Turva-automaatio osana taajuusmuuttajan ohjausta
Mann, Tuomas (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020102621632
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020102621632
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli rakentaa kenttäväyläyhteyden kautta ohjattava taajuusmuuttaja, jota voidaan ajaa eteen- ja taaksepäin eri nopeuksilla, antaa momenttiohje sekä aktivoida turva-PLCn kautta turvatoiminnot STO ja SS1-t. Työn tarkoitus on luoda pohja sille, että vastaava turva-automaatiota ja taajuusmuuttajia yhdistävä harjoitustyö voitaisi toteuttaa Metropolian Sähkövoimatekniikan laboratorioon opiskelijoille. Harjoitustyön toteuttaminen jäi tämän työn rajauksen ulkopuolella.
Työhön kuului kahden eri ohjelmoitavan logiikan parametrointi, väyläyhteyden rakentaminen taajuusmuuttajan ja logiikoiden välille sekä ohjauksen ja turvatoimintojen testaus. Taajuusmuuttajan ohjauksen testaaminen toteutettiin antamalla väyläyhteyden kautta ohjaussana ja nopeus- tai momenttiohje. Moottorin pyörimissuunta kerrottiin taajuusmuuttajalle antamalla nopeusohje, joka oli yli puolet väyläyhteyden kautta käytettävissä olevasta nopeusskaalasta. Nopeus- ja momenttiohjeen oikea toiminta todennettiin monitoroimalla väyläyhteyden yli moottorille menevää nopeus- ja momenttiohjetta.
Turvaominaisuudet testattiin antamalla väyläyhteyden yli turvalogiikalta STO tai SS1-t käsky ja monitoroimalla taajuusmuuttajalta lähtevää virtaa ja jännitettä sekä turvatoimintojen tilan esittävää ohjaussanaa. Taajuusmuuttajan arvioimaan moottorin nopeutta monitoroitiin myös oikeanlaisen toiminnan tarkistamiseksi.
Teoriaosuudessa kerrotaan lyhyesti, miten taajuusmuuttajat toimivat, tämän työn kannalta oleellisimmat toiminnalliseen turvallisuuteen liittyvät käsitteet sekä ohjelmoitavien logiikoiden perusteet. Lopuksi käsitellään työn toteutusta ja testaamista.
Työn tuloksena saatiin väyläyhteyden kautta ohjattava taajuusmuuttaja sekä mahdollisuus demonstroida kahta erilaista taajuusmuuttajan turvatoimintoa. Tämän työn pohjalta voidaan toteuttaa turva-automaation harjoitustyö Metropolian sähkövoimatekniikan laboratorioon. Opiskelijoille voidaan havainnollistaa sitä, miten turva-automaatio toimii taajuusmuuttajakäytöissä.
Työhön kuului kahden eri ohjelmoitavan logiikan parametrointi, väyläyhteyden rakentaminen taajuusmuuttajan ja logiikoiden välille sekä ohjauksen ja turvatoimintojen testaus. Taajuusmuuttajan ohjauksen testaaminen toteutettiin antamalla väyläyhteyden kautta ohjaussana ja nopeus- tai momenttiohje. Moottorin pyörimissuunta kerrottiin taajuusmuuttajalle antamalla nopeusohje, joka oli yli puolet väyläyhteyden kautta käytettävissä olevasta nopeusskaalasta. Nopeus- ja momenttiohjeen oikea toiminta todennettiin monitoroimalla väyläyhteyden yli moottorille menevää nopeus- ja momenttiohjetta.
Turvaominaisuudet testattiin antamalla väyläyhteyden yli turvalogiikalta STO tai SS1-t käsky ja monitoroimalla taajuusmuuttajalta lähtevää virtaa ja jännitettä sekä turvatoimintojen tilan esittävää ohjaussanaa. Taajuusmuuttajan arvioimaan moottorin nopeutta monitoroitiin myös oikeanlaisen toiminnan tarkistamiseksi.
Teoriaosuudessa kerrotaan lyhyesti, miten taajuusmuuttajat toimivat, tämän työn kannalta oleellisimmat toiminnalliseen turvallisuuteen liittyvät käsitteet sekä ohjelmoitavien logiikoiden perusteet. Lopuksi käsitellään työn toteutusta ja testaamista.
Työn tuloksena saatiin väyläyhteyden kautta ohjattava taajuusmuuttaja sekä mahdollisuus demonstroida kahta erilaista taajuusmuuttajan turvatoimintoa. Tämän työn pohjalta voidaan toteuttaa turva-automaation harjoitustyö Metropolian sähkövoimatekniikan laboratorioon. Opiskelijoille voidaan havainnollistaa sitä, miten turva-automaatio toimii taajuusmuuttajakäytöissä.