Hình 4 .3 Cấu trúc PKE
Hình 4.5Sử dụng lệnh USS_INT trong đề tài
Lệnh USS_CTRL được sử dụng để điều khiển hoạt động của biến tần. Lệnh này được đưa vào bộ đệm truyền thông, từ đây, lệnh được gởi tới địa chỉ của biến tần, nếu địa chỉ đã được xác định ở tham số Active trong lệnh USS _ INIT. Chỉ một lệnh USS _CTRL được ấn định cho mỗi Drive.
Bit EN phải được set lên mới cho phép lệnh USS_CTRL thực hiện. Lệnh này luôn ở mức cao (mức cho phép).
Bit RUN (RUN/STOP) cho thấy biến tần là on hoặc off. Khi bit RUN ở mức cao, biến tần nhận lệnh khởi động ở tốc độ danh định và theo chiều đã chọn trước. Ðể Drive làm việc, các điều kiện phải theo đúng như sau:
- Ðịa chỉ Drive phải được lựa chọn từ đầu vào Active trong lệnh USS_INIT. - Ðầu vào OFF2 và OFF3 phải được set ở 0.
- Các đầu ra Fault và Inhibit phải là 0.
Khi đầu vào RUN là OFF, một lệnh được chuyển đến MM để điều khiển giảm tốc độ động cơ xuống cho đến khi động cơ dừng. Ðầu vào OFF2 được sử dụng để cho phép điều khiển MM dừng với tốc độ chậm. Ðầu vào OFF3 được sử dụng để cho phép điều khiển MM dừng với tốc độ nhanh.
Bit Resp_R báo nhận phản hồi từ Drive. Tất cả các hoạt động của biến tần được thăm dị thơng tin trạng thái. Tại mỗi thời điểm, S7-200 nhận một phản hồi từ Drive, bit Resp_R được set lên và tất cả các giá trị tiếp theo được cập nhật.
Bit F_ACK (Fault Acknowledge) được sử dụng để nhận biết lỗi từ Drive. Các lỗi của Drive được xoá khi F_ACK chuyển từ 0 lên 1.
Bit Dir (Direction) xác định hướng quay mà biến tần sẽ điều khiển.
Ðầu vào Drive (Drive address) là địa chỉ của biến tần mà lệnh USS_ CTRL điều khiển tới. Ðịa chỉ hợp lệ từ 0 đến 31.
Ðầu vào Type (Drive type) dùng để lựa chọn kiểu biến tần. Ðối với thế hệ MM3(hoặc sớm hơn) đầu vào Type được đặt 0; còn đối với MM4 giá trị đặt là 1.
Speed-SP (speed setpoint) là tốc độ cần đặt theo tỉ lệ phần trăm. Các giá trị âm sẽ làm động cơ quay theo chiều ngược lại. Phạm vi đặt: -200% ÷ 200%.
Error là một byte lỗi chứa kết quả mới nhất của yêu cầu truyền thông đến Drive. Status là một word thể hiện giá trị phản hồi từ biến tần.
Speed là tốc độ động cơ theo tỉ lệ phần trăm. Phạm vi: -200% đến 200%. D-Dir: cho biết hướng quay.
Inhibit: cho biết tình trạng của inhibit (0 - not inhibit, 1-inhibit ). Ðể xoá bit inhibit này, bit Fault phải trở về off, và các đầu vào RUN, OFF2,OFF3 cũng phải trở về off.
Fault: cho biết tình trạng của bit lỗi ( 0 - khơng có lỗi, 1- lỗi ). Drive sẽ hiển thị mã lỗi. Ðể xoá bit Fault, cần phải chữa lỗi xảy ra lỗi và set bit F_ACK.
- Ứng dụng trong đề tài điều khiển biến tần MM420
Hình 4.7: Sử dụng lệnh USS_CTRL trong đề tài
4.3.3. Lệnh USS_RPM_x
Có 3 lệnh đọc cho giao thức USS.
USS_RPM_W: là lệnh đọc một tham số Word.
USS_RPM_D: là lệnh đọc một tham số Douple Word. USS_RPM_R: là lệnh đọc một tham số thực.
Ðầu vào Drive là địa chỉ của MM mà lệnh USS_RPM_x được chuyển tới. Ðịa chỉ hợp lệ là 0 đến 31.
Param là số tham số (là giá trị cần đọc từ biến tần).
Index là con trỏ chỉ vào giá trị để đọc. Trong 1 tham số có thể có nhiều Index, giá trị Index chi rõ giá trị để đọc.
Value là giá trị của thông số phản hồi.
Ðầu vào DB_Ptr được cung cấp bởi địa chỉ của bộ đệm 16 byte. Trong lệnh USS _RPM_x, bộ đệm này dùng chứa kết quả của lệnh đưa đến từ MM.
Khi lệnh USS_RPM_x đã hoàn tất, đầu ra Done được set lên và đầu ra Error (kiểu byte) và đầu ra Value chứa các kết quả của việc thực hiện lệnh. Ðầu ra Error và Value sẽ không hợp lệ cho đến khi đầu ra Done được set lên.
- Ứng dụng lệnh USS_RPM_x trong đề tài
Trong đề tài sử dụng lệnh USS_RPM_x nhằm mục đích đọc giá trị các thông số trong biến tần để giám sát như: tốc độ động cơ, mức nước, tần số, dịng điện, điện năng tiêu thụ…và cũng có thể đọc các thơng số khác lúc cần thiết.
Hình 4.9: Sử dụng lệnh USS_RPM_R đọc giá trị dòng điện động cơ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.3.4. Lệnh USS_WPM_x
Hình 4.10: Cấu trúc lệnh USS_WPM_x
Có 3 lệnh ghi cho giao thức USS:
USS_WPM_W: là lệnh ghi một tham số Word.
USS_WPM_D: là lệnh ghi một tham số Double Word. USS _WPM_R: là lệnh ghi một tham số thực.
Ðầu vào Drive là địa chỉ của MM mà lệnh USS_WPM_x được chuyển tới. Ðịa chỉ hợp lệ là 0 đến 31.
Param là tham số cần ghi.
Index là biến chỉ vào giá trị để ghi.
Value là giá trị của thông số cần ghi đến bộ nhớ RAM trong biến tần.
Ðầu vào DB-Ptr được cung cấp bởi địa chỉ của bộ đệm 16 byte. Trong lệnh USS _WPM_x, bộ đệm này dùng chứa kết quả của lệnh đưa đến từ biến tần.
Khi lệnh USS_WPM_x đã hoàn tất, đầu ra Done được set lên và đầu ra Error (kiểu byte) chứa các kết quả của việc thực hiện lệnh.
Khi đầu vào EEPROM được set lên, lệnh sẽ ghi vào cả bộ nhớ RAM và EEPROM của biến tần. Khi đầu vào EEPROM không được set thì lệnh này sẽ chỉ ghi vào bộ nhớ RAM.
- Ứng dụng lệnh USS_WPM_x trong đề tài
Trong đề tài lệnh USS_WPM_x được sử dụng khi ta cần thay đổi một tham số bất kì trong biến tần mà khơng có tại hiện trường. Lệnh này cho phép thay đổi giá trị thơng số biến tần qua màn hình giám sát, qua mạng LAN cũng như việc thay đồi các thông số kĩ thuật một cách dễ dàng.
CHƢƠNG 5: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN 5.1. Cài đặt nhanh thông số động cơ
Trong biến tần MM420 cho phép cài đặt nhanh các thông số trên nhãn động cơ như: điện áp định mức, dòng điện định mức, tần số định mức…
Để thực hiện việc này đầu tiên ta reset lại biến tần ở các giá trị mặc định.
Bảng 5.1: Thông số Reset giá trị mặc định
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị
P0010 Thông số vận hành 30 Cài đặt giá trị mặc định P0971 Reset thông số mặc định 1 Bắt đầu reset
Tiến hành cài đặt nhanh
Bảng 5.2: Cài đặt nhanh thông số động cơ
Thộng số Mô tả Giá trị Ghi chú/Đơn vị P0003 Mức độ truy cập người dùng 2 Mức Mở rộng
P0010 Cài đặt thông số 1 Cài đặt nhanh
P0100 Tiêu chuẩn châu âu/ Bắc mỹ 0 Châu Âu [Kw] ,tần số 50hz P0304 Điện áp định mức động cơ 220 V
P0305 Dòng điện định mức động cơ 3.2 A P0307 Công suất định mức động cơ 0.75 KW
P1300 Luật điều khiển 2 Cho tải bơm /quạt
5.2. Nhập thông số biến tần và bảo vệ quá tải động cơ
Bảng 5.3: Nhập thông số biến tần và bảo vệ quá tải động cơ
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
P0700 Chọn nguồn lệnh 5 USS trên đường truyền COM P1000 Điểm đặt tần số 5 USS trên đường truyền COM
(dùng cho chế độ manual) P1080 Tần số nhỏ nhất 0 Hz
P1082 Tần số lớn nhất 50 Hz P1120 Thời gian tăng tốc 10 s P1121 Thời gian giảm tốc 10 s
P0640 Hệ số quá tải động cơ 100 Bằng dòng định mức động cơ / %
5.3. Cài đặt bảo về biến tần và động cơ
Bảng 5.4: Cài đặt bảo vệ biến tần và động cơ
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị P0290 Chế độ phản ứng quá tải biến
tần
0 Giảm tần số đầu ra phù hợp với bơm,quạt
P0292 Cảnh báo nhiệt độ biến tần 15 Sự chênh lệnh nhiệt độ giữa ngưỡng dừng và ngưỡng cảnh báo
P0294 Cảnh báo quá tải biến tần 95 P0295 Thời gian quạt tắt khi biến
tần dừng
5 Thời gian trễ để quạt tắt khi biến tần dừng, đơn vị s
P0610 Tác động khi nhiệt độ động cơ đến ngưỡng cảnh báo
2 Cảnh báo ,dừng ,báo lỗi P0614 Mức cảnh báo quá nhiệt của
động cơ
100 %
5.4. Cài đặt chức năng khởi động bám
Là hình thức bắt theo cùng tốc độ đang quay của động cơ. Ví dụ như khi động cơ mất điện hay restart, động cơ sẽ không bắt đầu từ tốc độ 0 mà biến tần sẽ đo tần số thực tế của Rotor đang quay và bắt đầu xuất phát từ tần số đó.
Ƣu điểm: khởi động lại động cơ đang chạy sẽ không bị giựt, khựng lại, trong ứng dụng
Bảng 5.5: Cài đặt chức năng khởi động bám
5.5. Cài đặt cho phép khởi động lại
Với chức năng này biến tần sẽ tự khởi động lại sau sự cố thấp áp,mất nguồn trong thời gian ngắn.Có thể sử dụng để giải quyết sự cố nguồn điện ngắn hạn.
Bảng 5.6: Cài đặt chức năng tự khởi động lại
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị
P1210 Tự khởi động 4 Khởi động lại sau sự cố thấp áp, mất nguồn thời gian ngắn P1211 Số lần tự khởi động lại cho
phép
4
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị
P1200 Khởi động bám 4 Kích hoạt khởi động theo chiều đặt trước (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
P1202 Dòng điện khởi động bám 50 Đối với tải qn tính khơng lớn nên giảm giá trị dòng điện khởi động bám, đơn vị % dòng định mức động cơ P1203 Dải tìm tần số động cơ 100
5.6. Tối ƣu hóa đặc tính tăng, giảm tốc
Bảng 5.7: Tối ƣu đặc tính tăng, giảm tốc
Thơng số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị P1130 Đoạn cong ban đầu khi tăng
tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1131 Đoạn cong thứ hai khi tăng tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1132 Đoạn cong ban đầu khi giảm tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1133 Đoạn cong cuối cùng khi giảm tốc theo đường cong S (Đơn vị tính theo s)
2 giây
P1134 Phương pháp đường cong S 0 Liên tục làm trơn
5.7. Cài đặt chức năng giám sát moment
Với chức năng này ta có thể giải quyết các sự cố như hết nước bồn dưới, tràn bồn, tắc ngẽn đường ống. Đây là giải pháp giải quyết các sự cố kĩ thuật trong đề tài, nhưng đối với biến tần MM420 được nhóm sử dụng khơng hỗ trợ chức năng này nên nhóm chọn giải pháp khác để giải quyết vấn đề trên là dùng phao điện báo hết nước bồn dưới và tràn bồn
Bảng 5.8: Chức năng giám sát Moment trong MM430
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú / đơn vị P2181 Chế độ phát hiện sự cố 6
P2182 Ngưỡng tần số 1 5 Hz P2183 Ngưỡng tần số 2 30 Hz P2184 Ngưỡng tần số 3 45 Hz P2185 Ngưỡng Momen trên 1 0.8 Nm P2186 Ngưỡng Momen dưới 1 0.5 Nm P2187 Ngưỡng Momen trên 2 1.3 Nm P2188 Ngưỡng Momen dưới 2 1 Nm P2189 Ngưỡng Momen trên 3 2.3 Nm P2190 Ngưỡng Momen dưới 3 2 Nm P2192 Thời gian trễ 5 s
5.8. Cài đặt đầu vào tƣơng tự ADC
Cài đặt thơng số cho đầu vào tương tự để có được sự phù hợp của tín hiệu output cảm biến và đầu vào tương tự của biến tần. Với tín hiệu đưa về từ cảm biến là 1-5 v cho giá trị từ 0-2m nước .Trong đề tài nhóm chỉ cần đo từ 0-1m nước.
Bảng 5.9: Cài đặt đầu vào tƣơng tự ADC
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/đơn vị P0757 Giá trị x1 của thang đo ADC 1 V
P0758 Giá trị y1 của thang đo ADC 0 % P0759 Giá trị x2 của thang đo ADC 3 V P0760 Giá trị y2 của thang đo ADC 100 % P0761 Chiều rộng giải chết ADC 2 V
5.9. ổn định mức với chức năng PI
Chế độ PI cho phép người sử dụng kích hoạt/ khơng kích hoạt bộ điều khiển PI. Chế độ cài đặt tới giá trị 1 sẽ kích hoạt bộ điều khiển PI vịng kín và sẽ tự động loại bỏ thời gian tăng tốc/giảm tốc được đặt trước ở P1120 và P1121 cùng điểm đặt tần số thông thường.
Bảng 5.10: Cài đặt chức năng PI
Thông số Mô tả Giá trị Ghí chú/ đơn vị P2200 Kích hoạt bộ điều khiển PI 1
P2253 Nguồn điểm đặt PI 2250 Nguồn điểm đặt MOP P2240 Giá trị điểm đặt PI-MOP Tùy yêu
cầu
Giá trị 0-100% tương ứng 0-4000H (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
P2257 Thời gian tăng tốc điểm đặt 5 giây P2258 Thời gian giảm tốc điểm đặt 5 giây
P2264 Tín hiệu phản hồi PI 755.0 Nguồn phản hồi ADC P2280 Hệ số tỉ lệ Kp 2 Có thể hiệu chỉnh P2285 Hằng số thời gian tích phân Ti 15 Có thể hiệu chỉnh
P0702 Đầu vào số 2 13 Tăng giá trị điểm đặt MOP P0703 Đầu vào số 3 14 Giảm giá trị điểm đặt MOP
- Cách xác định giá trị cho điểm đặt PI-MOP
Giá trị điểm đặt PI –MOP chính là giá trị mức nước mà chúng ta cần ổn định trong chức năng PI.Cảm biến áp suất đưa về tín hiệu từ 0 – 3 V( đã scale trong cài đặt đầu vào
tuyến tính, trong thực tế qua nhiều lần thực nghiệm nhóm nhận thấy rằng giá trị cảm biến đưa về khơng tương ứng tuyệt đối với mức nước mà có sai số.Cụ thể ta xem xét bảng sau.
Bảng 5.11: Giá trị đặt PI-MOP và giá trị mức nƣớc thực tế
Giá trị đặt PI- MOP(P2240) (%) 15 25 35 40 Giá trị mức nước thực tế khi ổn định (cm) 15 24 34,5 40,5
Dựa vào bảng trên ta có thể thấy sai số khi hệ thống ổn định .Sai số này chúng ta phải chấp nhận và không thể can thiệp để loại bỏ hoàn toàn nhưng với phương pháp nội suy 2 điểm ta có thể giảm bớt được sai số này.
Với giá trị Y1 tương ứng X1, giá trị Y2 tương ứng X2, ta cần biết giá trị Y nằm giữa Y1 và Y2 khi biết X ta có cơng thức sau
Y = ) 1 2 ( )) 2 ( 1 ) 1 ( 2 ( X X X X Y X X Y (5.1) Ví dụ ta muốn gái trị đặt ổn định là 30 cm (X ). Ta cần tìm giá trị đặt cho P2240 (Y), nhìn bảng 7.11 ta thấy giá trị ổn định 30 nằm giữa giá trị X1= 24 và giá trị X2=34,5 .Tương ứng Y1 =25 và Y2 = 35. Ráp vào cơng thức 5.1 ta tính được Y30,7 . Vậy muốn hệ thống ổn định ở mức 30 cm thì giá trị đặt là 30,7.
Bảng 5.12: Cài đặt giao thức USS
Thông số Mô tả Giá trị Ghi chú/ đơn vị P2010 Tốc độ baud USS 7 19200 baud P2011 Địa chỉ biến tần 0 0- 31 P2012 Chiều dài PZD USS 2 Word
P2013 Chiều dài PKW USS 127 Chiều dài thay đổi P0971 Lưu dữ liệu vào EEPROM 1
CHƢƠNG 6: PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ
Sự cố kỹ thuật là một điều không mong muốn cũng không thể tránh khỏi trong khi vận hành bất kì một hệ thống nào. Có những sự cố không gây ảnh hưởng nhiều tới sự hoạt động của hệ thống nhưng có những sự cố có thể gây hư hỏng cả hệ thống từ ít đến nhiều vì vậy vấn đề phát hiện và khắc phục sự cố luôn là một điều quan tâm trong khi thiết kế và vận hành hệ thống.
Trong hệ thống bơm nước nhóm đã tổng hợp, phân tích, và đưa ra giải pháp khăc phục các sực cố gây ra ảnh hưởng lớn cho hệ thống.
6.1. Sự cố nguồn điện ngắn hạn
Vấn đề nguồn điện cung cấp cho hệ thống hoạt động là hết sức quan trong, sự ổn định về nguồn điện là yếu tố quan trong trong viêc đạt hiệu quả cao trong sản xuất, nguồn điện không những ảnh hưởng tới chất lượng sản xuất, số lượng sản xuất mà con có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị nếu khơng ổn đinh.
Trong đề tài nhóm phân tích sự cố nguồn điện ngắn hạn: là nguồn điện không ổn định, chập chờn… sự cố này gây ảnh hưởng tới các thiết bị như biến tần, bơm và các thiết bị khác. Để khắc phục sự cố này nhóm lụa chọn giải pháp cà đặt chế độ AUTO START và chế độ FLY.
AUTO START: là chức năng giúp biến tần khởi động lại sau khi có điện lại, giúp hệ