Aktuální vydání

celé číslo

07

2020

Řízení distribučních soustav a chytrá města

Měření a monitorování prostředí v budovách a venkovním prostředí

celé číslo

Pohony s měniči frekvence ABB ACSM1, ACS355 a ACS850

Nové programovací prostředí Control Builder Plus díky nástroji Drive Manager umožňuje integrovat pohony s měniči frekvence ACSM1, ACS355 a ACS850 od firmy ABB do řídicích systémů s programovatelnými automaty AC500. Parametry pohonů lze editovat přímo v měniči.

ACSM1 – špička v nabídce nízkonapěťových měničů frekvence

Měniče frekvence ACSM1 (obr. 1) jsou v nabídce nn střídavých měničů firmy ABB špičkou co do programového vybavení a možnosti uživatelských softwarových úprav. Vyrábějí se jako moduly určené k zabudování do rozváděče. Podle instalovaného výkonu (rozsah 0,37 až 160 kW, 380 až 480 V AC) se používají rámy celkem šesti velikostí, přičemž u vyšších výkonů je kromě základního vzduchového chlazení nabízeno také bezventilátorové provedení (cold-plate) a vodní chlazení. Měniče ACSM1 obecně umožňují řídit asynchronní motory i synchronní motory s permanentními magnety, zpracovávají signály běžně používaných zpětnovazebních snímačů (inkrementální snímače s výstupem sin-cos i TTL, rezolvery, absolutní snímače), ve standardní variantě mají odporové brzdění a nově, s použitím přídavného modulu ACSM1-204, je lze vybavit také rekuperačním brzděním.

Uplatnění nacházejí především u servopohonů, od nichž je vyžadována velká dynamika, přesnost zastavování a v některých případech i složitější logické funkce uvnitř pohonu. Z hlediska softwaru existují dvě základní verze, a sice Speed&Torque (řídí motor v otáčkové nebo momentové smyčce) a Motion (navíc umožňuje i řízení polohy a synchronní řízení – sledování polohy podle jiného pohonu nebo čidla). Do programu každého měniče může uživatel vložit v podstatě neomezený počet programových bloků všech běžných typů, což v mnoha úlohách dovoluje plnohodnotně nahradit nadřazený PLC. Stejně tak je možné vytvářet libovolné uživatelské parametry, kterými se doplní standardní sada konfiguračních parametrů měniče.

Veškerý firmware, parametry i aplikační program jsou uloženy v odnímatelné paměťové jednotce, a proto lze při poškození měniče jednoduše přemístit paměťovou jednotku do nového měniče a pokračovat v provozu zařízení bez nutnosti zásahu kvalifikovaného technika elektrických pohonů. Stejně tak je možné odděleně vyměnit výkonovou jednotku a řídicí jednotku (která je pro všechny velikosti rámů identická) a ušetřit náklady v porovnání s nákupem celého měniče frekvence.

Pohony typu ACSM1 se používají v mnoha úlohách, počínaje navíječkami (řízení momentu), přes rozmanitá polohovací zařízení ovládaná nadřazeným systémem (řízení otáček) až po složité servopohony s vlastním logickým řízením (řízení polohy). Díky možnosti synchronního řízení mohou tyto měniče pracovat v úlohách s několika provázanými pohony, jako jsou letmé pily nebo balicí linky – zatím nejsložitější realizovaný projekt byla navíječka bimetalových pásků, kde dochází k proměnnému polohovému provázání tří různých servopohonů.

Verze pro výtahy

Firma ABB uvedla na trh speciální verzi softwaru Lift pro měniče ACSM1. Je to kombinace mezi verzemi Speed&TorqueMotion doplněná o specifické funkce pro pohony výtahů – jde např. o přizpůsobení různým běžně používaným způsobům řízení pohonu prostřednictvím digitálních vstupů, o kontrolu prokluzu mechanické brzdy, zpracování signálu snímače tíhy kabiny, automatický reset poruchy (podle jejího typu), kompenzaci třecího momentu nebo optimalizaci okamžiku zpomalení po­dle zbývající dojezdové vzdálenosti do patra. Také zde může uživatel doplnit vlastní programové bloky a parametry, proto není problém např. vložit korekci dráhy nebo doby zastavení pro každé patro zvlášť a pro každý směr zvlášť, čímž se potlačí odchylky způsobené nepřesným umístěním staničních magnetů ve výtahové šachtě.

Výtahové měniče typu Lift jsou vhodné zejména pro výtahy, kde zůstává ponechán původní výtahový stroj – asynchronní motor s převodovkou bez snímače otáček. V rozváděči je možné ponechat i původní programovatelný automat, přičemž signály, které dříve ovládaly stykače (nahoru – dolů, rychle – pomalu), jsou přivedeny na řídicí svorkovnici měniče. Podle platných norem je však nutné vést kabel z měniče do motoru přes dva stykače zapojené v sérii, které během stání ve stanici odpadají, a vede přes ně i ovládání mechanické brzdy. Jeden ze stykačů lze nahradit certifikovanými bezpečnostními svorkami Safe Torque Off (bezpečné odpojení momentu) měniče ACSM1. Staniční magnety nejsou připojeny přímo do programovatelného logického automatu – ten získává signál o dojezdu do patra (pokyn pro uzavření brzdy a vypnutí pohonu) z logického výstupu měniče frekvence po plynulém zastavení ve stanici.

Všestranné měniče frekvence ACS850 a ACS355

Měniče frekvence ACS850 a ACS355 jsou konstruovány tak, aby zaručily co nejrychlejší instalaci, nastavení parametrů a uvedení do provozu. Jsou vysoce kompaktní, plně vyhovují potřebám systémových integrátorů a výrobců strojů a jsou vhodné pro množství různých průmyslový úloh. Měniče frekvence ACS850 (obr. 2) jsou modulární, určené k zabudování do rozváděče (výkonový rozsah 1,1 až 500 kW, 380 až 500 V AC). Měnič ACS350 (0,37 až 22 kW) byl modernizován a přejmenován na typ ACS355 (obr. 3). Nejvýznamnější změnou je zabudovaná funkce Safe Torque Off, která splňuje podmínky SIL3. V potravinářském průmyslu a v podobných odvětvích s vyššími požadavky na hygienu nebo v provozech s velkou prašností uživatelé ocení nabídku měniče frekvence ACS355 s krytím IP66/67 (0,37 až 7,5 kW; obr. 4). Měnič byl testován jak na ostřik hadicí, tak i na ponoření. 

Komunikační adaptér pro Ethernet a GPRS

Trend postupného přizpůsobování novým požadavkům z oblasti řízení a diagnostiky se nevyhnul ani novým komunikačním modulům a zařízením pro nízkonapěťové měniče frekvence ABB. Novinkou v této oblasti je ethernetový adaptér SREA-01 (obr. 5), určený pro vzdálený přístup k měničům frekvence řady ACS355, ACS/ACH550 a ACS800 (ACS850). Adaptér je schopen připojit měniče k síti Ethernet nebo GPRS (General Packet Radio Service) bez přídavného počítače ve funkci komunikační brány. Pro izolovaná pracoviště je adaptér SREA-01 vybaven sériovým portem určeným k připojení standardního modemu GSM/GPRS. Modemová konfigurace zajišťuje zasílání e-mailových zpráv nebo zpráv SMS a také nahrávání měřených hodnot prostřednictvím serveru FTP (File Transfer Protocol). Adaptér má vestavěn interní webový server s nastavitelnou IP adresou pro snadnou konfiguraci a přístup k měniči. K propojení jednoho až deseti měničů s adaptérem je využíván protokol Modbus RTU.

Standardem je také snadné integrování pohonů s měniči frekvence ACSM1, ACS355 a ACS850 do řídicího systému s PLC řady AC500. Nové programovací prostředí Control Builder Plus díky integrované funkci Drive Manager umožňuje přímo sloučit pohony s měniči frekvence ACSM1, ACS355 a ACS850 do systému založeného na AC500. Parametry pohonů lze editovat přímo v měniči.

Ing. Naděžda Pavelková, Ph.D., ABB, s. r. o.

Obr. 1. Měniče frekvence ACSM1

Obr. 2. Měniče frekvence ACS850

Obr. 3. Měniče frekvence ACS355

Obr. 4. Měniče frekvence ACS355 s krytím IP66

Obr. 5. Komunikační adaptér SREA-01