Elektromechanika 2. mérés Időterv-vezérlés, PLC-k alkalmazása 1. Ismertesse a háromfázisú csúszógyűrűs aszinkron motor önműködő időterv vezérlésének fő célkitűzéseit! a) A motor képes legyen forogni mind a két irányban! (Forgásirányváltás (reverzálás) céljából a motor hálózati táplálásában fáziscserét kell tudni végrehajtani!) b) Ha a motor az egyik forgásirányban üzemel, akkor ne lehessen a másik forgásirányba indítani! c) A motor csak indító-ellenállásokkal legyen indítható! Rövidrezárt forgórésszel (kiiktatott indító-ellenállásnál) a motort egyik forgásirányba se lehessen indítani! d) Bármelyik forgásirányba történő bekapcsolás után meghatározott idő elteltével az indító-ellenállásokat ki kell kapcsolni! e) Tartós túlterhelés vagy zárlat esetén a motor automatikusan kapcsolódjon le a hálózatról! 2. Ismertesse a vezérlés működését! A vezérlőáramkör kapcsolási rajza: 1
A motor indítása előre: A vezérlőáramkör NE nyomógombjának benyomásakor az ME mágneskapcsoló működtető tekercse behúz és a mágneskapcsoló főáramköri érintkezőivel a gép U, V, W kapcsait RST sorrendben hálózatra kapcsolja; a gép megindul előre. Az ME mágneskapcsoló ugyanakkor biztosítja saját tartóáramkörét (2. ág), reteszeli az MH mágneskapcsolót (3. ág) és zárja az I1 időrelé áramkörét (5. ág). Az I1 időrelé a beállított idő elteltével zárja az MRZ mágneskapcsoló működtető tekercsének áramkörét (7. ág), amely meghúzásakor főáramköri érintkezőinek zárásával kiiktatja (rövidrezárja) az Rk indítóellenállásokat, segédérintkezője (8. ág) pedig bekapcsolja az indítóellenállások kiiktatását mutató L1 lámpát. A gép felgyorsul üzemi fordulatszámára. A motor leállítása: A motor leállítása bármely forgásirány esetén az NK nyomógomb benyomásával történik. Ekkor a gépet működtető mágneskapcsoló elenged, és a hozzátartozó érintkezője megszakítja az I1 időrelé áramkörét, majd sorra megszakad a 7. és 8. ág is. Így az újabb indítás számára a főáramkörben az indítóellenállások visszakapcsolódnak a forgórészkörbe. Az indítás előtti állapot helyreáll. A motor indítása hátra: Ha ellenkező forgásirány szükséges, akkor az NH nyomógombbal való bekapcsolás hatására a gép fordított (SRT) fázissorrenddel kapcsolódik a hálózatra, majd az előzőekhez hasonló vezérlési folyamat játszódik le. 2
3. Rajzolja fel a főáramkör azon részletét, amely a forgásirányváltáshoz (reverzáláshoz) szükséges! 4. Mi a célja a vezérlőáramkörben alkalmazott reteszeléseknek, és azok hogyan valósíthatók meg? Az MRZ mágneskapcsolónak az 1. és 3. ágba beépített MRZ zárt érintkezője biztosítja, 7 hogy kiiktatott indító-ellenállásnál egyik forgásirányba se lehessen indítani a motort. A 2. és 4. ágban lévő, az öntartást biztosító ME MH, illetve nyitott érintkezőkkel az 1. és 3. 1 ágba beépített MRZ reteszelő érintkezőket is át kell hidalni, különben az MRZ 7 meghúzásakor megszakadna az ME köre, és a gép leállna. 5. Milyen készülékek segítségével valósítható meg az időterv-vezérlés?. Időrelékkel. 6. Mitől függően kell beállítani az időrelé késleltetési idejét? Az időrelé késleltetési idejét a motor felfutási módjának ismeretében kell beállítani. 3 3
7. Rajzolja fel a fő- és vezérlőáramkör azon részleteit, amelyek az egyirányú, egyfokozatú időterv-vezérlésű indítást és a motorvédelmet biztosítják! 4
8. Ismertesse a termikus motorvédelem elvét!. A motor tartós túlterhelése esetén a főáramkörben lévő e jelű hőkioldó (hőrelé) működik és a vezérlőáramkör 1. ágába épített e jelű zárt érintkezőjének nyitásával önműködően lekapcsolja a motort a hálózatról. A hőkioldót vagy a motorindító mágneskapcsolóba építik be, vagy a mágneskapcsolóhoz építik hozzá. 9. Mire utalnak a vezér1őáramkörben szereplő segédérintkezők melletti jelzésben az egyes betűk, illetve számok? Az egyes érintkezők jelölése tartalmazza, hogy melyik reléhez tarozik, valamint hogy ennek a relének az áramtekercse mely ágban található. A rajzokon ugyanolyan jelöléssel ellátott érintkezőket fizikailag különböző érintkezőknek kell tekinteni. 10. Mit jelentenek a vezérlőáramkörben az egyes ágak alatt megadott táblázat adatai? Egy relé áramtekercse alatt levő táblázat tartalmazza, hogy a relének a nyitott (n), illetve zárt (z) érintkezői mely ágakban találhatóak. 12. Mit értünk a PLC rövidítés alatt? Programozható logikai vezérlő (Programmable Logic Controller). 13. A relés vezérléshez képest miért rugalmasabb a PLC megoldás. A relés vezérlés során a vezérlés logikáját csak újból felépített kapcsolással lehet megváltoztatni, azonban a programozható logikai vezérlőkben (PLC) a vezérlés logikája megváltoztatható programozással. 5
14. Miképpen azonosítja egy PLC pl. egy kapcsoló jelét? Bemenetek: - kétállapotú kapcsolók állapotát közvetítő kétértékű villamos jel (pl. 0 V, 10 V); - villamos érzékelőktől érkező bemeneti jelek (feszültség vagy áram). Digitális, kétállapotú bemenetek esetében (pl. kapcsolók) a bemenetre kapcsolt feszültség értékétől függ a PLC bemenetének állapota (logikai 1: bekapcsolt állapot; logikai 0: kikapcsolt állapot). 15. Mit értünk meghúzásra késleltetett időrelé alatt? A Trg bemenet 1-be kapcsolását követően a Par paraméterben található T=xx:xx [s] idő leteltével a program Q=1-be állítja a kimenetet mindaddig, míg a Trg=1 fennáll. 16. Soroljon fel a PLC SF blokkjában található elemek közül négyet. Be-és kikapcsolás késleltetés (időrelé), öntartó relé (RS tároló), előre/hátra számláló, hétnapos kapcsolóóra, tizenkét hónapos kapcsolóóra, üzemidő-számláló. 17. Mi az RS tároló feladata? Az RS tároló megfelel egy öntartó kapcsolásnak, ahol az egyik nyomógombbal írjuk, a másik nyomógombbal töröljük a tárolót. 18. Miért felel meg egy RS áramkör egy öntartásnak? Az RS tároló megfelel egy öntartó kapcsolásnak, ahol az egyik nyomógombbal írjuk, a másik nyomógombbal töröljük a tárolót. A kimenet Q=1 értékű lesz S(et) hatására mindaddig, ameddig R(eset) bemenet 1 értéke nem törli. Az RS tároló egyes bemeneti állapotok által meghatározott kimeneti állapotai: Ha S=1 és R=0, akkor a Q kimenet logikai 1-be vált, és megtartja ezt az állapotot S=0 esetén is. Ha S=0 és R=1, akkor a Q kimenet törlődik, az értéke logikai 0 lesz. Ha S=1 és R=1, akkor a Q kimenet 0-ra vált. Ha S=0 és R=0, akkor a tároló megtartja a kimenet eredeti 0 vagy 1 állapotát. 6