Разработка усовершенствованных алгоритмов управления мехатронными системами накопителей полосы АНГЦ-3 ЛПЦ-11 ПАО “ММК”

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г. И. НОСОВА»

Институт энергетики и автоматизированных систем
Кафедра автоматизированного электропривода и мехатроники

Направление подготовки: Мехатроника и робототехника

Отчет по

 научно исследовательской работе

На тему: Разработка усовершенствованных алгоритмов управления мехатронными системами накопителей полосы АНГЦ-3 ЛПЦ-11 ПАО “ММК”.

Исполнитель: Козин А.А.  Студент 2 курса АМм-17

Руководитель: Николаев А.А.  Кандидат технических наук, заведующий кафедры АЭПиМ.   

Магнитогорск 2018

Оглавление

Преобразователи частоты низкого напряжения Sinamics S120        3

Общее описание выпрямителя        3

Принимаемое слово        5

Передаваемые слова        5

Общее описание инверторов        6

Структура телеграммы обмена приводов с PLC        10

Преобразователи частоты низкого напряжения Sinamics S120

Общее описание выпрямителя

 Изменение скорости и момента асинхронного электродвигателя осуществляется путем изменения частоты и амплитуды питающего напряжения электродвигателя. Для получения напряжения заданной частоты и амплитуды в преобразователях частоты Sinamics S120 используется принцип двойного преобразования, т.е. сначала сетевое напряжение промышленной частоты выпрямляется групповым выпрямителем, а затем инверторы формируют заданные по амплитуде и частоте выходные напряжения путем переключения силовых IGBT-транзисторов. [pic 1]

Питание всех описываемых приводов осуществляется от одного группового выпрямителя типа Siemens 6SL3330-1TE38-2AA. Это “базовый” модуль питания не обеспечивающий рекуперацию энергии в сеть. Групповой выпрямитель секции выполнен по мостовой схеме, где в качестве силовых элементов использованы тиристоры. В данном выпрямителе отсутствует схема предварительного заряда DC звена, а первоначальный подъем напряжения постоянного тока осуществляется по рампе за счет изменения угла управления силовыми тиристорами, тем самым выполняя предварительный заряд звена постоянного тока.

[pic 2]

Программное обеспечение и параметры для работы выпрямителя хранятся на карте памяти установленной в модуле управления (K10 VGL CU01). “Базовый” модуль питания и модуль управления обмениваются данными по информационной шине DRIVE-CLiQ (см. рис. 1.1).

[pic 3]

Рис.1.1 Структура управления выпрямителем

Управление выпрямителем осуществляется с контроллера по шине PROFINET подключенной к модулю управления (CU). Для включения выпрямителя необходимо наличие разрешения на ЕР-клеммах (24VDC) и фронта сигнала на включение. После подачи команды на включение (р840 ON/OFF (OFF1) =1) выпрямитель через клеммы х9:5, 6 выдает сигнал на включение вводного автоматического выключателя. На рисунке 2.1 представлен алгоритм включения выпрямителя, а на рисунке 2.2 телеграммы обмена выпрямителя.

В данном выпрямителе отсутствует возможность рекуперации энергии в сеть, в связи с чем, при изменении баланса мощности выпрямителя в сторону генераторного режима осуществляется гашение энергии на сливном сопротивлении. Схема гашения включает в себя “тормозной” блок и “тормозной” (сливной) резистор. “Тормозной” блок осуществляет постоянный контроль над величиной напряжения звена постоянного тока и подключает к шине постоянного тока сливной резистор при превышении пороговой величины напряжения (в генераторном режиме), тем самым ограничивая величину напряжения постоянного тока. Уровень напряжения включения “тормозного” блока устанавливается при помощи dip-переключателя расположенного в “тормозном” блоке (стоит в положении «1» – 690В). Для защиты “тормозного” резистора от перегрева используется датчик температуры, сигнал с которого заведен в управляющий модуль выпрямителя, который в случае перегрева резистора выдает аварийное сообщение.