ШКУ ЭТО 300 - Шкаф контроля и управления температурно-временными режимами по заданной программе в электротермическом оборудовании

Шкаф контроля и управления (ШКУ) предназначен для управления температурно-временными режимами по заданной программе в электротермическом оборудовании (ЭТО) различного технологического назначения, имеющем в своем составе нагреватели и вентиляторы для создания более равномерного температурного поля во внутреннем пространстве ЭТО.

 

Классификационные признаки применения ШКУ ЭТО 300:
  • программная временная диаграмма – изменение температуры во времени в соответствии с заданной программой (10 программ по 20 шагов);
  • регулирование по ПИД закону;
  • циркуляция среды в рабочем объеме в соответствии с заданной программой;
  • бесконтактная коммутация 380 В , 3 фазы, ток до 85 А;
  • аварийное отключение нагрева с помощью независимого контактного размыкателя при перегреве по любой из точек контроля температуры ( до шести точек контроля);
  • технологическая и аварийная сигнализация;
  • возможность работы в сети  RS-485 и в системах сбора данных.
Шкаф контроля и управления ШКУ ЭТО 300 обеспечивает:
  • измерение и индикацию измеренного значения температуры;
  • изменение температуры в ЭТО в функции времени по задаваемой программе;
  • регулирование температуры в ЭТО при работающем внутрипечном вентиляторе;
  • выбор временной программы из библиотеки;
  • приостановку выполнения программы термообработки с сохранением достигнутого значения температуры (ПАУЗА);
  • приостановку выполнения программы термообработки со снятием сигнала управления нагревом (СТОП НАГРЕВ);
  • блокировку нагрева при открывании двери печи;
  • блокировку нагрева по внешнему сигналу («сухой контакт»);
  • световую сигнализацию основных этапов технологического процесса;
  • сигнализацию по окончании процесса;
  • световую сигнализацию при нарушении температурного режима;
  • аварийное отключение нагрева при недопустимом перегреве;
  • аварийную световую сигнализацию при нарушениях в питающей трехфазной сети (изменение последовательности чередования фаз, перекосы фазных напряжений).
Модификация ШКУ с интерфейсом RS-485 (см. систему обозначений Х6=1) обеспечивает работу в сетевых решениях: в системах сбора данных, в SCADA-системах. Модификация ШКУ с Накопителем-архиватором DataBox (см. систему обозначений Х6=2) обеспечивает сбор и архивирование данных во внутренней памяти накопителя с возможностью переноса данных на ПК с помощью FLASH-носителя (флэшки). Устройство и работа ШКУ ЭТО 300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Органы управления и индикации

  • Индикатор СЕТЬ - индикация включения выключателя СЕТЬ и подачи сетевого трехфазного питающего напряжения на схему ШКУ
  • Индикатор ОТКЛОНЕНИЕ - индикация отклонения температуры от заданного значения при выполнении программного разогрева и регулирования («скользящая уставка»
  • Индикатор АВАРИЯ/ПЕРЕГРЕВ - индикация неисправности рекулятора или обрыва датчика температуры или превышения температуры выше предельного значения. Октлючается сигнал управления на нагрев
  • Индикатор АВАРИЯ - индикаця нарушений в питающей трехфазной сети («перекос» фазных напряжений, изменение последовательности чередования фаз.) Снимается напряжение со схемы управления шкафом
  • Индикатор ТЭН А — индикация подачи напряжения на силовой нагреватель, подключаемый к фазе А
  • Индикатор ТЭН B — индикация подачи напряжения на силовой нагреватель, подключаемый к фазе B
  • Индикатор ТЭН C — индикация подачи напряжения на силовой нагреватель, подключаемый к фазе C
  • Регулятор программный МЕТАКОН 613 — измерение, отображение, программное управление и регулирование температуры
  • Регулятор многоканальный МЕТАКОН 562 — измерение, отображение и формирование сигнала на отключение нагрева при превышении температуры по любому из 6-ти каналов контроля температуры
  • Индикатор СТОП НАГРЕВ - индикация перехода в режим ПАУЗА со снятием сигнала управления нагревом, после нажатия соответствующей кнопки
  • Индикатор ПАУЗА — индикация перехода в режим ПАУЗА без снятия сигнала управления нагревом, после нажатия соответсвующей кнопки
  • Индикатор ПУСК - индикация запуска программы термообработки, после нажатия соответствующей кнопки
  • Индикатор СТОП НАГРЕВ — перевод после нажатия программного регулятора в режим ПАУЗА со снятием сигнала управления нагревом
  • Кнопка ПАУЗА — перевод после нажатия программного регулятора в режим ПАУЗА без снятия сигнала управления нагревом
  • Кнопка ПУСК - запуск программы термообработки из исходного состояния, а также после паузы и стоп нагрева
  • Кнопка «ГРИБОК» с фиксацией СТОП — аварийная остановка технологического процесса, отключение вентилятора и нагревателей. Возврат в исходное состояние осуществляется поворотом толкателя кнопки.
  • Выключатель СЕТЬ — автоматический выключатель для подачи трехфазного напряжения питающей сети на схему управления и силовую часть ШКУ
Работа ШКУ

 

При подключении шкафа к питающей сети, переменное напряжение 380В, 50 Гц подается на вводной автоматический выключатель СЕТЬ. При включении автоматического выключателя СЕТЬ загорается индикатор СЕТЬ и при отсутствии нарушений в трехфазной сети, напряжение подается на регуляторы, схему управления шкафом и на вентилятор охладителя бесконтактного коммутатора.

 

После прохождения режимов самотестирования регулятор МЕТАКОН-613 и регулятор МЕТАКОН-562 переходят в режим в нормальной работы:

 

  • МЕТАКОН-613  на своем индикаторном табло показывает текущее измеренное значение температуры и номер установленной программы;
  • МЕТАКОН-562 на своем индикаторном табло показывает текущие измеренные значения температур.
Автоматика управления находится в исходном состоянии.

 

Для начала термообработки необходимо нажать кнопку ПУСК, после чего загорается соответствующая индикаторная лампа. Начинает исполняться программа термообработки в ЭТО. Программой термообработки предусматривается включение внутрипечного вентилятора и при наличии сигнала на запуск вентилятора, включение цепи управления нагревом. В процессе программного регулирования температуры, нажатие кнопки ПАУЗА приводит к приостановке выполнения программы, регулятор продолжает удерживать ту температуру, которая была задана на  момент нажатия кнопки ПАУЗА. При этом загорается индикатор ПАУЗА. Для продолжения термообработки в ЭТО по заданной программе необходимо нажать кнопку ПУСК. В процессе термообработки возможно так же  нажатие кнопки СТОП НАГРЕВ, после чего загорается индикатор СТОП НАГРЕВ, выполнение программы приостанавливается и разрывается цепь управления нагревом. Программа термообработки  находится в режиме ПАУЗА, вентилятор продолжает работать, а нагрев  принудительно  отключается. Для выхода из этого режима и продолжения термообработки в ЭТО по заданной программе, необходимо нажать кнопку ПУСК.  По прошествии заданного в программе времени нагрев в ЭТО отключается и включается звонок, сигнализирующий о завершении процесса термообработки в ЭТО. Время звучания звонка  так же задается программно. Если во время работы звонка нажать кнопку СТОП, то звонок прекращается. Если кнопку СТОП не нажимать, то система автоматически перейдет в исходное состояние по окончании звонка.

 

ВНИМАНИЕ! Процесс термообработки может быть прекращен в любое время путем нажатия кнопки СТОП, после чего снимается напряжение с электродвигателя вентилятора, нагревателей и после остановки программного регулятора через его систему меню, схема управления переходит в исходное состояние.

 

ВНИМАНИЕ. Остановка программного регулятора через его систему меню производится оператором вручную.

 

Кнопка СТОП «Грибок» фиксируется в  нажатом состоянии. Для возврата ее в исходное состояние необходимо повернуть «грибок» против часовой стрелки.

 

Временные диаграммы работы шкафа контроля и управления ШКУ 300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Режимы регулирования

Регулятор МЕТАКОН-613 вырабатывает управляющий сигнал на бесконтактное включение силового полупроводникового трехфазного ключа. Бесконтактный силовой ключ коммутирует нагрузку в моменты времени, когда питающее напряжение близко к нулю. Такое включение силового ключа понижает эмиссию помех в питающую сеть. Регулятор реализует ПИД алгоритм регулирования с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для управления мощностью нагревателя (ТЭНов).

Для настройки параметров ПИД регулятора рекомендуется использовать режим автонастройки, описанный в Руководстве по эксплуатации на регулятор. Возможна и ручная настройка параметров. Период ШИМ РР рекомендуется установить 5…20 с.

Сигнализация отклонений от заданной температуры

Контроль и сигнализация отклонений температуры в ЭТО в процессе термообработки реализуется двумя способами:

  • контроль и сигнализация отклонения температуры от заданного графика температуры (скользящая уставка)  с выходом на индикатор ОТКЛОНЕНИЕ, и
  • контроль, сигнализация и разрыв цепи управления нагревом с использованием регуляторов МЕТАКОН-613 и МЕТАКОН-5х2.
Регулятор МЕТАКОН-613 контролирует измеренное значение  температуры и в случае превышения заданного значения, загорается индикатор ПЕРЕГРЕВ/АВАРИЯ. Уровень сигнализации задается параметрами L и Н соответствующих компараторов.
  • В модификациях ШКУ с Х5 =1,2, 3, 6 реализован независмый контроль перегрева, который осуществляется регулятором МЕТАКОН-5х2.. Число каналов может 1,2,3, 6.
  • Аварийные ситуации регулятора.
Регулятор обнаруживает следующие аварийные ситуации:
  • обрыв линии подключения датчика;
  • сбой в работе регулятора.
При возникновении любой из них загорается индикатор ПЕРЕГРЕВ/АВАРИЯ. Сообщения об аварии контролируется по индикатору ОБРЫВ регулятора МЕТАКОН.

 

Аварийные ситуации питающей трехфазной сети

ШКУ обнаруживает следующие аварийные ситуации в силовой сети:

  • перекос фаз в силовой сети;
  • нарушение последовательности чередования фаз.
При возникновении  любой из них загорается индикатор АВАРИЯ, напряжение питания на схему управления не поступает.

В ШКУ предусмотрена блокировка нагрев по подаче напряжения на вентилятор. До тех пор пока на вентилятор не будет подано напряжение, нагрев блокирован.

В ШКУ предусмотрена блокировка нагрева по сигналу концевого выключателя на двери ЭТО. При отсутствии замыкания клемм 1 и 2  клеммного ряда Х7, что соответствует открытой двери,  цепь управления нагревом  - разомкнута. При поставку ШКУ потребителю на указанных клеммах установлена перемычка J1.

В ШКУ предусмотрена блокировка нагрева по внешнему сигналу типа сухой контакт. При отсутствии замыкания клемм 5 и 6  клеммного ряда Х7 цепь управления нагревом  - разомкнута. При поставке ШКУ потребителю на указанных клеммах установлена перемычка J2.

Технические характеристики шкафа контроля и управления ШКУ ЭТО 300
Характеристика Значения Примечание

Диапазон рабочих температур, тип датчика температуры

(в пределах модификации тип и диапазон программируются пользователем)

Модификация Х4=ТП
0…750 °С ХК(L)
0…900 °С ЖК(J)
0…1300 °С ХА (K), НН (N)
300…1600 °С

ПП(S), ПП(S)

 

Модификации Х4=ТП100 (ТС50)
-50…100 °С 100М, 100П, Pt100
-50…200 °С 100М
-50…300 °С 100П, Pt100
-50…850 °С 100П, Pt100
Максимальное Число программ 10  
Максимальное число шагов программы 20
Длительность одного шага программы 0.0…999.9 мин
Напряжение питания 380 В (+10%-15%), 3 фазы  
Выход управления электродвигателем вентилятора Пускатель 3 х 380 В, 9А Тепловая защита уточняется при заказе
Напряжение на клеммах внешнего сигнала блокировки (Х7: 5 и Х7: 6) 24 В  
Ток внешнего сигнала блокировки 10…70 мА  
Напряжение на концевом выключателе в разомкнутом состоянии 220В  
Ток через концевой выключатель в замкнутом состоянии, не более 2A  
Габаритные размеры  (ВхШхГ), мм 850х600х335  
Рабочая температура эксплуатации 0…50 °С  
Влажность 85%  

Система обозначения ШКУ ЭТО 300

ШКУ ЭТО 210 – <1>–<2>–<3>–<4>–<5>–<6>,

где

<1> Номинальное напряжение секции (фазы) нагревателя, В
380 380 В
<2> Номинальный ток секции (фазы) нагревателя, А
15 15 А
25 25 А
40 40 А
63 63 А
85 85 А
<3> Число фаз
3 3 фазы
<4> Тип термопреобразователя в системе управления
ТП термопара
ТС100 термометр сопротивления с градуировками 100 П, Pt100, 100 М
ТС50 термометр сопротивления с градуировками  50П, 50М
<5> Наличие системы «Независимая защита от перегрева» и число точек контроля:
0 отсутствует
1 есть, 1 точка
2 есть, 2 точки
3 есть, 3 точки
6 есть, 6 точек
<6> Наличие интерфейса RS-485 или Накопителя-архиватора DataBox
0 отсутствует
1 есть интерфейс RS-485
2 установлен Накопитель-архиватор DataBox
<7> Конструктивное исполнение
2 типовое конструктивное исполнение, органы индикации и управления со стороны двери Шкафа

Пример обозначения при заказе: ШКУ ЭТО 300-380-40-3-ТС100-0-1-2

Шкаф контроля и управления электротермическим оборудованием модель 300 с номинальным напряжением секции (фазы) нагревателя 380 В, с номинальным током секции (фазы) нагревателя 40 А, фаз - 3, термопреобразователь сопротивления 100 П, 100М, Рt100 в системе управления, отсутствует контроль аварийного перегрева, интерфейс RS-485, типовое конструктивное исполнение c органами индикации и управления со стороны двери Шкафа