Rodzina przemienników częstotliwości PowerFlex

Rodzina przemienników częstotliwości PowerFlex

Uniwersalność oraz nowoczesność w napędach przekształtnikowych
Rodzina przemienników częstotliwości
PowerFlex® firmy Rockwell Automation
Tomasz Depta
W dzisiejszych czasach od przemienników częstotliwości wymaga się jak największej uniwersalności,
łatwości implementacji, prostoty obsługi oraz wysokiej bezawaryjności.
Rodzina przemienników częstotliwości PowerFlex ® łączy w sobie wszystkie powyższe cechy, stanowiąc tym samym
bardzo ciekawą ofertę w segmencie przemienników częstotliwości niskiego i średniego napięcia.
W
skład rodziny przemienników częstotliwości niskiego
napięcia PowerFlex® wchodzi 12 modeli napędów oferujących zróżnicowany poziom złożoności. Przemienniki AC
pokrywają zakres mocy 0.2–2300.0 kW przy napięciu zasilającym z zakresu 100.0–690.0 V AC (zasilanie jedno- lub trójfazowe). Oferowane są one także w wykonaniu przystosowanym do zasilania poprzez obwód pośredniczący (brak prostownika). Osobną grupę stanowią napędy DC pokrywające
zakres mocy 1.2–1044.0 kW przy napięciu zasilającym z zakresu 230.0–690.0 V AC (zasilanie trójfazowe). Napędy oferowane są w siedmiu wariantach wykonania obudowy: IP00, IP20,
IP30, IP21, IP54, IP66 oraz wykonanie do montażu kołnierzowego IP00/IP54. Uzupełnieniem serii przemienników niskiego
napięcia są przemienniki PowerFlex® 7000 zasilanie napięciem
z zakresu 2400.0–6900.0 V AC. Oferowane są one w trzech
rozmiarach oraz pokrywają zakres mocy 150.0–25400.0 kW.
Cała rodzina dzieli się na dwie główne serie: 4 oraz 7. Seria 4
dedykowana jest do prostszych oraz mniej wymagających aplikacji. Składa się ona z czterech modeli: 4M, 40, 40P oraz 400
22 l Nr 9 l Wrzesień 2011 r.
oraz pokrywa zakres mocy 0.2–250.0 kW. Serię 4 wyróżnia kilka cech charakterystycznych. Pierwsza z nich to wbudowany
interfejs operatora (wyjątek stanowi model PF 40P), za pomocą
którego można w prosty oraz wygodny sposób zarządzać konfiguracją urządzenia oraz sterować jego pracą. Druga z cech
charakterystycznych to wbudowana karta sieci Modbus RTU
wykorzystująca interfejs RS-485. Przemienniki serii 4 oferują
możliwość rozbudowy o dodatkowe karty rozszerzeń, jednakże możliwości te są w znacznym stopniu ograniczone w porównaniu do przemienników serii 7. Drugą z serii jest seria 7
dedykowana do średnio oraz mocno złożonych aplikacji napędowych. Składa się ona z siedmiu modeli: 70, 700, 700H, 700S,
700L, 753 oraz 755.
W odróżnieniu od serii 4 przemienniki serii 7 nie są wyposażone standardowo w interfejs operatora. Oferują za to modułową budowę, dzięki której można precyzyjnie dostosować
konkretny przemiennik do konkretnej aplikacji, wykorzystując bogaty zbiór kart rozszerzeń, wśród których można wyróżnić: karty sprzężeń zwrotnych, karty bezpieczeństwa, karty I/O,
karty zasilania pomocniczego, karty komunikacyjne oraz karty sterownika PLC (model 700S). Napędy serii 7, podobnie jak
napędy serii 4, wyposażone są we wbudowaną kartę sieci DPI.
Różnorodność kart komunikacyjnych pozwala na podłączenie
przemienników do większości sieci przemysłowych.
Uzupełnienie kart rozszerzeń stanowią zestawy NEMA
zwiększające stopień ochrony IP obudowy napędu oraz zestawy
EMC ułatwiające montaż oprzewodowania napędu oraz podłą-
czenie ekranów. Przemienniki serii 7 wyposażone są standardowo w filtr RFI, dławik sieciowy (model PF 700H), dławik
DC (PF 700, PF 700H, PF 753/755) oraz filtr dU/dT (PF 700H).
Funkcjonalność przemienników PowerFlex® została zwiększona dzięki implementacji zestawów parametrów dedykowanych do konkretnych, specjalizowanych aplikacji. Wśród nich
możemy wyróżnić m.in.: układy wielopompowe, krzywki elektroniczne, regulatory PID, owijarki i nawijarki, podnoszenie
pionowe, pozycjonery, regulatory napięcia, pompy wiertnicze,
przekładnie elektroniczne. Oprócz wymienionych funkcji programowych do zwiększenia funkcjonalności przemienników
PowerFlex® przyczyniają się także funkcje realizowane za pomocą części sprzętowej. Można do nich zaliczyć możliwość wyposażenia przemienników w kartę sterownika PLC (PF 700S),
moduły sprzężenia światłowodowego (PF 700S) oraz możliwość
współpracy z silnikami serwo (PF 700S, PF 755).
Przemienniki rodziny PowerFlex® zostały stworzone z myślą o współpracy ze sterownikami rodziny Logix, oferowanymi
przez firmę Rockwell Automation. Dzięki funkcjom wbudowanym w sterowniki rodziny Logix, napęd traktowany jest jako
integralna część układu sterowania, co w znaczny sposób ułatwia jego sterowanie. Dzięki wykorzystaniu oprogramowania z rodziny RSLogix
użytkownik wykorzystuje jedno narzędzie do zarządzania zarówno PLC, jak
i napędami, co w znaczny sposób redukuje czas potrzebny na oprogramowanie
oraz uruchomienie układu napędowego,
a gotowe stacyjki do sterowania napędami umożliwiają szybkie stworzenie wizualizacji sterującej całym układem.
Nowością w rodzinie PowerFlex® są przemienniki serii PowerFlex® 750. Seria ta
dzieli się na dwa modele PowerFlex® 755
oraz PowerFlex® 753, stanowiący jej
prostszą oraz tańszą odmianę. Przemienniki serii 755 występują w sześciu rozmiarach oraz pokrywają zakres mocy
7.5–250 kW przy napięciu zasilania z zakresu 380–480 V AC. Seria 753 oferowana jest natomiast w zakresie mocy
0.75–250 kW przy napięciu zasilania
z zakresu 380–480 V AC. Podobnie jak
seria 755, tak i seria 753 oferowana jest
w sześciu rozmiarach. Dodatkowo obydwie serie oferowane są w czterech wariantach zabudowy: IP00, IP20, IP54 oraz IP66. Obydwa modele oferują trzy tryby sterowania: skalarny, wektorowy bezczujnikowy oraz wektorowy pracujący w zamkniętej pętli
sprzężenia zwrotnego.
Dodatkowo seria 755 umożliwia sterowanie silnikami serwo
typu PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor). Seria 755
cechuje się kilkoma zasadniczymi zmianami w porównaniu do
serii 700, której jest następcą. Pierwszą różnicą jest zintegrowana z płytą główną karta sieciowa sieci EtherNet/IP™. Dzięki
temu bez dodatkowych kosztów otrzymujemy możliwość integracji przemiennika z jedną z najpopularniejszych sieci przemysłowych. Dodatkowo dzięki integracji karty z płytą główną
zmniejszone zostały opóźnienia transmisyjne pomiędzy kartą
a płytą główną. Kolejną różnicą jest modułowa budowa, pozwa-
lająca na precyzyjne dopasowanie możliwości przemiennika do
realizowanych zadań. Funkcjonalność serii 755 możemy rozszerzać, wykorzystując karty rozszerzające: karty komunikacyjne, karty sprzężeń zwrotnych, karty I/O (wraz z wyjściami
przekaźnikowymi) oraz karty bezpieczeństwa. Seria 753 jako
prostszy oraz tańszy odpowiednik serii 755 nie posiada wbudowanej karty sieci EtherNet/IP™ oraz współpracuje z trzema
dodatkowymi kartami rozszerzeń (seria 755 obsługuje do pięciu kart rozszerzeń).
Seria 753 oferuje w standardzie komplet wejść oraz wyjść
analogowych, cyfrowych oraz przekaźnikowych (3 wejścia cyfrowe, 1 wejście oraz wyjście analogowe, 1 wyjście przekaźnikowe oraz 1 wyjście typu OC).
Dodatkowo dzięki specjalnemu adapterowi istnieje możliwość korzystania z kart komunikacyjnych dedykowanych dla
przemienników serii 70 oraz 700. Karty I/O rozszerzają funkcjonalność przemiennika o wejścia i wyjścia analogowe, cyfrowe oraz wyjścia przekaźnikowe. Karty bezpieczeństwa umożliwiają realizację takich funkcji bezpieczeństwa, jak bezpieczne
wyłącznie momentu (Safe Torque Off ) oraz kontrola bezpiecznej prędkości (Safe Speed Monitor).
Wbudowane środowisko programistyczne DeviceLogix™ to kolejna różnica pomiędzy serią 750 a serią 700. Pozwala ono na tworzenie logiki sterującej
pracą przemiennika oraz urządzeń z nim
współpracujących, takich jak: przyciski,
czujniki, elementy sygnalizacyjne itp.
Niewątpliwą zaletą środowiska DeviceLogix™ jest fakt, że cały proces programowania oraz zapisywania programu do
pamięci przemiennika realizowany jest
z poziomu oprogramowania służącego do
zarządzania napędami z rodziny PowerFlex®. Rozwiązanie to eliminuje konieczność stosowania dodatkowego sterownika nadrzędnego w prostych aplikacjach.
Seria przemienników częstotliwości PowerFlex® 750 produkowana jest
w technologii niezawodności FMEA
(Failure Mode And Effects Analysis),
dzięki czemu w znaczący sposób zwiększona została jej niezawodność. Zastosowanie technologii FMEA przyczynia się
także do redukcji wad projektowych oraz
produkcyjnych co skutkuje zwiększoną
efektywnością danego urządzenia.
Dedykowanym oprogramowaniem do obsługi napędów
PowerFlex® jest oprogramowanie DriveTools™. W jego skład
wchodzą trzy narzędzia: DriveExplorer™, DriveExecutive™
oraz DriveObserver™. Pierwszy z programów umożliwia pełne zarządzanie napędem w czasie rzeczywistym (niezbędne
jest podłączenie online z napędem). Za jego pomocą możliwe
jest parametryzowanie napędu, diagnostyka błędów i ostrzeżeń
oraz testowanie napędu za pomocą prostego apletu sterującego.
Kolejnym programem wchodzącym w skład pakietu
DriveTools™ jest program DriveExecutive™. Stanowi on rozwinięcie programu DriveExplorer™ przy jednoczesnym zachowaniu wszystkich jego zalet. Główną różnicą pomiędzy programem DriveExplorer™ a DriveExecutive™ jest możliwość
pracy offline.
Nr 9 l Wrzesień 2011 r. l 23
Program DriveExecutive™ posiada wbudowaną bazę zestawów parametrów wszystkich przemienników częstotliwości
rodziny PowerFlex®. Dzięki tej funkcjonalności możliwe jest
przygotowanie zestawu parametrów dla danego napędu bez
konieczności jego fizycznego podłączania do komputera PC.
Obydwa wcześniej omawiane programy posiadają wbudowany kreator konfiguracji napędu. Jest to bardzo funkcjonalne
i proste w obsłudze narzędzie, dzięki któremu – znając parametry podłączonego do przemiennika silnika oraz ogólną ideę
sterowania – obsługa w ciągu bardzo krótkiego czasu jest w stanie przygotować napęd do pracy oraz przeprowadzić podstawową procedurę testową (sprawdzenie prędkości wirowania silnika, jego kierunku obrotów oraz wyzwolenie prędkości „JOG”).
Program DriveObserver™ stanowi rozwinięcie funkcjonalności programu DriveExecutive™ pod względem wizualizacji
wartości parametrów. Za jego pomocą możliwa jest obserwacja
online większości parametrów wykorzystywanych przez dany
przemiennik. Wyświetlane przebiegi czasowe można w prosty
sposób edytować, porównywać ze sobą oraz archiwizować czy
to w postaci pliku, czy też jako wydruki. DriveObserver™ jest
szczególnie przydatny podczas pierwszego uruchomienia napędu oraz jego dostrojenia do aplikacji, w której ma pracować.
Uzupełnienie oprogramowania diagnostycznego stanowią
adaptery diagnostyczne będące pomostem pomiędzy napędem
a oprogramowaniem.
Przemienniki częstotliwości z rodziny PowerFlex® stanowią
odpowiedź na potrzeby rynku nowoczesnych systemów napędowych. Dzięki swoim możliwościom, uniwersalności, niezawodności oraz atrakcyjnej cenie są one bardzo ciekawą propozycją
zarówno w segmencie uniwersalnych, jak i specjalizowanych
przemienników częstotliwości niskiego i średniego napięcia.
Przyjazne użytkownikowi oprogramowanie, łatwość konfiguracji oraz unifikacja zarządzania napędem sprawiają, że napędy z rodziny PowerFlex® znajdują zastosowanie m.in. w aplikacjach, w których wymagane jest jak najszybsze uruchomienie
napędu oraz jego prosta i efektywna diagnostyka.
n
Więcej informacji na stronie: www.ab.com
Kontakt dla Czytelników:
Tomasz Depta
tel. 32-788 77 22
fax 32-788 77 10
e-mail: [email protected]
RAControls Sp. z o.o.
Autoryzowany Dystrybutor Rockwell Automation
ul. Kościuszki 112
40-519 Katowice
tel. 32-788 77 00
fax 32-788 77 10
e-mail: [email protected]
www.racontrols.pl
OILexpo – premierowe wydarzenie w Expo Silesia
W dniach 16–18 listopada 2011 r.
w Expo Silesia grono fachowców
z branży utrzymania ruchu
poruszać będzie kwestie związane
z gospodarką olejową w przemyśle.
Targi Olejów, Smarów i Płynów
Technologicznych dla Przemysłu
odbędą się w sosnowieckim centrum
wystawienniczym po raz pierwszy.
O
ILexpo skierowany jest przede
wszystkim do firm wykorzystujących oleje, smary oraz technologie smarownicze w branży maszynowej, narzędziowej, rolniczej i spożywczej. Udział
w Targach wezmą przede wszystkim producenci, dystrybutorzy i hurtownicy olejów, smarów oraz płynów technologicznych dla przemysłu.
Wydarzeniem towarzyszącym Targom
OILexpo będzie seminarium branżowe, na którym zostaną poruszone kwestie związane m.in. ze smarowaniem ma-
24 l Nr 9 l Wrzesień 2011 r.
szyn i urządzeń z perspektywy inżynierii materiałowej i budowy maszyn oraz
wpływem tych czynności na pracę maszyn. Prelegentami będą naukowcy z Politechniki Śląskiej, Uniwersytetu Śląskiego i Instytutu Technologii Eksploatacji,
a także przedstawiciele Polskiego Towarzystwa Trybologicznego. Współczesne smary, oleje oraz inne płyny wykorzystywane w przemyśle muszą spełniać coraz więcej wymogów. O nowych
technologiach oraz współczesnych problemach smarowania maszyn i urządzeń
będą dyskutowali naukowcy i uczestnicy
seminarium.
Patronat nad Targami Olejów, Smarów
i Płynów Technologicznych dla Przemysłu objęły m.in.: Polskie Towarzystwo
Trybologiczne, Polska Organizacja Przemysłu i Handlu Naftowego, Krajowa Izba
Biopaliw, Politechnika Śląska, Górnicza
Izba Przemysłowo-Handlowa oraz Instytut Technik Innowacyjnych EMAG.
Równocześnie z OILexpo odbywać będą się Targi Automatyzacji i Robotyza-
cji w Spawalnictwie ProWELDex, Targi Hydrauliki, Automatyki i Pneumatyki HAPexpo, Targi Przemysłu Tworzyw
Sztucznych i Gumy RubPlast EXPO
oraz Targi Robotyzacji i Automatyzacji
w Przemyśle ROBOTshow. Towarzyszące
im Kondensatory Przedsiębiorczości 2011
uzupełniają te wydarzenia targowe, gwarantując kompleksową ofertę dla branży
przemysłowej.
Więcej informacji oraz szczegółów
dotyczących targów znajdą
Państwo na stronach:
www.oilexpo.pl
www.exposilesia.pl.
n