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 315BP-2 315 315BP-3 315 315PLC 10 109552. 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Danfoss FC302P315KT5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。
Danfoss FC302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Danfoss FC302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: RS 485接口,配置有丹佛斯公开驱动器协议ProfibusModbus+InterBusDeviceNetLonWorks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:2路模拟输入 0~10VDC 的模拟量输入和1路4~20mA信号输入4路数字输入1路模拟输出2路继电器输出,可扩展1路RS485总线通讯接口并且所有I/O可增加扩展。
变频器详细说明Danfoss FC302系列变频器采用VVC plus控制和无传感器磁通矢量控制两种控制方式,VVC plus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VVC plus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VVC plus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UL and cUL认证f)、通过船用认证: DNV, GL, Rinag)、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:0.7gDanfoss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 0~24VPELV隔离可编程模拟输出1路 0/4-20mA可编程数字输入4路0-24V DC(PNP)可编程继电器输出2路通讯接口PROFIBUS/RS485 全面电气绝缘变频器的主要特性和性能Danfoss FC302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IEC721-3-3 3C3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。
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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●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:RS 485接口,配置有丹佛斯公开驱动器协议ProfibusModbus+InterBusDeviceNetLonWorks●PID 调节器:VLT 5000 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 VLT 5000 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。