Описание

Simocode pro v руководство pdf

Базовый модуль, модуль расширения и модуль управления SIMOCODE-DP

Микропроцессорный аппарат защиты и управления двигателями SIMOCODE-DP 3UF5 используется в основном в низковольтных распределительных устройствах для силовых шкафов управления двигателями в непрерывных процессах, и представляет собой интеллектуальное связующее звено между фидером двигателя (двигатели с постоянной частотой вращения) и автоматизированной системой управления процессом.

Эта техника позволяет повысить коэффициент готовности оборудования и одновременно сберечь средства на ввод в эксплуатацию, пуск и эксплуатационное обслуживание производственной линии.

SIMOCODE-DP решает самые различные задачи:

Многофункциональная электронная защита двигателей и мониторинг линии;

Всеобъемлющая диагностика двигателся и производственной линии;

Интегрированные программы управления (вместо сложных аппаратных решений);

Открытая коммуникация по шинам PROFIBUS-DP, стандарт для полевых шин.

Простейшая конфигурация фидера двигателя с аппаратом SIMOCODE-DP

Многофункциональная электронная защита двигателя и мониторинг оборудования

SIMOCODE-DP объединяет в себе многочисленные механизмы защиты, такие как

Токозависимая защита двигателя (Класс 5-30),

Термисторная защита двигателя,

Контроль замыкания на землю,

Контроль регулируемых предельных значений тока

чем обеспечивает бесперебойную работу.

Всеобъемлющая диагностика двигателей и производственной линии

Текущие значения тока,

Коммутационное состояние двигателя,

Учет часов эксплуатации двигателя,

Число циклов коммутации двигателя,

Количество расцеплений вследствие перегрузки,

Детализированные ранние предупреждения или сообщения о сбоях.

Это дает следующие преимущества:

Возможность предотвращения поломок

Электрик/оператор производственного процесса имеют исчерпывающую информацию о рабочем состоянии фидера

Сбои диагностируются и устраняются в кратчайшие сроки

Интегрированная программа (вместо сложных аппаратных решений)

Пуск по схеме "звезда-треугольник",

Двухскоростные двигатели Даландера,

Эти функции уже содержат в себе на программном уровне все блокировки и связи, необходимые для обеспечения работы нужных устройств управления двигателями и через релейные выходы SIMOCODE-DP позволяют непосредственно включать и отключать контакторы двигателей.

Дополнительно эти готовые функции управления могут быть за счёт свободно параметрируемых элементов (как, например, таймеры, счётчики, логические связи И, ИЛИ, НЕ-ИЛИ. ) адаптированы к заданным пользователем специфическим особенностям фидера двигателя.

Тем самым сводятся к минимуму существенные расходы на монтаж управляющих цепей и достигается высокая степень стандартизации фидера двигателя в отношении аппаратного построения и принципиальных схем.

Открытая коммуникация по стандартным полевым шинам PROFIBUS DP

SIMOCODE-DP поддерживает следующие коммуникационные функции:

DP-V0 (цикличный обмен данными, GSD-конфигурация, диагностика)

DP-V1 (ацикличный обмен данными, интеграция в инженерные функции и оборудование через EDD, сигналы тревоги).

С помощью SIMOCODE-DP возможны следующие скорости передачи данных (кБит/сек):

Система SIMOCODE-DP состоит из следующих компонентов

Модуль управления (панель оператора)

Фронтальный вид основного модкля

Возможны следующие варианты исполнения основного модуля:

Шесть типоразмеров основного модуля со встроенными соответствующими трансформаторами тока до 820 A;
трансформаторы тока для аппаратов с диапазоном тока уставки до 100 A выполнены в кострукции сквозного подключения, трансформаторы тока для более высоких токов имеют шинное подключение

Три варианта по напряжению управления 24 V DC, 120 V AC и 230 V AC

Два варианта по входу для подключения внешнего датчика:

Вход для подключения термистора (PTC/NTC/KTY) для прямого измерения температуры обмоток двигателя или

Вход для подключения суммирующего трансформатора (3UL2 20.-.A) для определения малых токов утечки на землю;
этот вариант "внешнего" определения тока утечки обычно применяют для сетей с высоким полным сопротивлением заземления

Два варианта по выходным реле: Моностабильное исполнение (выходы отключаются при пропаже управляющего напряжения) или бистабильное исполнение (выходы не отключаются при пропаже управляющего напряжения)

Все исполнения основного модуля имеют четыре оптически развязанных входа, которые запитаны внутрисистемным напряжением 24 V DC. Эти входы свободно параметрируются, т.е. на них можно подать любой цифровой сигнал для управления / мониторинга фидерной сборкой.

Также есть четыре релейных, свободно параметрируемых выхода, с помощью которых можно управлять любыми исполнительными устройствами (например, контактором двигателя).

На основном модуле есть два коммуникационных интерфейса: интерфейс сетевой шины PROFIBUS DP и системный интерфейс RS232. Кабель PROFIBUS DP может быть подключен или через стандартный Sub-D разъем, или через клеммные зажимы (оптимальное решение при установке в выкатном модуле низковольтного распределительного щита).

Системный интерфейс RS232 можно использовать или для подключения дополнительных компонентов системы, таких как

модуль управления (панель оператора)

или для поключения к PC с установленным программным обеспечением WIN-SIMOCODE-DP.

Фронтальный вид модуля расширения

Модуль расширения имеет дополнительно восемь свободно программируемых входов и четыре релейных выхода. Он необходим, если только недостаточно того числа входов и выходов, которое есть на основном модуле (примерно 10 % от всех прменений).

Модуль расширения получает напряжение управления от основного модуля. Входы должны запитываться от внешнего источника питания, в зависимости от исполнения модуля расширения 24 V DC, 115 V AC или 230 V AC.

Системный интерфейс RS232, расположенный слева, предназначен для подключения к основному модулю, а системный интерфейс RS232, расположенный справа, предназначен для подключения к модулю управления (панели оператора) или к PC с установленным программным обеспечением Win-SIMOCODE-DP.

Модуль управления (панель оператора)

Фронтальный вид модуля управления (панели оператора)

Мнодуль управления (панель оператора) применяется для управления моторным фидером с двери шкафа и заменяет все кнопки и лампочки, которые обычно применяются для управления и мониторинга электродвигателя.

Модуль управления (панель оператора) подключается к основному модулю или к модулю раширения через системный интерфейс RS232, расположенный сзади модуля управления. Питание на него подается от основного модуля.

Есть три свободно параметрируемых кнопки, которые предпочтительно применять для управления моторным фидером.

Есть всего восемь светодиодных индикаторов (LEDs), из которых шесть свободно параметрируются. В зависимости от поставленной задачи, можно реализовать индикацию всевозможных сигналов.

Компьютер (PC) с установленной программой Win-SIMOCODE-DP можно подключить через системный интерфейс RS232 (расположен под крышкой IP54).

Все электрические цепи в SIMOCODE-DP (версия изделия от 12, начало поставки с 01/2000) безопасно разделены друг от друга в соответствии с DIN VDE 0100/0106/0160, т. е. они спроектированы с двойным запасом по воздушным зазорам и расстояниям утечки. При аварии, таким образом, напряжение из аварийной цепи не воздействует на соседние цепи. В этом случае требуется соблюдение инструкций отчета испытаний "Safe isolation" No. 1610a.

Подключение и установка

Аппараты с уставкой рабочего тока от 1.25 до 100A (типоразмер 70 мм) предназначены для отдельной установки благодаря трансформаторам тока сквозного подключения, т.е. они или устанавливаются на стандартную 35 мм рейку (по DIN EN 50 022) или прикручиваются на монтажную плату через втычные петли, которые поставляются отдельно.

Силовые проводники просто пропускаются через трансформаторы сквозного подключения, встроенные в корпус аппарата. С помощью шлейфования силового проводника можно обслуживать двигатель с номинальным током меньше чем 1.25 A.

Аппараты для номинальных токов от 100A до 820A (монтажная ширина: 120мм, 145мм и 230мм), могут быть установлены непосредственно на контакторах посредством присоединительных шин.

Узлы винтового крепления для этих аппаратов встроены в корпус.

Для аппаратов 3UF5 0 (ширина: 120мм) дополнительно имеется монтажная плата для установки на 75мм стандартной монтажной рейке.

Функции защиты и управления

Для защиты нагрузок от недопустимо высоких температур

Типы защит от перегрузки:

Токозависимая, электронная защита от перегрузки с переключаемым классом расцепления
SIMOCODE-DP защищает трехфазную нагрузку или AC электродвигатель от перегрузки в соответствии с требованиями IEC 60947-4-1. Класс расцепления (trip class) определяет максимальное время расцепления, в течение которого SIMOCODE-DP должен сработать, при 7.2-кратной нагрузке из холодного состояния. Класс расцепления можно выбрать из шести значений - от Class 5 до Class 30. Таким образом, время отключения может быть точно подобрано в соответствии с моментом нагрузки на двигателе – чтобы оптимизировать эксплуатацию электродвигателя (см. также разделХарактеристика ).

Выпадение фазы / контроль перекоса фаз
В случае перекоса фаз более чем на 40 % выводится соответствующий сигнал. Время отключения по перегрузочной характеристике уменьшается из-за увеличенного нагрева двигателя, вызванного перекосом фаз (дополнительные потери от вихревых токов).

Термисторная защита электродвигателя
Температурозависимая защита двигателя основана на прямом измерении температуры двигателя. Эту защитную функцию особенно рекомендуется использовать для двигателей с высокой частотой пусков, тяжелого пуска, толчкового и/или тормозного режимов, а также в случае блокирования воздухообмена или при скоростях меньше номинальной. Для этого существует широкий спектр разных температурных датчиков, которые встраиваются в обмотку статора или в корпус электродвигателя. SIMOCODE-DP может работать со следующими типами датчиков:

Дискретный PTC-датчик, сопротивление которого резко возрастает при достижении температурной границы

Аналоговый температурный датчик, такой как NTC, KTY83/84, который имеет почти линейную характеристику и, таким образом, позволяет установить любую температурную границу для предупреждения или отключения.

Тип защиты EEx e

Система SIMOCODE-DP выполнена в соответствии с нормами по защите от перегрузки двигателей во взрывозащищенном исполнении с типом защиты EEx e "Increased safety" по EN 50019 / DIN VDE 0165, DIN VDE 0170/0171 и нормам испытаний ATEX/PTB.

В случае применения SIMOCODE-DP с управляющим напряжением 24 V DC, следует использовать разделение посредством батареи или разделяющий трансформатор, в соответствии с DIN VDE 0551.

EU сертификат испытания образца No. PTB01 ATEX 3219

Отчет испытания: PTB EX 01-30013

Защита от блокирования ротора

Когда рабочий ток двигателя превысит установленную токовую границу блокирования ротора, SIMOCODE-DP срабатывает мгновенно, а не в соответствии с токовременной характеристикой перегрузки. Предупреждение ненужных тепловых пртерь предотвращает преждевременное старение двигателя. В момент запуска двигателя защита от блокирования ротора не активна - в течении времени равному времени класса расцепления, например, для Class 10 - в течении 10 сек.

Контроль тока утечки на землю

Предлагаются два принципиально разных способа определения тока утечки на землю:

“Внутренний“ контроль тока утечки на землю посредством вычисления
Внутренний контроль тока утечки на землю применяется только для электродвигателей с 3-проводным подключением и для сетей, которые имеют заземление по месту установки или с низким полным сопротивлением. В этом случае ток утечки на землю вычисляется векторным суммированием фазных токов в трансформаторах SIMOCODE-DP. Нет необходимости в дополнительном суммирующем трансформаторе тока. При отсутствии нарушений, суммарный векторный ток в трех фазах равен нулю; в противном случае сигнализируется о наличии тока утечки на землю. Ток утечки на землю регистрируется, если его значение больше 30 % от рабочего токаI_e .

“Внешний“ контроль тока утечки на землю посредством измерения
Внешний контроль тока утечки на землю обычно применяется в системах, которые имеют высокое полное сопротивление заземления. Требуется дополнительный суммирующий трансформатор тока (3UL2 20.-.A) для этого метода, который также подходит для особо малых токов утечки. Регистрируемый ток утечки зависит от выбранного суммирующего трансформатора тока: 0.3 / 0.5 / 1 A

Контроль токовых границ I>, I<

Контроль токовых границ применяется не для защиты двигателя, а для мониторинга процесса.

Он применяется, чтобы определить нарушения на раннем этапе развития, например, механическая перегрузка тормозит двигатель (следствие: ток превышает верхнюю границу); или обрыв приводного ремня (следствие: ток ниже нижней границы).

Обширная диагностика двигателя и установки

SIMOCODE-DP предоставляет разнообразные данные измерения, рабочего процесса и диагностики моторного фидера:

Актуальная информация в течении рабочего процесса

Текущий рабочий ток в % от установленного значения

Рабочее состояние двигателя (Вкл, Откл, Вправо, Влево, Быстро, Медленно), подтверждаемое рабочим током

Время охлаждения, активируемое после срабатывания защиты от перегрузки

Предупреждение о предаварийном состоянии

Предупреждение о перегрузке

Выход за пределы токовых границ

Предупреждение от термистора

Быстрая диагностика в случае аварийного отключения по защите (до 30 специальных сообщений)

Защита от перегрузки

Защита от блокирования ротора

Выход за пределы токовых границ

Ошибка обратной связи (например, нет тока нагрузки после команды Включить)

Статистические данные для профилактического обслуживания

Число защитных отключений по перегрузке

Рабочий ток в момент отключения по перегрузке

Число отработанных часов

Встроенные стандартные программы для управления двигателем

В системе SIMOCODE-DP предопределены несколько готовых функций управления двигателем, которые могут назначаться путем выбора нужной функции из существующего списка:

Пускатель двухскоростного двигателя с обмоткой Dahlander

Пускатель двухскоростного двигателя с раздельными обмотками (с переключением полюсов)

Управление магнитным клапаном

Управление устройством плавного пуска (SIKOSTART)

В эти стандартные программы управления уже включены все необходимые программные блокировки и логические операции, требуемые для реализации выбранной функции управления.

Кроме того, постоянно контролируется соответствие прошедшего сигнала управления полученному результату состояния моторного фидера через наличие/отсутствие рабочего тока. При обнаружении несоответствия, SIMOCODE-DP отключает контактор двигателя и выставляет сигнал ошибки.

Управление двигателем можно осуществлять сигналами от разной техники, в соответствии с поставленной задачей:

От компьютера/контроллера системы управления через сетевую шину PROFIBUS DP

От панели оператора (модуля управления), установленной на двери шкафа управления

От дистанционного пульта управления, кнопки/переключатели которого подключены проводами к входам SIMOCODE-DP

Стандартные функции управления могут быть также адаптированы к разным вариациям управления двигателем посредством свободно параметрируемых элементов, таких как таймеры, счетчики, логические операторы (AND, OR, NOR, и т.д.).

Более того, в системе SIMOCODE-DP уже записаны специальные стандартные функциональные блоки:

Самозапуск двигателя с задержкой времени после восстановления пропавшего напряжения в силовой цепи
Для этого функционального блока необходимо обеспечить следующее:

Сигнал о пропаже напряжения в трехфазной силовой цепи должен быть получен от отдельного реле контроля напряжения

На самом устройстве SIMOCODE-DP должно присутствовать напряжение управления

Сигнальные модули различных ошибок с квитированием / без квитирования
Они позволяют SIMOCODE-DP отключиться в случае возникновения внешних ошибок (например, по сигналу ограничителя скорости вращения)

Функция аварийного пуска
Позволяет сбросить тепловую память устройства SIMOCODE-DP сразу после защитного отключения по перегрузке, т.е. позволяет сразу перезапустить двигатель (это важно, например, для насосов пожаротушения)

Функция разрешения тестирования фидера
Она может быть активирована отключением главного выключателя Q1 (см. разделСхема подключения ) и позволяет тестировать цепи управления при отсутствии тока нагрузки в силовой цепи

Значительной особенностью устройства SIMOCODE-DP является автономность работы всех встроенных функций защиты и управления, т.е. даже в случае сбоя шинной системы коммуникации или системы автоматизации, гарантируется корректная работа фидера электродвигателя.

Универсальное решение с SIMOCODE-DP для разных систем автоматизации

Для щитов управления в составе коммуникационной системы, кроме функциональных возможностей и аппаратного обеспечения, большое значение имеет способность к системной интеграции, т.е. способность к оптимальной интеграции в разные системы автоматизации с разной конфигурацией.

По этой причине, система SIMOCODE-DP предлагает на выбор широкий спектр программного обеспечения для быстрого конфигурирования всей системы и диагностики:

Программное обеспечение Win-SIMOCODE-DP для РС для пусконаладки и обслуживания

Объект-менеджер OM-SIMOCODE для "полной интеграции“ в SIMATIC S7

Функциональный блок FB-SIMOCODE для "полной интеграции“ в PCS7

Программное обеспечение Win-SIMOCODE-DP для пусконаладки и обслуживания

Win-SIMOCODE-DP - это "Plug and Play“, независимая от процесса, стандартная PC программа для пусконаладки и обслуживания.

Программа предлагает дружественный и удобный пользовательский интерфейс для

Отображения данных и диагностики

Существуют две версии программы Win-SIMOCODE-DP:

Win-SIMOCODE-DP / Smart
Соединяется с SIMOCODE-DP через интерфейс RS232, т.е. точка-с-точкой

Win-SIMOCODE-DP / Professional
Соединяется с SIMOCODE-DP выборочно

через интерфейс RS232, или

через шину PROFIBUS DP (V1)

Объект-менеджер OM-SIMOCODE для "полной интеграции“ в SIMATIC S7

SIMOCODE-DP может быть интегрирован в SIMATIC S7 двумя разными способами:

Обычным способом с помощью GSD - файлов
Таким образом, интеграция в SIMATIC S7 идентична интеграции в любую другую стандартную DP мастер-систему

С помощью объект-менеджера OM-SIMOCODE-DP
Здесь SIMOCODE-DP становится встроенным компонентом STEP 7, в этом случае объект-менеджер OM-SIMOCODE-DP следует всегда объединять с программой Win-SIMOCODE-DP/Professional

Оба программных пакета должны быть установлены на PG/PC, на котором представлена аппаратная конфигурация SIMATIC S7.

Это обеспечивает возможность вызова программы Win-SIMOCODE-DP/Professional непосредственно из HW-Config.

Набор параметров, созданный программой Win-SIMOCODE-DP/Professional загружается в данные STEP 7 при помощи OM и автоматически передается в SIMOCODE-DP во время запуска контроллера.

Поддерживаются специфические функции SIMATIC S7, такие как диагностика и аппаратные прерывания, что позволяет облегчить S7-конфигурирование а также повысить эффективность передачи данных диагностики

Функциональный блок FB-SIMOCODE для "полной интеграции“ в PCS7

Системно-ориентированная интеграция в систему PCS7 требует соответствующие функциональные блоки и экранные панели для соответствующих аппаратов.

PCS7-FB SIMOCODE-DP поддерживает стандартную обработку SIMOCODE-DP-специфичных данных в прикладной программе системы автоматизации.

Экранная панель (графический блок) SIMOCODE-DP предлагает стандартизированный пользовательский интерфейс для SIMOCODE-DP на станции оператора PCS7.

Это позволяет легко интегрировать SIMOCODE-DP в PCS7 и сэкономить время в процессе конфигурирования.

Process Device Manager "PDM“ поддерживает централизованную параметризацию и диагностику всех полевых приборов на PROFIBUS DP или применение Hart протокола со стороны станции разработчика PC S7 (Engineering Station).

SIMOCODE-DP интегрирован в PDM посредством соответствующего описания аппарата. Функциональные возможности соответствуют возможностям Win-SIMOCODE-DP, однако интерфейс пользователя унифицирован, как и для всех других типов полевых устройств.

Технические данные [PDF]

Вспомогательные контакты 4-х выходов

Каждый выход имеет 1 NO контакт, срабатывание NC контакта можно параметризовать путем внутреннего согласования сигналов, 3 выхода подключены совместно и 1 раздельно к общему потенциалу; их можно свободно назначать для функций управления (например, для управления главным контактором, контактором звезды и треугольника, а также для сигнализации рабочего состояния)

Предписанная защита от короткого замыкания для вспомогательных контактов (выходов)

Плавкие вставки категории gL/gA 6 A, быстроплавкие 10 A;
автоматический выключатель, 1.6 A, характеристика C

Номинальный длительный ток, в A

Номинальный рабочий ток
(коммутационная способность)

AC-15; 6 A/24 В; 6 A/120 В; 3 A/230 В
DC-13; 2 A/24 В; 0.55 A/60 В; 0.25 A/125 В

8 входов запитываются извне 24 В DC, или 115 В AC, или 230 В AC подключены совместно к общему потенциалу, используются для ввода сигналов процесса, таких как кнопок местного управления, поворотных переключателей или граничных выключателей

Поперечное сечение проводника

1) Возможна установка на контакторе.

2) Следует придерживаться рабочего напряжения.

3) Тип координации и аппараты защиты от короткого замыкания в соответствии с IEC 947-4-1/DIN VDE 660 часть 102:

Тип координации "1”: В случае короткого замыкания, контактор или пускатель не должен представлять опасность для персонала или для установки. Они не обязательно должны остаться пригодными для дальнейшей эксплуатации без ремонта и замены деталей.

Тип координации "2”: В случае короткого замыкания, контактор или пускатель не должен представлять опасность для персонала или для установки. Они должны остаться пригодными для дальнейшей эксплуатации. Возможно лишь залипание контактов.

4) Убедитесь, что максимальный рабочий ток AC-3 достаточно отличается от номинального тока предохранителя.

Характеристика отключения для 3-полюсной нагрузки

Время-токовая кривая для 3-полюсной симметричной нагрузки показывает зависимость между временем срабатывания из холодного состояния и кратным значением рабочего тока.

Если фидер был предварительно нагружен (100 % от тока уставки), то время срабатывания уменьшается.

Характеристика отключения для 2-полюсной нагрузки

В случае 2-полюсной нагрузки (выпадение одной фазы) или при токовой асимметрии > 40 % от тока уставки, время срабатывания уменьшается вследствии роста тепла, выделяемого из-за несбалансированной нагрузки на двигателе.

3UF5 001, 3UF5 011 и 3UF5 021 основные модули

3UF5 031, 3UF5 041 и 3UF5 051 основные модули

3UF5 1 модуль расширения

3UF5 2 модуль управления (панель оператора)

Схема реверсивного пускателя с SIMOCODE-DP

Все остальные схемы, реализующие функции управления: перегрузка, прямой пускатель, пускатель звезда-треугольник, пускатель двигателя с переключением полюсов, пускатель двигателя с обмотками Dahlander, управление магнитным клапаном, управление задвижкой(servo drive) и управление устройством плавного пуска SIKOSTART 3RW22, а также пример конфигурирования включены в состав системного руководства 3UF57.

Для выбора оборудования и для проектирования рекомендуется использовать системное руководство 3UF57 (см. раздел Selection and Ordering Data ).

CD-ROM "SIMOCODE-DP, Intelligence at the Field Level“

Краткое ознакомление с возможностями системы SIMOCODE-DP, включает руководство 3UF57, программу параметрирования Win-SIMOCODE-DP/Smart demo, примеры схем управления, и т.д. (Заказной No. E2001-D1140-P21S-X-7400)

Двухдневный курс по конфигурированию SIMOCODE-DP (аппаратное обеспечение, функции, возможности коммуникации, практические примеры). За дальнейшей информацией и для регистрации обращайтесь:

Tel: +49 9131 7-27972

Fax: +49 9131 7-28172

Дополнительную информацию Вы можете получить в Интернете по адресу.