Цифровой модуль ввода SM 321; DI 16 24 VDC

Универсальная система управления маслонапорной установкой гидроэлектростанции
Описание конструкции и функционирования маслонапорной установки ГЭС Описание устройства и функционирования МНУ Основные узлы МНУ Разработка системы управления МНУ Постановка основных задач синтеза системы управления МНУ Вопрос о ручном режиме управления Структурная схема системы управления Моделирование алгоритма управления в программном пакете математического моделирования MATHLAB Модель блока управления насосами Взаимодействие компонентов системы Создание программного кода Структура S7-300 Выбор модуля центрального процессора Цифровой модуль ввода SM 321; DI 16 24 VDC Выбор дискретных датчиков Датчик температуры в сливном баке Описание алгоритма работы мну Подпрограмма запуска компенсационного насоса Годовая экономия от внедрения АТК Правила техники безопасности при обслуживании сосудов, работающих под давлением Правила техники безопасности при обслуживании электрических частей МНУ Мероприятия по обеспечению электробезопасности МНУ Охрана окружающей среды
157854
знака
4
таблицы
9
изображений

5.5.2 Цифровой модуль ввода SM 321; DI 16 24 VDC

Для подключения дискретных датчиков уровня, датчиков засорения фильтров и датчиков положения перепускного клапана используем плату ввода SM 321; DI 16 24 VDC с прерываниями от процесса и диагностическими прерываниями имеющую следующие характеристики:

―        16 входов, изолированных группой из 16;

―        номинальное входное напряжение 24 В постоянного тока пригоден для переключателей и 2/3/4–проводных BERO (датчиков близости);

―        2 устойчивых к короткому замыканию источника питания датчиков на 8 каналов каждый;

―        для датчиков возможен дополнительный внешний источник питания;

―        светодиоды состояния ”Питание датчиков в норме”;

―        светодиод групповой неисправности;

―        конфигурируемая диагностика;

―        конфигурируемое диагностическое прерывание;

―        конфигурируемое прерывание от процесса;

―        настраиваемые задержки ввода.

Технические характеристики модуля

Размеры и вес

―        Размеры Ш /В /Г - 40 /125 /120 мм

―        Вес - 200 г

Данные, специфические для модуля

―        Количество каналов ввода 16

―        Длина кабеля

неэкранированного макс. 600 м

экранированного макс. 1000 м

Напряжения, токи, потенциалы

―        Номинальное напряжение на L +24 В постоянного тока

―        Защита от обратной полярности - Да

―        Количество входов, которыми можно управлять одновременно горизонтальная установка до 60 °C - 16

вертикальная установка до 40 °C - 16

―        Гальваническая развязка

между каналами и задней шиной - Да

между каналами - Нет

между напряжением на L+ и источником питания датчиков VS - Нет

―        Допустимые разности потенциаловмежду различными контурами -75 В постоянного тока и 60 В переменного тока

―        Изоляция проверена при 600 В постоянного тока

―        Потребление тока

из задней шины макс. - 55 мА

из источника питания нагрузки L + (без источника питания датчиков VS) макс. - 40 мА

Выходы источников питания датчиков

―        Выходы - 2

―        Выходное напряжение при нагрузке мин. L+ (- 2,5 В)

―        Выходной ток

номинальное значение - 120 мА

допустимый диапазон от 0 до 150 мА

―        Дополнительное (резервное) питание - Разрешено

―        Защита от короткого замыкания - Да, электронная

Данные для выбора датчиков

―        Входное напряжение

номинальное значение - 24 В постоянного тока

для сигнала ”1” от 13 до 30 В

для сигнала “0” от - 3 до 5 В

―        Входной ток при сигнале ”1” тип. 7 мА

―        Допустимый ток короткого замыкания макс. 1,5 мА

Время/частота

―        Внутреннее время обработки прерывания без задержки ввода

только для обработки прерывания макс. 250 мс

для обработки прерывания и диагностики макс. 250 мс

―        Задержка ввода

конфигурируемая - Да

номинальное значение - 20 мс типовая.

―        Частота на входе (при времени задержки 0,1 мс) <2 кГц

Размеры и вес

―        Размеры Ш/В/Г 40/125 /120 мм

―        Вес - 190 г

Данные, специфические для модуля

―        Количество каналов вывода - 16

―        Длина кабеля

неэкранированного макс. 600 м

экранированного макс. 1000 м

Напряжения, токи, потенциалы

―        Номинальное напряжение на L + 24 В пост. тока

―        Суммарный ток выходов (на группу)

горизонтальная установка до 20 °C - макс. 4 A

горизонтальная установка до 40 °C - макс. 2 A

вертикальная установка до 60 °C - макс. 2 A

―        Гальваническая развязка

между каналами и задней шиной - Да

между каналами группами по 8 - Да

―        Допустимые разности потенциалов между различными контурами 75 В постоянного тока и 60 В переменного тока

―        Потребление тока

из задней шины макс. - 80 мА

из L+ (без нагрузки) макс. - 120 мА

―        Потери мощности в модуле тип. 4,9 Вт

Данные для выбора исполнительных устройств

―        Выходное напряжение при сигнале ”1” мин. L + (- 0,8 В)

―        Выходной ток при сигнале ”1” номинальное значение -0,5 A

допустимый диапазон - от 5 мА до 0,6 A

при сигнале ”0” остаточный ток - макс. 0,5 мА

―        Полное сопротивление нагрузки от 48 Ом до 4 кОм

―        Ламповая нагрузка макс. 5 Вт

―        Параллельное включение 2 выходов

для резервирования воздействия на нагрузку - Возможно (только для выходов одной и той же группы)

для увеличения мощности - Невозможно

―        Приведение в действие цифрового ввода - Возможно

―        Частота переключения

активная нагрузка макс. - 100 Гц

индуктивная нагрузка по IEC 947–5–1 макс. - 0,5 Гц

ламповая нагрузка макс. - 10 Гц

―        Напряжение, наводимое при обрыве цепи, ограничено (внутренне) до L + (- 48 В), тип.

―        Защита выходов от короткого замыкания - Да, электронная

―        Порог реакции - 1 A, тип.

 

5.5.3 Аналоговый модуль ввода SM 331; AI 8 x 12Bit

В маслонапорной установке используется три аналоговых датчика. Это датчик уровня в баке, датчик температуры и датчик давления. Все они имеют выходной сигнал в виде то в 4 – 20 мА. И питаются напряжением 24 в. Все датчики являются изолированными. Для подключения таких датчиков используем модуль аналогового ввода SM 331; AI 8 x 12Bit

Аналоговый модуль ввода SM 331; AI 8 x 12 Bit имеет следующие характерные особенности:

―        8 входов в 4 группах каналов

―        Разрешение измеряемого значения; устанавливается на группу (в зависимости от установленного времени интегрирования)

9 битов + знак

12 битов + знак

14 битов + знак

―        Вид измерения, выбираемый для группы каналов:

напряжение

ток

сопротивление

температура

―        Произвольный выбор диапазона измерений на группу каналов

―        Программируемая диагностика

―        Программируемое диагностическое прерывание

―        Два канала с контролем границ

―        Программируемое прерывание при переходе границы

―        Гальваническая развязка с CPU

―        Гальваническая развязка с напряжением нагрузки (не для 2–проводного преобразователя)

Разрешение измеряемой величины непосредственно зависит от выбранного времени интегрирования. Иными словами, чем больше время интегрирования для канала аналогового ввода, тем больше будет разрешение измеряемой величины.

Технические данные модуля

―        Размеры Ш / В / Г - 40 / 125 / 120 мм

―        Вес - 250 г

―        Количество входов - 8

с резистивным датчиком - 4

―        Длина кабеля (экранированного) макс. 200 м

Напряжения и токи

―        Номинальное напряжение на L + 24 В пост. тока

―        Защита от обратной полярности - Да

―        Источники питания преобразователей

защита от короткого замыкания - Да

ток постоянной величины для резистивного датчика - тип. 1,67 мА

―        Гальваническая развязка

между каналами и задней шиной - Да

между каналами и напряжением на L+ - Да

―        Допустимая разность потенциалов между входами и MANA (UCM) при сигнале = 0 В 2,5 В пост. тока

―        Потребление тока из задней шины - макс. 60 мА

из источника напряжения L + (без нагрузки) - макс. 200 мА

―        Потери мощности в модуле тип. 1,3 Вт

Данные для выбора датчиков

―        Ток

± 3,2 мА;

± 10 мА;

± 20 мА;

от 0 до 20 мА;

от 4 до 20 мА;

―        Сопротивление

150 Ом /10 МОм;

300 Ом/10 МОм;

600 Ом/10 МОм;

―        Подключение датчиков для измерения тока

как 2-проводных преобразователей - Возможно

как 4-проводных преобразователей - Возможно

 


5.6 Выбор источника питания системы управления

 

Питание контроллеров датчиков и пусковых устройств исполнительных механизмов производится от одного блока питания напряжением 24 В. По этому все датчики, пускатели и реле выбираем именно с этим напряжением питания. Блок питания должен питаться от сети собственных нужд ГЭС переменным током частотой 50 Гц и напряжением 220 В.

Наличие единого блока питания позволяет упростить систему резервного питания САУ МНУ. В качестве источника питания будем использовать PS 307; 10 A из комплекта S7-300 с номинальным током нагрузки 10 А. Такой ток позволяет осуществлять питание электрическим током не только контроллер, но и датчики и линий управления исполнительных механизмов. Обеспечивает возможность развивать и модернизировать систему, подключая к ней новые устройства.

Источник питания PS 307; 10 A имеет следующие отличительные характеристики:

―        выходной ток 10 A

―        выходное напряжение 24 в пост. тока; защита от короткого замыкания и обрыва цепи

―        подключение к однофазной системе переменного тока (входное напряжение 120/230 В перем. тока, 50/60 Гц)

―        надежная электрическая изоляция в соответствии с EN 60 950

―        может быть использован как источник питания нагрузки.

Технические данные

Размеры и вес

―        Размеры Ш / В / Г - 200 / 125 / 120 мм

―        Вес 1,2 кг

Номинальные входные данные

―        Входное напряжение номинальное значение 120/230 В переменного тока

―        Частота системы питания

Номинальное значение - 50 Гц или 60 Гц

Допустимый диапазон - от 47 Гц до 63 Гц

―        Номинальный входной ток

при 230 В -1,7 A

при 120 В - 3,5 A

―        Пусковой ток (при 25°C) 55 A

Номинальные выходные данные

―        Выходное напряжение

Номинальное значение - 24 В пост. тока

Допустимый диапазон - 24 В ± 5 %, защита

―        Время нарастания от размыкания цепи - макс. 2,5 с

―        Выходной ток

Номинальное значение 10 A, нельзя включать в параллельные конфигурации

―        Защита от короткого замыкания Электронная, не фиксирующая, от 1,1 до 1,3 × IN

―        Остаточные пульсации макс. 150 мВ.

Другие параметры

―        Класс защиты по IEC 536 (DIN VDE 0106, часть 1) I, с проводом защитного заземления

―        Изоляция

Номинальный уровень изоляции (24 В на L1) - 250 В переменного тока

Проверено при - 2800 В постоянного тока

Надежность изоляции по DIN VDE 0106, часть 101

―        Реакция на сбои питания (при 93 и/или 187 В)- мин. 20 мс

Темп повторения - мин. 1 с

―        К. п. д. 89 %

―        Входная мощность 270 Вт

―        Потери мощности тип. 30 Вт

 


Информация о работе «Универсальная система управления маслонапорной установкой гидроэлектростанции»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 157854
Количество таблиц: 4
Количество изображений: 9

0 комментариев


Наверх