Автоматизация бумагоделательной машины для картонно-бумажной фабрики
Задание на модернизацию:
Вся система автоматизации выполняется с использованием векторных частотных преобразователей фирмы Siemens серии Sinamics.
- Замена двигателей и электроприводов постоянного тока на асинхронные двигатели с применением частотных преобразователей.
Необходимо предусмотреть замену следующей линейки электродвигателей:
нижняя сетка – 110 кВт, 3000 об/мин; - верхняя сетка – 55 кВт, 1500 об/мин;
1 пресс(верх) – 37 кВт, 1500 об/мин;
1 пресс(низ) – 37 кВт, 1500 об/мин;
2 пресс(верх) – 37 кВт, 1500 об/мин;
2 пресс(низ) – 37 кВт, 1500 об/мин;
1 сушильная группа – 22,5 кВт, 3000 об/мин;
2 сушильная группа – 22,5 кВт, 3000 об/мин;
3 сушильная группа – 22,5 кВт, 3000 об/мин;
4 сушильная группа – 37 кВт, 3000 об/мин;
5 сушильная группа – 37 кВт, 3000 об/мин;
накат – 22,5 кВт, 3000 об/мин;
- Замена приводов происходит поэтапно во время проведения планово предупредительных остановов БДМ. Останов длительностью 12 часов 2 раза в месяц. За время останова происходит замена одного(либо большего количества двигателей) с настройкой привода. Время останова жестко ограничено.
Поставку электродвигателей и монтаж силовой части и преобразователей осуществляет Заказчик.
Поставку преобразователей частоты и необходимых согласующих элементов осуществляет Подрядчик.
Подрядчик предоставляет Заказчику программное обеспечение для поставляемых преобразователей частоты.
Частотный преобразователь устанавливается на шкаф управления привода. Кабель приобретает и прокладывает Заказчик. Питание на частотный преобразователь подается от существующего автомата защиты электропривода ( сеть 380 В).
Управление режимами работы привода остается неизменным с использованием тех же кнопок (предпусковая сигнализация, вспомогательная и рабочая скорости) и индикации на пульте управления оператора.
Должно быть предусмотрено 2 режима отключения электродвигателя:
6.1. Штатный – с плавным понижением скорости в течение 2 – 5 сек. при нажатии кнопки «Стоп» на пульте оператора (-24 В).
6.2. Аварийный – при нажатии кнопок «Аварийный стоп БДМ» (~220 В с изолированной нейтралью); при исчезновении напряжения собственных нужд (~3x220 В).
Управление работой приводов остается неизменным (задание режимов скорости).
Задание скорости БДМ должно поступать в частотный преобразователь в аналоговом виде.
Обратная связь по скорости должна воздействовать на частотный преобразователь через плату энкодера.
Предусмотреть возможность вывода индикации скорости приводов на панель оператора.
На пульт управления вывести показания значений тока асинхронного электродвигателя для визуального наблюдения.
Предусмотреть ограничение тока двигателя (реализовать экскаваторную нагрузочную характеристику привода).
Электропривод должен сохранять весь существующий алгоритм работы. Задание в шкаф управления каждого существующего на данный момент двигателя поступает в виде аналогового сигнала 0-10 В. Для каждого привода выполнена обратная связь по скорости. Сигнал с энкодера через преобразователь поступает в шкаф управления приводом в аналоговом виде, второй сигнал от преобразователя поступает в контроллер в цифровом виде для отображения скорости каждого привода на панели оператора.
После нажатия кнопки «Предпусковая сигнализация» в течении 10 сек происходит тестирование схемы управления приводом , подается звуковой сигнал и после этого происходит включение световой сигнализации «Готовность». В течении 5 сек сохраняется разрешение на запуск привода. Если в течение этого времени запуск привода не произошел, схема возвращается в исходное состояние.
Запуск привода происходит в два этапа:
включение кнопки « Вспомогательная скорость», при этом привод плавно разгоняется до скорости БДМ 30-50 м/мин;
затем включение кнопки «Рабочая скорость», при этом привод плавно разгоняется до заданной скорости.
Диапазон рабочих скоростей 150- 300 м/мин.
Привод должен устойчиво работать в каждом режиме.
Задание скорости БДМ осуществляется на панели оператора и через контроллер поступает на первый привод(нижняя сетка). Все остальные привода находятся в режиме последовательного ведения.
Привод БДМ должен обеспечивать плавный подъем и снижение скорости БДМ без возникновения рассогласования между отдельными электродвигателями.
Для каждого электропривода имеется возможность коррекции скорости через потенциометр в пределах значений заданных через панель оператора. Также есть кнопка «Подтяжка» реализующая режим мгновенного увеличения скорости на 3-7% для каждого привода.
После замены всей линейки приводов необходимо произвести перевод управления приводом БДМ на цифровое вместо аналогового.
Силовые преобразователи постоянного тока остаются в качестве резервных. Необходимо предусмотреть возможность программного переключения с привода переменного тока на резервный привод двигателя постоянного тока.