Назначение отдельных элементов схемы управления.
В1-50 – включает и отключает схему управления.
В2-50 – переводит схему управления из режима «Подготовка» в режим «Работа».
В3-50 – фиксирует, что привод выведен из исходного состояния (наличие сигнала задания или обратной связи).
В4-50 – регистрирует сигнал о повреждении и отключает преобразователь: немедленно в режиме «Подготовка» и с выдержкой времени в режиме «Работа».
В5-50 – регистрирует сигнал аварии.
В6-50 – реле времени, отключающее систему управления (реле В1-50) при повреждение в режиме «Работа».
Различают следующие виды шин:
Р/Р – подача сигнала о повреждении на вход Y 1-50;
Н/Н – подача сигнала об аварии на вход Y 2-50;
Р/Н \
О/Н – шины, переключаемые при помощи контактов реле В2-50.
Н/О /
Подготовка привода к работе
Для включения тиристорного преобразователя необходимо включить «автоматы цепей возбуждения двигателей Р4 и Р5 на щите 7в254, автоматы цепей управления Р1, Р2, Р7 на щите 7в252, автоматы Р1, Р1-8, Р2-8 для собственный нужд шкафов «Унистор» и автомата А2 в цепи управления ВАБов.
При включении тиристорного преобразователя со щита дистанционного управления (ШДУ) ключом КУ в схеме управления и сигнализации замыкается контакт В20, который включает В1-50. Замыкающий контакт реле В1-50 подает напряжение на сборные шины +5 и Zv1.
Включение ВАБов производится оператором с поста управления ПУ-5
ключом АН21.
С этого же поста осуществляется выбор режима работы ножниц. Толчковый или рабочий режим оператор выбирает ключом АН27.
Выбором режима работы заканчивается процесс подготовки привода ножниц к работе.
Отключение привода ножниц.
Отключение привода ножниц может быть осуществлено обслуживающим персоналом и аварийно в результате срабатывания защиты.
При отключении со ШДУ ключом КУ размыкаются контакт реле В21 – теряет питание реле В1-50, в результате чего снимается напряжение с шины +2 в узле релейного управления СО1.
Аналогично происходит отключение кнопкой В2-51 на шкафу «Унистор В». При отключении привода с поста управления ПУ-5 ключом АН21 получает питание реле В31, размыкающий контакт которого в цепи реле В30 вызывает отключение ВАБов.
На световом табло НD9К52 загорается лампочка сигнализирующая об отключении ВАБов.
Защита привода ножниц
При работе привода часть аварийных сигналов поступает на аварийно-отказные шины, которые обеспечивают отключение привода мгновенно или с выдержкой времени. Характер отключения зависит от режима работы привода («подготовка» или «работа») и от вида срабатывающей защиты.
Защита трансформатора
Трансформатор имеет две ступени защиты от повреждения. Защита первой ступени вступает в действие при срабатывании газовой и тепловой защит.
При этом в схеме управления приводом включается реле В40, через замыкающие контакты которого включается лампочка Н7 на световой панели HDS-1 шкафа «Унистор В», и через промежуточное реле В64 посылается сигнал на ЩДУ о комплексном повреждение первой ступени.
Защита второй ступени вступает в действие при аварийном срабатывании газовой или тепловой защит.
При этом в схеме управления приводом включается реле В41, через замыкающий контакт которого подается напряжение 48В на шину Н/Н.
От перенапряжения трансформатор защищен разрядником Р1.
Защита тиристорного преобразователя
Защита ТП от перенапряжения осуществляется разрядниками Р2, Р3 и блоками защит PGU, кроме того каждый тиристор защищен от перенапряжения RC цепочкой.
При срабатывании защиты от перенапряжения на блоках PGU через контакты реле В3,В1 подается напряжение 48В на шину Р/Н. На световой панели HDS-1 загорается лампочка Н1, сигнализирующая о перенапряжении в цепи ТП.
Защита двигателя
Максимальная токовая защита осуществляется системой регулирования и ВАБом. При превышении тока якоря уставки максимального расцепителя ВАБа происходит отключение. Через замыкающие контакты №2, №3 в схеме управления приводом отключается реле В8.
В схеме управления и сигнализации напряжение 48В через замкнутые контакты В8 и В23 поступают на шину Н/Н – отключается реле Y2-50 и загорается лампочка Н2 на световой панели HDS-1.
Защита двигателя от превышения допустимой скорости осуществляется с помощью центробежного выключателя К1 и системой регулирования. При срабатывании центробежного выключателя его контакт включает реле В2-3 в узле ВО2 и происходит отключение.
При нетрогании двигателя в схеме регулирования срабатывает реле В1-38, которое через промежуточное реле В51 в схеме управления приводом отключает ВАБы аналогично отключению при перенапряжении в цепи якоря, одновременно в блоке аварийной логики отключается реле В1-5, замыкающие контакты которого падают напряжение 48В на шину Н/Н.
При потере возбуждения или при перенапряжении в цепи якоря двигателей получает питание реле В32, размыкающий контакт которого вызывает отключение ВАБов.
На световых панелях HDS-1 загорается лампочка Н6.
При срабатывании тепловой защиты двигателей в схеме управления приводом получает питание реле В34, а размыкающий отключает реле времени ВС2.
Размыкающие контакты реле В34 блокируют включение толчковой подачи (через контакт реле В84), блокируют работу ножниц от ЦТЦРа и снимают напряжение с реле В1-6 в узле СО1, и включается узел регулирования – ножи возвращаются в исходное положение.
По истечению выдержки времени от реле ВС2 происходит отключение привода ножниц, аналогичное отключению с поста ПУ-5 ключом АН21.
Отключение вентиляции двигателей вызывает отключения привода ножниц, аналогичное срабатыванию тепловой защиты, только реле В33 получает питание с выдержкой времени от реле ВС1.
2.7 Возможные перспективы развития электропривода машины на базе достижения науки и техники
Релейно-контактные схемы (РКС) получили самое широкое распространение в автоматизированном электроприводе несколько десятков лет назад и, с различными дополнениями и усовершенствованиями, эксплуатируются до настоящего времени. Наряду с такими достоинствами, как наглядность и простота в обслуживании, они имеют несколько существенных недостатков:
· громоздкость;
· невысокая надежность из-за быстрого износа контактов, особенно при частых включениях, и выхода из строя коммутирующей аппаратуры, а также связанная с этим необходимость содержать большой по численности оперативный и ремонтный персонал;
· повышенное энергопотребление.
Наличие данных факторов вызывает необходимость искать пути замены РКС на новое, более совершенное оборудование, лишенное вышеперечисленных недостатков. Одним из таких устройств являются управляющие системы, построенные на базе микропроцессоров — программируемых контроллеров.
В современном автоматизированном электроприводе получают широкое применение программируемые микроконтроллеры (ПК), представляющие собой специализированные управляющие микроЭВМ, работающие в реальном масштабе времени по определенным рабочим программам, размещаемым в ПЗУ. По данным, приведенным в /3/, в мире выпускается свыше 150 типов ПК. Они используются примерно в 35% систем автоматизации технологических процессов и в большинстве случаев реализуют законы программно-логического управления или аналого-цифрового регулирования. Различают ПК трех типов:
· программируемые логические контроллеры (ПЛК), ориентированные на реализацию алгоритмов логического управления, обеспечивающих замену релейных и бесконтактных схем электроавтоматики;
· программируемые регулирующие микроконтроллеры, или ремиконты, ориентированные на реализацию алгоритмов автоматического регулирования аналоговых и аналого-дискретных технологических процессов, заменяющие различные аналоговые и цифровые регуляторы;
· микроконтроллеры, ориентированные на реализацию специальных алгоритмов управления контрольно-измерительной аппаратурой, бытовыми приборами, светофорами, транспортными механизмами и др.
Программируемые логические контроллеры осуществляют реализацию систем булевых функций в реальном масштабе времени и представляют собой програмнонастраиваемую модель цифрового управляющего автомата, ориентированного на определенную область применения.
Возможно произвести перевод релейно-контактной части электропривода летучих ножниц 130 тонн стана "450" ЗСМК на микропроцессорное управление.
Чтобы осуществить выбор типа микропроцессорного управляющего устройства, опишем задачи, которые им будут выполняться. В данном случае, контроллер будет опрашивать входы, выполнять некоторые логические операции и выдавать полученные результаты на соответствующие выходы. Так как в схеме присутствуют реле времени, необходима реализация временной задержки. Поэтому нет необходимости использовать сложные и дорогие устройства, возможности которых перекрывают требуемые. Для выполнения требуемых задач будет использоваться программируемый логический контроллер.
В качестве управляющего устройства будет использоваться программируемый контроллер типа Б9601, разработанный ВНИИР г. Чебоксары.
Исходным материалом для программирования послужит существующая релейно-контактная схема.
В результате перевода релейной схемы на управление от программируемого контроллера повысится надежность системы, снизятся затраты на обслуживание установки, уменьшится расход электроэнергии.