ABB Industry, Zak³ad Napêdów

PFC w ACS 600

str. 1/4

Oprogramowanie przemienników czêstotliwoœci ACS 600:

PFC -

STEROWANIE ZESPO£EM POMP

/

WENTYLATORÓW

Wstêp

G³ównym zastosowaniem tej makroaplikacji s¹ systemy wielopompowe i

wielowentylatorowe których wydajnoœæ jest regulowana za pomoc¹ p³ynnej
zmiany wydajnoœci jednej pompy i do³¹czaniu/od³¹czaniu do trzech pomp (lub
wentylatorów) pomocniczych. Wydajnoœæ systemu mo¿e byæ regulowana rêcznie
lub automatycznie (regulator PI wbudowany jest w przemiennik). W tym drugim
przypadku u¿ytkownik zadaje (np. potencjometrem) oczekiwan¹ wydajnoœæ
systemu (np.ciœnienie w ruroci¹gu) a uk³ad automatycznie j¹ realizuje.

Opis

Standardowo przemiennik ACS600 z makroaplikacj¹ PFC mo¿e sterowaæ

p³ynnie prêdkoœci¹ jednego silnika i do³¹czaæ do dwóch silników pomocniczych.

Po do³¹czeniu opcjonalnego modu³u wejœæ/wyjœæ cyfrowych NDIO-01 mo¿liwe

jest zwiêkszenie liczby silników pomocniczych do trzech.

Standardowo

:

3 pompy (1 regulowana + 2 z obrotami sta³ymi)

Opcjonalnie:

4 pompy (1 regulowana + 3 z obrotami sta³ymi)

PID

ACS 600

czujnik ciœnienia,

(przep³ywu, poziomu,…)

silnik M1

prêdkoœæ regulowana

silnik M2

prêdkoœæ sta³a

silnik M3

prêdkoœæ

sta³a

M

~3

RO3

RO2

RO1

zadawanie
wartoœci
ciœnienia,

silnik M4

prêdkoœæ

sta³a

NAMC

NDIO-01

Mo¿liwoœci standardowe

opcja

œwiat³owód

AI1

AI2

M

~3

M

~3

M

~3

ABB Industry, Zak³ad Napêdów

PFC w ACS 600

str. 2/4

Zasada pracy systemu:

Wykresy przedstawiaj¹ pracê zestawu: 1 pompa regulowana, 2 pompy do³¹czane do sieci

Na rysunku pominiête zosta³y histerezy i opóŸnienia wprowadzane w uk³adzie
rzeczywistym dla zapewnienia stabilnej pracy na granicy prze³¹czeñ.

Funkcje dodatkowe

Równomierne

Makroaplikacja dba o równomierne zu¿ycie pomp w instalacji. Pompy w systemie

zu¿ycie pomp

automatycznie zmieniaj¹ swoje miejsce. Pompa 1 (pracuj¹ca dotychczas p³ynnie
a wiêc najbardziej siê zu¿ywaj¹ca) zaczyna pracowaæ jako zasilana z sieci ze
sta³ymi obrotami a na jej miejsce wchodzi jedna z pomp pomocniczych. Takie
prze³¹czenie dokonywane jest cyklicznie po up³ywie ustawionego czasu.

Kompensacja

Wraz ze wzrostem wydatku pompy (systemu pomp) rosn¹ straty ciœnienia
miêdzy

spadku

pocz¹tkiem i koñcem ruroci¹gu. Mo¿liwe jest skorygowanie tego spadku, przez

ciœnienia

ustawienie procentowej wartoœci, która bêdzie dodawana do sygna³u zadaj¹cego
wraz ze wzrostem wydatku pompy.

Maksymalna wydajnoϾ pompy 2

Wydajnoœci systemu

pompa 1 (wydajnoϾ regulowana)

pompa 2 (sta³a wydajnoœæ)

pompa 3 (sta³a wydajnoœæ)

wartoϾ zadana

wartoϾ zadana

wartoϾ zadana

wartoϾ zadana

Maksymalna wydajnoϾ pompy 3

Maksymalna wydajnoϾ pompy 1

Maksymalna wydajnoϾ systemu (pomp 1+2+3)

Maksymalna wydajnoϾ pomp 1+2

Maksymalna wydajnoϾ pompy 1

ABB Industry, Zak³ad Napêdów

PFC w ACS 600

str. 3/4

Oszczêdnoœæ

Dostêpna jest opcja pracy „z uœpieniem” . Je¿eli ¿¹dana wydajnoœæ systemu jest

pompy i energii

przez okreœlony czas ni¿sza ni¿ nastawiona, wówczas nastêpuje „uœpienie”
przemiennika - zatrzymanie pracy pompy. Jeœli zapotrzebowanie wzroœnie
powy¿ej wartoœci nastawionej, system automatycznie podejmie pracê.
Zapobiega to bezproduktywnemu „mieleniu” wody przy niskich prêdkoœciach
obrotowych - oszczêdzana jest zarówno sama pompa jak i energia elektryczna.

Wykluczanie

Przy pomocy wejœæ cyfrowych mo¿na zrealizowaæ logiczne od³¹czanie pomp.

pomp

Podanie sygna³u na odpowiednie wejœcie cyfrowe oznacza, ¿e dana pompa jest

z systemu

nieczynna i w jej miejsce nale¿y za³¹czyæ nastêpn¹. Umo¿liwia to automatyczn¹
reakcjê np. na zadzia³anie zabezpieczenia termicznego silnika pompy lub
od³¹czenie pompy do przegl¹du.

wartoœæ aktualna ciœnienia

(z przetwornika ciœnienia)

t < t

d

t

d

„uœpienie”

czêstotliwoœæ wyjœciowa

(wydajnoϾ pompy)

czas

czas

STOP
„uœpie

START

czas

praca pompy

pompa pracuje

pompa zatrzymana

wartoœæ zadana ciœnienia

poziom „obudzenia”

poziom „uœpienia”

M
3~

M
3~

DI:1 2 3 4 5 6

24V

RO1:1 2 3

RO2:1 2 3

230V

230V

za³/wy³

za³/wy³

3

3

ABB Industry, Zak³ad Napêdów

PFC w ACS 600

str. 4/4

Makroaplikacja

Umo¿liwia bezpoœrednie zadawanie prêdkoœci jednej pompy z dwóch ró¿nych

Sterowanie

miejsc (np. staerownik PLC oraz tablica awaryjna). Ka¿demu z tych miejsc

Rêczne/

przydzielone s¹ wejœcia analogowe i cyfrowe, do których doprowadzone s¹
sygna³y

Automatyczne

zadawania prêdkoœci, startu, stopu, nawrotu, zaœ wyboru miejsca sterowania
dokonuje siê przez zmianê stanu jednego z wejœæ cyfrowych.

Makroaplikacje

Oprócz makroaplikacji PFC i Sterowanie Rêczne/Automatyczne mo¿liwe jest

u¿ytkownika

zapamiêtanie dwóch w³asnych zestawów parametrów - tzw. makroaplikacji
u¿ytkownika. Zapamiêtywane s¹ wtedy równie¿ parametry silnika. Mo¿liwe jest
prze³¹czanie siê pomiêdzy tymi makroaplikacjami. Umo¿liwia to np. stosowanie
jednego przemiennika do dwóch ró¿nych silników. Odpowiedni zestaw
parametrów wybierany jest wejœciem cyfrowym.

WartoϾ

Przy pracy automatycznej do przemiennika dostarczana jest informacja o

rzeczywista i

rzeczywistej wartoœci wielkoœci regulowanej (np. ciœnienia). Informacja ta jest

zadana

podawana w postaci sygna³u pr¹dowego lub napiêciowego na wejœcia
analogowe. Mo¿liwe jest tworzenie wartoœci rzeczywistej z dwóch takich
sygna³ów analogowych np. jako ich sumê, ró¿nicê jako wiêkszy/mniejszy z
dwóch sygna³ów lub pierwiastek z nich.
Podobnym operacjom mo¿na poddaæ tak¿e wartoœæ zadan¹.

Inne cechy

Mo¿liwe jest zaprogramowanie wstêpne a potem wybór sygna³ami podawanymi
na

u¿ytkowe

wejœcia cyfrowe 3 sta³ych prêdkoœci.
Sygna³y pr¹dowe na wyjœciach analogowych informuj¹ o przebiegu procesu
regulacji. Mo¿na obserwowaæ np. wartoœæ aktualn¹ wielkoœci regulowanej,
zadawanie, uchyb regulacji, prêdkoœæ, pr¹d, moc silnika itp.

Uwagi

Nale¿y pamiêtaæ o tym, ¿e przy pracy wielopompowej przy wykorzystaniu

koñcowe

makroaplikacji PFC, pompy pomocnicze domyœlnie do³¹czane s¹ do sieci przez
stycznik. W myœl polskich przepisów takie bezpoœrednie do³aczenie mo¿liwe jest
wy³¹cznie w przypadku pomp o ma³ej mocy (ok. 5,5 kW - zale¿nie od jakoœci
sieci). W przeciwnym razie do³¹czenie powinno odbyæ siê przynajmniej przez
prze³¹cznik gwiazda/trójk¹t zaœ optymalnym technicznie rozwi¹zaniem jest
zastosowanie uk³adów ³agodnego rozruchy i zatrzymania tzw. Soft-Startów.
Zastosowanie ich likwiduje udar pr¹dowy przy rozruchu (potrafi on siêgn¹æ nawet
siedmiokrotnej wartoœci pr¹du znamionowego) oraz uderzenia hydraulicznego
przy gwa³townym zatrzymaniu pompy (skoki ciœnienia mog¹ byæ nawet
kilkukrotnie wiêksze ni¿ ciœnienie znamionowe)

Uk³ady Soft-Start/Stop tak¿e znajduj¹ siê w ofercie ABB Industry.

ACS 600 Programming Manual for PFC Application

B-1

Appendix B – Example of PFC Application

An existing two-pump PFC application is briefly presented by means of
circuit diagrams:

•

main circuit diagram (Page B-2)

•

control circuit diagram (Page B-3)

•

connection diagram (Page B-4)

The pumps are used for pressure boosting. Alternation and a sleep
function are used. The application also includes the following additional
features:

•

control switches for selection between conventional PFC control
and direct-on-line (DOL) connection of the motors (S1, S2)

•

cooling air fan for the ACS 600 (fan motor = M10)

•

indicating lamps (H1, H2)

•

operating hour counters (P1, P2)

Figure B-1 Pumping station general view. ACS 600 is installed inside the alternation switchgear
cabinet.

ABB S trömberg

P ÄÄ KY TK I N

0...10 bar
4...20 mA

Parameter values differing from the
default values.

99 START-UP DATA

99.5 MOTOR NOM VOLTAGE

400 V

99.6 MOTOR NOM CURRENT

14.8 A

99.7 MOTOR NOM FREQ

50 Hz

99.8 MOTOR NOM SPEED

1450 rpm

99.9 MOTOR NOM POWER

7.5.kW

20 LIMITS

20.1 MINIMUM FREQ

23 Hz

81 PFC CONTROL

81.1 SET POINT

PANEL

81.2 CONST SET POINT

50 %

81.6 SLEEP DELAY

30 s

81.7 SLEEP LEVEL

24 Hz

81.8 WAKE UP LEVEL

40 %

81.18 AUTOCHANGE INTERV

72 h

81.19 AUTOCHANGE LEVEL

100 %

Alterenation
Switchgear
Cabinet

Pressure
Transducer

Mains

400 V/50 Hz

Corresponds to
5 bar

Corresponds to
4 bar

M1
7.5 kW
1450 rpm
14.8 A

M2
7.5 kW
1450 rpm
14.8 A

Appendix B – Example of PFC Application

B-2

ACS 600 Programming Manual for PFC Application

Appendix B – Example of PFC Application

ACS 600 Programming Manual for PFC Application

B-3

Appendix B – Example of PFC Application

B-4

ACS 600 Programming Manual for PFC Application