对现场设备的电气控制分为就地和总线两种方式。就地控制时,现场设备起停依赖于动力站的变频器、软起动器、马达保护器等控制器接收安装在设备近旁的就地操作箱上的起停按钮或频率给定装置发出的信号;远程控制时,设备起停则依赖于控制器通过DP总线接收的上位机画面发给PLC的指令。无论这两种哪种控制方式,PLC都可以通过DP总线读到控制器中存放的设备运行或故障状态。就地和总线切换过程要使设备平稳的保持原有状态,这种保持,除了像软起和马达保护器这些工频运行的设备不能因转换而停车或启动外,对于正在以某个频率运行的变频设备,切换时还要维持运行频率不变,即无扰切换。由于总线控制的加入,在外部电路及参数设置方面对切换电路予以充分考虑,使得就地/总线无扰切换比用DCS方式更加可靠。
无扰切换电路设计,在没有采用FCS之前,主要通过远程就地切换继电器与主回路接触器通断的时间差,来保证远程就地切换瞬间设备启动回路或运行回路不断电。即切换过程要保证主回路接触器线圈失电、触点断开的时间,要大于切换继电器线圈得电、触点闭合的时间。如选用ABB的AL系列接触器,配以菲尼克斯PLC—RSC继电器,前者线圈失电触点释放时间为10—17ms,后者线圈得电触点闭合响应时间为7 ms。因此,理论上,继电器切换时,接触器不会断电。但这种控制方式较难保证100%成功率,而且对继电器和主接触器品牌和性能的要求很高。
FCS系统,从电路及程序上,充分考虑切换的顺畅。以变频回路为例。总线/就地切换开关不影响就地启动继电器的动作,通过变频器运行输出继电器,以及总线/就地停止继电器,来保持给变频器的启动信号维持切换之前的状态。为了保持变频器切换前后频率不变,配合以智能操作器,此操作器可显示变频器的频率给定值sV和频率反馈值MV。无论总线还是就地,MV都对应于变频器的实际频率反馈值。SV则不同。就地时,SV显示操作器给变频器的频率设定值;总线时,SV显示的是MV通过操作器自身变送输出的值,与此时PLC通过总线设置给变频器的频率给定值基本一致。在就地切换到总线的瞬间,PLC通过总线将频率实时数据传输给变频器作为频率给定信号;在总线切换到就地的瞬间,则是利用操作器自身的无扰切换功能,操作器接收转换信号后,瞬间将显示的sV的值输出给变频器作为给定频率,从而实现双方向的可靠的无扰切换。
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