały wykonane zgodnie z wymaganiami Dyrektywy Maszynowej oraz EMC.
Przy tej okazji polecam zarówno samą stronę Akademii Falowników jak i szkolenia przez Akademię organizowane. W trakcie projektowania i uruchamiania urządzenia korzystałem z wydatnej pomocy informacji i wiedzy zdobytej dzięki szkoleniom.

Oszczędzamy energię z falownikiem

W ubiegłym roku, udostępniliśmy na stronach Akademii Falowników kalkulator oszczędności energii. Kalkulator ten cieszy się olbrzymią popularnością lecz nie brak również osób które proszą o dodatkowe wyjaśnienia dotyczące oszczędności. W poście z sierpnia informowaliśmy o podstawach oszczędzania przy stosowaniu regulowanych napędów. Teraz przedstawię odpowiedzi na najczęściej pojawiające się pytania. Kalkulator należy stosować do napędów regulowanych falownikami z włączoną funkcją U/f (tzw. sterowanie skalarne). Największe oszczędności uzyskamy np. przy instalacjach pomp i wentylatorów.
Na wykresie który zamieszczamy uwidoczniona została krzywa zużycia energii elektrycznej w zależności od prędkości obrotowej silnika elektrycznego. Zaznaczone pola to: zmniejszenie prędkości silnika o 20% która powoduje zmniejszenie konsumpcji energii o 50%.
Przy stosowaniu kalkulatora jak i posługiwaniu się wykresem, należy kierować się rozsądkiem ! Musimy przeprowadzić kilka dodatkowych czynności tak aby przy doborze minimalnej prędkości obrotowej silników, zachować sprawność technologiczną urządzeń nimi sterowanych. Pomocne przy tym są wykresy pracy pompy, wentylatora czy dmuchawy gdzie jest określona wydajność w uzależnieniu od prędkości obrotowej. W innym przypadku możemy mieć efekt "mielenia" medium a nie jego tłoczenia. Po sprawdzeniu tych wielkości możemy zoptymalizować falownik w taki sposób aby z jednej strony zachować wszelkie wielkości technologiczne urządzenia a z drugiej uzyskać maksymalne oszczędności zużycia energii elektrycznej. Musimy także pamiętać że programując falownik z funkcją uśpienia, wprowadzamy niewielkie opóźnienia w czasie reakcji na np. zmniejszone ciśnienie w instalacji, co prawda zazwyczaj jest to instalacja bytowa gdzie nieznaczny spadek ciśnienia nie wprowadza zbytnich zakłóceń ale gdy jest to instalacja przemysłowa może to mieć całkowicie odmienne skutki.
Do każdej aplikacji jedno lub wielosilnikowej należy podchodzić indywidualnie, sporządzić bilans mocy, sprawdzić wymogi technologiczne oraz sprzętowe. Dopiero wówczas osiągniemy określone skutki z zastosowania falowników. Istnieją oczywiście urządzenia przy których nie uzyskamy tak dużych oszczędności ze względu właśnie na wymogi techniczne, dobrym przykładem są tu pompy hydrauliki siłowej. W przypadku dalszych pytań lub wątpliwości zapraszamy do kontaktu z nami. Podczas szkoleń Akademii Falowników, prezentujemy szerzej tematykę oszczędności i optymalizację falowników do ww aplikacji napędowych.

Falowniki z Allegro - odsłona trzecia

W ubiegłym tygodniu po raz nie wiem już który dotknął mnie problem sprzedaży falowników poprzez Allegro. Ponieważ człowiek który do mnie zatelefonował był niezwykle uprzejmy ale i bardzo zdesperowany, postanowiłem Mu pomóc. Falownik zakupił od "firmy" która reklamuje się jako dostawca falowników i być może tak jest, aczkolwiek urządzenia którymi handluje traktuje na równi z młotkami czy siekierami. Znajomość urządzeń ma w małym palcu i wie jak "podłonczyć" falownik do zasilania. Zdesperowany i niezbyt szczęśliwy nabywca falownika, opowiedział mi jak to sprzedający zapewnił go że falownik jest już skonfigurowany do pracy wektorowej przy nawijaniu folii i jest to "cud techniki" który po włożeniu "wtyczki" będzie działał.
Podobne bzdury słyszałem już wielokrotnie więc zbytniego wrażenia na mnie nie zrobiły, oczywiście jak się okazało napędu nikt nawet nie rozpakował nie mówiąc o jakimkolwiek programowaniu. Wyjaśniłem człowiekowi że falowniki nie są jeszcze programowane telepatycznie, poprosiłem o przygotowanie i podłączenie falownika do silnika z którym miał współpracować i poprowadziłem "za rękę" aż do momentu pierwszego uruchomienia do pracy.
Zdesperowany telefonujący, serdecznie podziękował i obiecał odwdzięczyć się..:) Zobaczymy... ale nie w tym rzecz. Postanowiłem poczytać o sprzedającym niby-aukcyjnie falowniki, jak się okazało ma On stron kilka w necie.. i nieźle się obśmiałem czytając to co tam ktoś spłodził. Stwierdziłem również co najmniej kilka mniej czy więcej wiernych kopii z falowniki.com a i z naszego bloga.. Małpuje, kopiuje ten niby-ekspert...
Napiszę wprost.. chłopie handluj falownikami ale błagam nie staraj się wejść w rolę eksperta, ja mimo i wiedzy wieloletniej i szkół odpowiednich pokończonych nie jawię się jako ekspert bo wiedzę zdobywa się przez całe życie i uczyć się trzeba też całe życie !
A i jeszcze jedno, falowniki to nie kartofle żeby sprzedawać je na aukcjach udając że to są aukcje ! Ceny jakie proponujesz są śmiesznie niskie bo zapewniasz tylko towar nie dając nic co dają firmy profesjonalnie zajmujące się systemami napędowymi. Całe szczęście że coraz więcej ludzi przekonuje się że kupując tanio tak naprawdę tracą ! Bardzo dziwię się że firmy-importerzy pozwalają na tak niskie traktowanie Ich urządzeń, ja bym się po prostu wstydził !
Pozdrawiam, Przemek !

Metody zadawania częstotliwości falownika przez wejścia analogowe

Temat łączenia zarówno wejść analogowych jak i cyfrowych falownika wraca co jakiś czas w rozmowach z nowymi Klientami. Postaram się w tym poście pokazać jak należy łączyć wejścia analogowe z różnego rodzaju urządzeniami które mogą być zadajnikami częstotliwości wyjściowej falownika.
Obecnie produkowane falowniki mają przynajmniej jedno uniwersalne wejście analogowe obsługujące dwa podstawowe standardy poziomów analogówych używanych w automatyce przemysłowej. Pierwszy z nich to standard napięciowy poziomu 0...10V, standard ten pozwala na zadawanie częstotliwości np. przez potencjometr. Drugi to standard prądowy z poziomem 0...20mA (rzadko obecnie używany) lub 4...20mA inaczej nazywany pętlą prądową. Pętla 4...20mA ma tę przewagę nad 0...20mA że urządzenie (w tym przypadku falownik) może wykrywać przerwę w obwodzie np. przetwornika ciśnienia lub jego uszkodzenie. Prosto mówiąc falownik "wie" że minimum na wejściu prądowym to 4mA, jeśli pętla zostanie przerwana - prąd zmaleje do zera i falownik powinien odpowiednio zareagować. Niesłychanie pomocne może to być w przypadku zastosowania regulatora PID gdzie może zaistnieć sytuacja uszkodzenia przetwornika czy przerwanie jego obwodu i falownik mógłby wówczas pracować cały czas z częstotliwością maksymalną !

Na rysunku przedstawiam podstawowe możliwości zastosowania wejść analogowych.

1 - Regulacja potencjometrem zewnętrznym (wejście napięciowe)
2 - Regulacja z zadajnika lub sterownika PLC (wejście napięciowe)
3 - Regulacja z zadajnika, czujnika, etc.. (wejście prądowe aktywne)
4 - Regulacja z zadajnika, czujnika, etc.. (wejście prądowe pasywne).

1 - Najprostsza regulacja to zastosowanie potencjometru obrotowego o odpowiedniej wartości (sprawdzić w instrukcji falownika jaka wartość!). Po podłączeniu skrajnych zacisków potencjometru do zasilania napięcia referencyjnego +10V a z drugiej strony do "masy" falownika (oznaczenia mogą być różne: COM, CM, GND...) suwak potencjomtera łączymy z wejściem analogowym napięciowym. Jeśli falownik został zaprogramowany na zakres częstotliwości 0...50Hz to odpowiednio poziom napięcia na wejściu analogowym IA, będzie przekładany na częstotliwość wyjściową 0V=0Hz, 10V=50Hz.

2 - Bardzo podobnie podłączamy do wejścia IA - napięciowego podłączamy zewnętrzne urządzenie w postaci np. przetwornik ciśnienia, wyjście napięciowe (AO) sterownika PLC, zadajnik napięciowy, etc.. Istotne jest przy tym połączenie napięcia odniesienia (zazwyczaj minus zasilacza) do "masy" falownika.

3 - Urządzenia z wyjściem prądowym aktywnym łączymy identycznie jak napięciowe do wejścia analogowego, prądowego falownika.

4 - Bardzo często spotykamy urządzenia z wyjściem analogowym prądowym które wymagają zewnętrznego zasilania, są to urządzenie posiadające wyjście pasywne. W takim przypadku albo wykorzystujemy zewnętrzny zasilacz lub możemy wykorzystać napięcie falownika (np. falownik iG5A - zacisk 24) pamiętać należy o tym że napięcie z falownika ma zazwyczaj niezbyt dużą wydajność prądową.

Konfiguracja wejścia napięciowe - prądowe

W zależności od: typu, producenta, budowy falownika - możemy spotkać się z różnymi metodami konfiguracji wejść analogowych.

Na rysunku przedstawione są dwa rozwiązania z którymi można się często spotkać. Pierwszy z nich do wbudowany w falowniku przełącznik, U - oznacza konfigurację napięciową, I - konfigurację pętli prądowej. Inną metodą konfiguracji wejść analogowych, są zworki w postaci złączek lub wyjmowanych małych wtyczek które przekładamy do odpowiednich pinów gniazd.
Oczywiście możemy też spotkać falowniki w których konfigurację wejść określamy programowo w takim przypadku należy tylko w dokonać zmian w odpowiednim parametrze falownika.
Wszystkie wejścia analogowe należy łączyć z urządzeniami przewodami ekranowanymi !
Pozdrawiam, Przemek.

Wymiana starych falowników i Modbus

Coraz częściej mam do czynienia z dokonaniem wymiany uszkodzonych falowników, przy sterowaniu binarnym nie ma większego problemu. Po porównaniu zasobów fizycznych, programowych falownika i sporządzeniu dokumentacji elektrycznej z wrysowaniem zacisków starego i nowego falownika - można przystąpić do takiej wymiany. Gabaryty nowoczesnych falowników zazwyczaj są mniejsze więc nie musimy szukać miejsca w szafie sterowniczej. Gorzej jest, jeśli w urządzeniu był wykorzystywany protokół sieciowy. Taki przypadek miałem ostatnio w jednej z firm w Rzeszowie, uszkodzony falownik sterowany był przez sieć Modbus i mimo że znane były adresy poszczególnych funkcji to nie mieliśmy możliwości ich zmiany jako że nikt ww firmie nie miał kodu źródłowego do nadrzędnego sterownika PLC.
Nie pozostało nic innego jak zainstalować nowy falownik, w tym przypadku wybrany został falownik ACS550 firmy ABB o mocy 45 kW i z przeznaczeniem do pracy ciężkiej.

Przy tej okazji dostosowaliśmy układ sterowania maszyny do przepisów Dyrektywy Maszynowej i zwiększyć bezpieczeństwo pracy. Zainstalowano nowoczesne przekaźniki bezpieczeństwa wraz z nową instalacją połączeń - wyłączników bezpieczeństwa i wyłączników krańcowych.
Pozostała do zrealizowania funkcja sterowania falownikiem w sieci Modbus, zaprojektowany przez nas "translator" zapewnił odbiór - zamianę oraz wysyłanie "przetłumaczonych" ramek ze sterownika PLC do falownika i na odwrót. Wcześniej taką funkcję spełnić miał mały sterownik PLC, po kalkulacji kosztów okazało się że "translator" jest tańszym rozwiązaniem. Nasze urządzenie ma możliwość zamianę do 64 podwójnych rejestrów i może znajdować zastosowanie wszędzie tam gdzie nie mamy dostępu do zmiany adresowania. Po przetestowaniu zarówno napędu jak i komunikacji, przystąpiliśmy do rozruchu maszyny. Oczywiście na początek testy przy niewielkich obrotach i sprawdzeniu utrzymywania momentu aż do prędkości maksymalnej procesowej przewidzianej przez producenta maszyny. Po dokonaniu niewielkich korekt w ustawieniach falownika, nadzorowaliśmy pracę urządzenia kontrolując ACS550 za pomocą dedykowanego oprogramowania. Maszyna pracuje w cyklu dwuzmianowym 7 dni w tygodniu i od ponad miesiąca sprawuje się bez zarzutu.
Falowniki ACS550 jak i inne, polecam w sklepie z falownikami EL-HELU.
Pozdrawiam Przemek