MNS is moottorikojeisto. Järjestelmäohje ABB

Transkriptio

1 MNS is moottorikojeisto Järjestelmäohje Versio 1.5/0 ABB

2 MNS on ABB:n rekisteröity tuotemerkki. Microsoft, Windows ja Windows XP ovat Microsoft Corporationin rekisteröityjä tuotemerkkejä. MODBUS on Schneider Automationin rekisteröity tuotemerkki. PROFIBUS on PROFIBUS Nutzerorganisation e.v. (PNO):n rekisteröity tuotemerkki. Tekniset kuvaukset koskevat MNS is-versiota 1.5/0. ABB ei ole vastuussa minkäänlaisista tässä asiakirjassa mahdollisista ilmenevistä virheistä eikä tämän asiakirjan käytöstä aiheutuvista välittömistä, välillisistä, erityisistä, satunnaisista tai seurannaisvahingoista eikä myöskään minkään tässä asiakirjassa kuvatun ohjelmiston tai laitteiston käytöstä aiheutuneista satunnaisista tai seurannaisvahingoista. Tätä asiakirjaa tai sen osia ei saa jäljentää tai kopioida ilman ABB:n kirjallista lupaa, eikä sen sisältöä saa luovuttaa kolmannelle osapuolelle eikä käyttää mihinkään luvattomaan tarkoitukseen. Tässä asiakirjassa kuvattu ohjelmisto on lisensioitu ja sitä saa käyttää, kopioida tai julkistaa vain lisenssin ehtojen mukaisesti. Kaikki oikeudet pidätetään. Copyright 2005 ABB Schaltanlagentechnik GmbH Ladenburg, Germany

3 MNS is järjestelmäohje Versio 1.5/0 Revisio 03 huhtikuu 2006

4 MNS is järjestelmäkuvaus MNS -kojeistoja vuodesta MNS is askeleen edellä...5 Järjestelmän toimintaperiaate...6 Toiminnallisten yksiköiden kuvaukset...7 Kojeiston rakenne...8 Kiskostojen rakenteet...11 MNS is-kojeiston ulosvedettävät MStart-käynnistinyksiköt...13 Järjestelmän kommunikointi...17 Vaihtoehtoinen väyläliityntä (FBP = FieldBusPlug)...18 Kommunikointimahdollisuuksien laajentaminen...19 MLink ja MView mahdollistavat laajan informaation ja kommunikoinnin...21 MNavigate järjestelmän hallinta- ja parametrointityökalu...22 MStart-moottorinkäynnistinyksikkö...23 MControl moottorikäynnistimen ohjausyksikkö...24 MControl-yksikön I/O-liitännät...25 MControl-yksikön valinnaiset ominaisuudet...26 MNS is-kojeiston sähköiset arvot...38 MNS is standardit ja hyväksynnät **...38 MNS is rakennetiedot...40 Lähtöyksikkötyypit ja mitat...42 Lähtöyksiköiden valintataulukot...43 Ohjaus-, suojaus- ja kommunikointiyksiköt...46

5 MNS is järjestelmäkuvaus MNS -kojeistoja vuodesta 1975 Ensimmäinen ABB:n suunnittelema modulaarinen MNS-pienjännitekojeisto valmistui 30 vuotta sitten. Eri toiminnallisiin osastoihin jaettu, valokaarisuojattu kojeisto saavutti välittömästi asiakkaiden suosion. Siitä lähtien MNS on ollut tuotemerkki, joka kertoo korkeasta henkilöturvallisuudesta ja toiminnan luotettavuudesta. Asiakkaiden eniten arvostamia ominaisuuksia MNS-kojeistoissa ovat: modulaarisuus ja valokaarisuojaus toisistaan erotetut toiminnalliset osastot, jotka takaavat korkean henkilöturvallisuuden ulosvedettävät käynnistinyksiköt jännitteisessä keskuksessa helpottavat toimintaa ja huoltoa integroitu INSUM mikroprosessoripohjainen moottorinohjaus- ja suojausjärjestelmä, jossa avoimiin kenttäväyliin perustuvat liitynnät prosessinohjausjärjestelmiin luku MNS: Elektroniikka eri keskuksissa 1990-luku MNS+INSUM: Mittaus- ja ohjausyksikkö sijaitsee käynnistinmoduulissa. Keskitetty käyttöliittymä 2005 MNS is: Kaikki älykkyys integroitu samaan keskukseen, mutta erotettu käynnistinmoduuleista MNS is askeleen edellä MNS is-kojeistossa on säilytetty MNS:n parhaat ominaisuudet ja sitä voi kutsua moottorinohjauskeskusten käyttäjäystävällisimmäksi ratkaisuksi. MNS is-kojeiston erityispiirteitä: Käyttö- ja huoltotoimintojen turvallisuus jännitteisessä kojeistossa Toisistaan erotetut käynnistin- ja ohjauskentät. Standardoidut käynnistinyksiköt Standardoidut, vaihtokelpoiset ja käyttövalmiit moottorinkäynnistimet ja laajat tehoalueet. Joustavat ohjausmoduulit Voidaan skaalata sekä perus- että monimutkaisemmille moottorinkäynnistimille ja ne sisältävät laajat suojausominaisuudet sekä riittävät I/Oliitynnät. Kojeiston sisäisiä johdotuskaavioita ei tarvita Kaikki sisäiset lukitus- ja ohjaustoiminnot käynnistinyksiköissä ovat sisäänrakennetut. Kiinteitä johdotuksia tai I/O-määrityksiä ei tarvita. Piirikaavio tarvitaan vain kenttäsignaalien I/O-kontakteille. Kaikki I/O-liitynnät ovat käytettävissä kentältä tuleviin signaaleihin. Kolme mitattavaa suuretta Valittavissa on lämpötila-, virta- ja jännitemittaus, joita voidaan käyttää erilaisiin moottorin, prosessilaitteistojen ja kojeiston sekä kaapeloinnin kunnonvalvontaan. Mittaukset perustuvat uuteen kehitettyyn anturitekniikkaan. Kommunikoinnille useita rinnakkaisia vaihtoehtoja PROFIBUS DP, Modbus sekä OPC-liitäntä oikean tiedon saattamiseen oikealle vastaanottajalle (käyttäjä, huolto, hallinto). Järjestelmänhallinta web-selainpohjaisten laitteiden avulla Sisäänrakennetun web-palvelimen avulla käyttäjä voi pitää yhteyttä järjestelmään millä tahansa web-selainpohjaisella laitteella. Helpot käyttöominaisuudet Ohjausyksiköiden laajat itsediagnostiikkatoiminnot. Kommunikointiosoitteiden automaattinen generointi. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

6 MNS is järjestelmäkuvaus Järjestelmän toimintaperiaate MNS is-moottorikojeisto tarjoaa kaikki toiminnot moottoreiden ja moottorinkäynnistimien ohjaukseen, suojaukseen ja valvontaan ohjelmoitavien ja parametroitavien yksiköiden avulla. Kaikki tarvittavat tiedot saadaan oikeaan paikkaan oikeaan aikaan. Laitteistomoduulit on suunniteltu suorittamaan tiettyjä tehtäviä (käynnistinyksiköt sisältävät sähköiset suojaus- ja ohjausosat esim. virran kytkemiseen, ohjausmoduulit sisältävät käynnistinkohtaiset sovellukset moottorinohjaukseen ja suojaukseen jne.). Järjestelmätoiminnot ovat ohjausyksikköön ladattavina toimintomoduuleina. Vain vaadittavat toiminnot tarvitsee ladata, muut ovat saatavilla vaihtoehtoina. Järjestelmätoimintoja voidaan laajentaa milloin tahansa ilman lisäkomponentteja tai johdotuksia. Aikasynkronointi laitoksen tai keskuksen aikapalvelimen kanssa mahdollistaa ohjausmoduulin keräämien hälytysten ja tapahtumien tarkat aikaleimaukset. Ohjausyksiköiden itsediagnostiikka ja sijainninvalvonta ovat vakiotoimintoja. Nämä toiminnot takaavat, että syöttö- ja ohjausmoduulit asennetaan oikeaan paikkaan. Kunnossapitoa tukevat toiminnot ovat uuden järjestelmän olennainen osa. Valvontatoiminnot (esim. moottorikaapeleiden liitosten lämpötilat, kytkentäkertojen määrät ja käyttötunnit) mahdollistavat huoltotoimenpiteiden aikatauluttamisen tarpeen mukaan. Järjestelmän joustavuuden vuoksi eri modifikaatiot ja muutokset voidaan tehdä yksinkertaisesti Plug and Produce -periaatteella. Yksiköiden vaihto tai parametriasetusten muuttaminen on helppoa järjestelmätoimintojen ja -työkalujen avulla. Process Control System / OPC Client OPC Server MNavigate Parameterization Web Browser Kenttäväylä LAN-verkko MLink 1 Communication I/F Web Server OPC Data Provider Time Server MView Web Browser MLink n Communication I/F Web Server OPC Data Provider Time Client MControl 1 MStart 1 MControl 1 MStart 1 MControl MStart MControl MStart MControl 60 MStart 60 MControl 60 MStart 60 6 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

7 MNS is järjestelmäkuvaus Toiminnallisten yksiköiden kuvaukset MLink Ohjauskondapteri MControl Päävirtakondapteri MStart Käynnistinyksikkö MStart sisältää: käynnistinkontaktorin oikosulkusuojan (varokkeet tai katkaisija) kontaktorin sähköiset ohjauspiirit ja ledlamput indikointiin anturit, jotka mittaavat sähköisiä arvoja prosessinohjausjärjestelmän käytettäviksi. MLink toimii yhdyskäytävänä ylemmän tason järjestelmiin. Järjestelmä kommunikoi sisäisen väylän avulla kaikkien MControl-yksiköiden kanssa. Käyttöliittymästä MView on saatavissa tietoa MNS is:ään liitettyjen moottoreiden tilasta, ja sen kautta voidaan tarvittaessa ohjata lähtöjä. Käynnistinkohtainen MControl-mikroprosessoriyksikkö (sijaitsee ohjauskentässä) sisältää: prosessorin, joka suorittaa kaikki suojaus-, ohjaus- ja valvontatoiminnot. Se saa tietoa MStart-yksiköstä ja lähettää sille tietoa sisäisen väylän avulla I/O-liitäntännät ulkoisia signaaleita varten. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

8 MNS is rakennetietoja Kojeiston rakenne MNS is kuuluu ABB:n pienjännitekojeistoperheeseen ja siinä käytetään ABB:n MNS-kojeiston hyviksi koettuja vakiorakenteita. Tässä kerrotut MNS is:n rakenneratkaisut ovat täysin yhtenevät MNS-kojeistoratkaisujen kanssa. MNS-kojeistojärjestelmä on standardien IEC ja IEC mukaan tyyppitestattu keskus (TTA). Kojeiston sähköinen ja mekaaninen rakenne, sen modulaarisuus ja vakiokomponentit tekevät kojeistosta joustavan ja tilaa säästävän. Käytöstä ja ympäristöoloista riippuen tarjolla on tasoltaan erilaisia rakennevaihtoehtoja. Tärkeimpiä rakenteen mukanaan tuomia etuja ovat: tilansäästö laitoksen ja sen yksityiskohtien suunnittelu on helppoa vakiokomponenttien avulla kattava valikoima vakiomoduuleja keskus on läpikäynyt täydelliset tyyppitestit valokaaritestit mukaan lukien saatavilla on myös maanjäristyksen, tärinän- ja iskunkestävä rakenne helppo muunneltavuus ilman että keskusta tarvitsee irrottaa verkosta huoltovapaa kiskostorakenne erinomainen luotettavuus ja käytettävyys optimaalinen henkilösuojaus. Tilajaottelu Kojeisto on erotettu pysty- ja vaakasuunnassa eri toiminnallisiin alueisiin: 4 Moottori- ja ohjauskaapelointi on erotettu täysin toisistaan. Kojeistorakenteen osat ovat: 1. Kojekenttä Kaikki kojeet mukaanlukien ulosvedettävät vakioidut moottorikäynnistimet (MStart) sijaitsevat tässä kentässä. Kenttä voidaan vielä jakaa pysty- tai vaakasuunnassa alaosastoihin Ohjauskenttä Sisältää älykkäät moottorinohjauslaitteet (MControl), ohjauskaapelit ja liittimet. 3. Moottorikaapeleiden liitäntäkenttä Sisältää moottorikaapelit ja niiden liittimet. Syöttökenttä Rakenteen tarjoamat edut: MCC 4. Kokoomakisko-osa Sisältää MNS kokoojakiskoston ja pystysyöttökiskot. Jakelukiskot on upotettu monitoimiväliseinään, joka sijaitsee kojekentän ja kiskostokentän välissä Toiminta-alueet on erotettu toisistaan IEC mukaisesti. Syöttökaapelit on erotettu täysin ohjauskaapeleista, joten sähkömagneettisia häiriöitä ei esiinny. Kaapelikenttiin voidaan antaa erilaisia pääsyoikeuksia erilaisia lukkoja käyttäen. 8 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

9 MNS is rakennetietoja Keskusten asennusvaihtoehdot MNS-kennot voidaan asentaa yhteen riviin tai selät vastakkain sekä kaksipuoleisesti (duplex). Vakio Selät vastakkain Kaksipuoleinen (yhteinen kiskokenttä) Runkorakenne MNS-runkorakenne koostuu teräksisistä C- profiileista joiden reikäväli on 25 mm DIN mukaan. Kenno on koottu pulteilla vaaka- ja pystyprofiileista lujaksi rakenteeksi. Rungot on varmistettu huoltovapaiksi lukkoruuveja käyttäen. Runko-osat on valmistettu korroosiokestoisesta sinkki- tai alusinkkipinnoitetusta teräslevystä. Kotelointi MNS-kojeiston verhouslevyt (ovet ja päädyt) ovat jauhepinnoitettua galvanoitua teräslevyä. Kotelorakenne (ovet, kattolevyt, takaseinät) on varustettu vaaditun tiiveysluokan mukaisin tiivistein. MNS:n yleisen turvallisuusperiaatteen mukaan jokainen kenttä tai osasto, johon tulee olla pääsy käyttöönottoa, käyttöä tai huoltoa varten, on varustettu omalla ovella. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

10 MNS is rakennetietoja Kaapelikentät Vakiorakenteisten kojeistojen komponenteille kuten suojareleille pääsy on yleensä estetty, jos jännite yksiköihin on kytketty. Merkittävä MNS is-kojeiston ominaisuus on, että kentät on erotettu toisistaan, syöttökaapelit ovat oikeanpuoleisessa kentässä ja ohjauskaapelit vasemmanpuoleisessa. Molemmat kentät voidaan varustaa eri avainlukoilla pääsyoikeuksien varmistamiseksi. MNS is-kojeiston moottorikaapelit sijaitsevat omassa kaapelikentässään täysin erillään ohjauslaitteista tai johdotuksista. Kennot on suunniteltu siten, että kaapeleille ja niiden liitoksille on pääsy edestäpäin. Sekä ohjaus- että moottorikaapelit kojeistoon voidaan tuoda kennon ylä- tai alaosasta. Ohjauskaapelit ovat omassa kentässään täysin erillään vahvavirtakaapelikentästä. Ohjauskenttään on sijoitettu myös älykkäät MControl-moottorinohjausyksiköt ja muut tarvittavat ohjauslaitteet. 10 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

11 MNS is rakennetietoja Kiskostojen rakenteet Kokoomakiskosto Kokoomakiskot sijaitsevat MNS-kojeiston takaosassa, jolla taataan maksimietäisyys kiskoista käyttäjään tai huoltohenkilökuntaan. Kokoomakiskosto on erotettu täysin koje- ja kaapelikentistä. Kiskosto on liitosten osalta täysin huoltovapaa paikalla tehtävät liitännät mukaan lukien. Kuparikiskot voidaan suojata galvaanisesti Ag/Sn-pinnoitteella ja/tai eristää kutistemuoviletkun avulla. Lisätietoja: Kiskojen kuormitustiedot Tekniset tiedot, sivu 40 Rakenteen tarjoamat edut: Kokoomakiskojen sijainti keskuksen takana takaa suurimman mahdollisen henkilösuojan Eristemateriaalit ovat CFC- ja halogeenivapaita. Mahdollisuus käyttää täysimittaista nollajohtoa. Valokaarisuojaus: Aktiivinen ja passiivinen valokaarisuojaus on testattu IEC mukaan MNS:n rakenne estää valokaaren syntymisen (ensisijaisesti). Kuitenkin jos valokaari pääsee syttymään, se rajoittuu omaan kenttäänsä. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

12 MNS is rakennetietoja Suojamaadoitus- ja nollakiskot Suojamaadoituskiskot kulkevat yleensä vaakatasossa keskuksen etuosassa pohjan yläpuolella. Ne on kiinnitetty johtavasti runkoon hyvän maadoituksen takaamiseksi. Kaapelikentässä ne kulkevat pystysuunnassa tilan oikeassa reunassa. Mikäli epätasaisen vaihekuorman tai harmonisen särön vuoksi tarvitaan nollajohdin (50% tai 100% mitoitus), se suositellaan asennettavaksi kennon takaosaan samansuuntaisesti kokoomakiskojen kanssa. Pystysyöttökiskot Täysin vaihe-erotettu ja eristetty 3- tai 4-napainen jakelukiskojärjestelmä on koko kennon korkuinen. Kiskot ovat yleensä hopeoituja tai vaihtoehtoisesti tinattuja. Monitoimiväliseinä, johon jakelukiskot on upotettu, on ABB:n suunnittelun tulos. Se tarjoaa täyden suojauksen kokoomakiskojen ja kojekentän välille. Jakelukiskot ovat täysin vaihe-erotetut ja eristetyt. Rakenne tekee käytännössä mahdottomaksi valokaaren kulkeutumisen jakelukiskovaiheiden tai kokoomakiskojen ja kojekentän välillä. Pääkosketinaukot pystykiskoihin päin ovat kosketussuojatut (IP 20), joten henkilöturvallisuus on taattu myös silloin, kun moduulit on otettu pois paikoiltaan. Erityisillä kosketinsuojilla taataan täysi vaihe-erotus jo ennen pääkoskettimien kytkeytymistä jakelukiskoihin. Eristemateriaali on CFC- ja halogeenivapaa, paloa pidättävä ja itsestään sammuva aine. Kiskojärjestelmän tarjoamat edut: Monitoimiväliseinä on käytännössä hyväksi todistettua ABB:n suunnittelua ja tuotekehitystä. Tyyppitestit vahvistavat, että valokaari rajoittuu siihen kenttään, missä se syntyy. Eristemateriaalit ovat CFC- ja halogeenivapaat. 12 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

13 MNS is rakennetietoja MNS is-kojeiston ulosvedettävät MStart-käynnistinyksiköt MStart-yksiköt ovat ulosvedettäviä, mikä takaa käyttöhenkilökunnan maksimaalisen turvallisuuden. IEC :n määrittelyn mukaan ulosvedettävät moduulit voidaan erottaa sähköisesti (vetää ulos) pääpiiristä, lähtöpiiristä ja apupiireistä ilman erityistä työkalua. MStart-moduulit ovat standardeja, käyttövalmiita komponentteja, joita voidaan joustavasti käyttää erittäin laajoilla tehoalueilla. Yksiköiden kompakti rakenne tekee moottorinohjauskeskuksesta tilatehokkaan. MStart-käynnistinyksiköt: Käynnistintyypit: suora käynnistin (NR-DOL) suunnanvaihtokäynnistin (REV-DOL) raskas käyttö (HD) tähti-kolmiokäynnistin (NR-S/D) * kontaktorisyöttö (CF) nimellisjännitteet: 400V, 500V, 690V oikosulkusuoja (SCPD): sulakkeellinen, sulakkeeton * Tulossa versioon V2.0 Ominaisuudet moduulin lukitusmekanismiin liittyvä monitoimikahva kätevä kahva moduulin ulosvetoon moduulin kanteen asennettu moottorikäynnistimen tilan näyttö (4 LEDlamppua) moduulin takaseinään integroitu kosketinjärjestelmä ja mittausanturit ohjauspiirin kojeistoon automaattisesti kytkevä kosketinyksikkö MStart sisältää päävirtapiirin laitteet ja mittauksen toiminnallisuuden ja on yhdistetty sisäisellä sarjaväylällä ohjauskentässä sijaitsevaan käynnistimen MControl-yksikköön. Sen kautta välittyvät lähdön ohjausimpulssit, moottorin suojaustoiminnot sekä mittausten tulokset monitoroitaviksi. Lisätietoja: Yksiköiden mitat MNS is rakennetiedot, sivu 41 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

14 MNS is rakennetietoja Yksiköiden lukitusjärjestelmä / Käyttökahvan asento Asento Mekaaninen tila Sähköinen tila 6E/4, 6E/2 6E 24E Kuvaus Moduuli lukittu Riippulukko mahdoll. Ulosvedettävät koskettimet Pääkytkin Ohjauspiiri ON-asento ( I ) OFF-asento ( O ) Testausasento Erotusasento 30 mm ulosvedetty Siirtoasento (Ulosvetoasento) irrotus mahdollista tai Järjestelmäedut: MStart-yksikkö voidaan vaihtaa keskuksen jännitteen ollessa kytkettynä Sisäänrakennettu kosketinjärjestelmä ja sensorit Ohjauskomponenttien omaan kenttäänsä sijoittamisesta johtuen sekä MControl-yksiköiden omien tehohäviöiden pienuus mahdollistaa moduulien sijoittamisen lähelle toisiaan keskuksessa Ulosvedettävien yksiköiden liittyminen pystysyöttökiskoihin Liitäntäyksikkö (kondapteri) huolehtii tehonsiirrosta pystykiskoilta 6E/4- ja 6E/2-moduuleille. Liitäntäyksikkö mahdollistaa useiden MStartyksiköiden sijoittamisen vierekkäin vaakatasoon kennossa. 6E-kokoiset ja suuremmat moduulit liittyvät suoraan pystykiskoihin. 14 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

15 MNS is rakennetietoja Päävirtakosketin Liittyminen pystysyöttökiskoihin tapahtuu MNSkoskettimen avulla. Kosketintyyppi 101 Kaapelin poikkipinta alle 70 mm² Koskettimessa 101 on kääntölaakeri, joka yhdistää kaapelin ja koskettimen. Näin ollen mikään kampeava vääntövoima ei pysty vaikuttamaan koskettimen stabiiliuteen. Mekaanisen stabiiliuden takaa tukilevy, jolloin kosketussormet saavat aikaan varman sähköisen kosketuksen. Kosketussormet ovat hopeoidut tai tinatut. Varman toiminnan ja korkean laadun takaavat koskettimelle tehdyt laajat rakennetestit. Pieni moduulikosketin Kaapelin poikkipinta alle 10 mm² Testit: typpitestit IEC mukaan korroosiotestit DIN ja IEC mukaan puristusliitoskokeet IEC mukaan tärinätestit IEC ja IEC mukaan. Valmistuksen yhteydessä jokaiselle koskettimelle tehdään kappaletestit, joissa tarkastetaan sen toiminta ja kosketinvoima. Edut: Vaikka IEC vaatii testejä vain 50 yksikön liitäntäjaksolla, MNS:n kosketinjärjestelmän toiminta on testattu ja varmistettu täyttämään 1000 liitäntäjaksoa (sisään / ulos) Koskettimet ovat pinnoitettua kuparia (vakiona Ag, tarvittaessa Sn) ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

16 MNS is rakennetietoja Syöttökentät ja kiskokytkimet MNS:n syöttökojeina ja kojeistojen kisko-osien yhteen kytkemiseen (yli 630A) käytetään ABB:n katkaisijoita tai kuormankytkimiä, jotka liitetään suoraan pääkiskoon. Vaihtoehtoisia ratkaisuja: 3- tai 4-napaiset kojeet, joissa nollajohdin (mitoitus jopa 100%) ulosvedettävä tai kiinteä rakenne kompaktikatkaisijat (MCCB) tai ilmakatkaisijat (ACB) moottori- tai käsikäyttö työvirtalaukaisu, alijänniterele aikaviiveellä tai ilman elektroninen rele kaapeli- tai kiskosiltaliityntä (tulo ja lähtö) ylhäältä tai alhaalta maadoituskytkin kojeiston maadoittamiseen ABB:n elektroniset PR-sarjan suojareleet tarjoavat monipuolisen valikoiman ohjelmoitavia suojaustoimintoja kaikille mainituille katkaisijatyypeille: ylikuormasuoja L selektiivinen oikosulkusuoja S välitön oikosulkusuoja I maasulkusuoja G Vaihtoehtoisia ratkaisuja: selektiivisyys mittausarvojen ilmoitus tapahtumaloki kuorman valvonta diagnostiikka ja liityntä laitoksen prosessinohjausjärjestelmään Kun ulosvedettävä yksikkö siirretään erotusasentoon, sulkulevyt sulkeutuvat estäen täten jännitteisiin osiin koskemisen. Laite voidaan ottaa kokonaan ulos siirtovaunua käyttäen. Lisätietoja: Tekniset tiedot MCCB, ACB ABB SACE luettelot MNS is-rakenteen yhteensopivuus MNS-kojeistojen kanssa Kojeistojärjestelmä sallii MNS is-moottorinohjauskeskusten suoran kiskoliitoksen esim. MNSpääkeskukseen. 16 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

17 MNS is kommunikointi Järjestelmän kommunikointi Sisäinen kommunikointi yksiköiden MLink ja MControl välillä tapahtuu reaaliaikaisen Master- Slave RS485-protokollan avulla (maks.10 Mbit/s.). Jopa 60 MControl-yksikköä voidaan liittää yhteen MLink-yksikköön. Johdotukset MControl- ja MLink-yksikön välillä ovat keskuksen sisäänrakennetut eikä mitään lisäjohdotuksia tarvita. MLink-yksiköiden joukko kommunikoi kenttäväylän kautta ohjausjärjestelmien kanssa. MLink toimii kuten normaali Master-Slave-protokollan kenttäväylälaite. MLink sisältää vaihtoehtona aikapalvelin/asiakastoiminnon, joka mahdollistaa tarkan aikasignaalin kaikille MControl-yksiköille. Hälytysten ja tapahtumien aikaleimaukset toimitetaan ylemmän tason prosessinohjausjärjestelmälle. Process Control System Fieldbus (PROFIBUS, Modbus) Ethernet MLink 1 Communication I/F Web Server OPC Data Provider Time Server MView Web Browser MLink n Communication I/F Web Server OPC Data Provider Time Client MControl 1 MControl 1 MControl MControl MControl 60 MControl 60 Kenttäväyläprotokollat MLink huolehtii yhteyksistä ja tiedon suodattamisesta ylemmän tason järjestelmille. Kommunikointi perustuu standardeihin kenttäväyläprotokolliin kuten Modbus RTU ja PROFI- BUS DP. Modbus RTU * PROFIBUS DP / DP-V1 Suurin tiedonsiirtonopeus 38,4 kbps 1,5 Mbps Master-Slave * Tulossa versioon V2.0 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

18 MNS is kommunikointi Vaihtoehtoinen väyläliityntä (FBP = FieldBusPlug) MControl-yksiköihin on saatavilla suora kenttäväyläyhteys FBP-järjestelmän avulla. ABB:n kenttäväyläsovitinjärjestelmää voidaan käyttää MNS is:n sisällä. Tarvitsee valita vain sopiva väyläsovitintyyppi, sillä MControl-yksikkö on valmis kommunikoimaan plugin protokollan kautta. FBP-kenttäväyläliitynnän* kautta tapahtuva kommunikointi antaa mahdollisuuden useisiin erilaisiin ratkaisuihin riippuen valitusta väyläprotokollasta. MLink voidaan tällöinkin sisällyttää kojeistoihin OPC-rajapinnan sekä käyttöliittymän asentamisen mahdollistamiseksi (MView tai Web-selain). ABB:n väyläsovitin on saatavilla seuraaviin protokolliin: Modbus RTU Profibus DP and DP-V1 DeviceNet Process Control System Ethernet MLink 1 Communication I/F Web Server OPC Data Provider MView Web Browser MLink n Communication I/F Web Server OPC Data Provider MControl 1 MControl 1 MControl MControl MControl 60 MControl 60 Huom.: Samaan kenttäväylähaaraan liitettyjen MControlyksiköiden määrä riippuu valitusta väyläprotokollasta. * Tulossa versioon V ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

19 MNS is kommunikointi Kommunikointimahdollisuuksien laajentaminen Aikasynkronointi Koko laitoksen kattava tarkka raportointi saattaa vaatia MNS is-kojeiston aikasynkronointia, jotta voidaan varmistaa, että kaikkien MControllaitteiden aika on sama koko laitoksessa. MNS is-kojeistossa MLink-yksikkö toimii aikapalvelimena siihen liitetyille MControl-yksiköille. Näin ollen MNS is pystyy toimittamaan aikaleimattuja viestejä MLinkin ja OPC-palvelimen kautta. SNTP -Server (tai GPS Receiver ) MLink saa tarkan ajan kojeiston sisäisen verkon aikapalvelimelta. Vaihtoehtoisesti yksi MLinkyksikkö voidaan konfiguroida toimimaan aikapalvelimena. Normaalilla aikaprotokollalla (SNTP) aika lähetetään kaikille muille samaan verkkoon liitetyille laitteille. Aikaleimattuja viestejä ei MNS is:ssä lähetetä väyläliitynnän kautta. OPC -Server Switchgear Control Network MLink 1 Opt.1 Time Client Opt.2 Time Server MLink n Time Client MControl 1 MControl 1 MControl MControl MControl 60 MControl 60 Optio 1 Optio 2 Kojeiston verkossa on aikapalvelin. Sen Ellei aikapalvelinta ole, yksi MLink-yksikkö aikasignaali tahdistaa kaikki MLink-yksiköt. konfiguroidaan aikapalvelimeksi. Aikasignaali Käytettäessä ulkopuolista tahdistusta liitetään lähetetään kaikille MLink-yksiköille kojeiston kojeiston Ethernet-verkkoon GPS-vastaanotin verkkoon. koko laitoksen ajan synkronisoimiseksi. GPS Global Positioning System, Globaali paikannusjärjestelmä Globaali paikannusjärjestelmä (GPS) antaa tarkan ajan, taajuuden ja sijainnin maailmanlaajuisesti. Satelliitit kiertävät maata noin km korkeudessa eri kiertoradoilla. Jokaisessa satelliitissa on atomikello, jonka aika lähetetään yhdessä ratatietojen kanssa. GPSvastaanotin siirtää jopa 6 satelliitin tiedot muistiin ja käyttää näitä tietoja paikan ja ajan laskemiseen. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

20 MNS is kommunikointi OPC MLink-protokollien tai kenttäväyläliityntöjen lisäksi saatetaan laajennettuja tietoja tarvita kunnonvalvonnassa tai SCADA-käytöissä. OPC-liityntä on MLink-yksikön kautta saatavilla oleva vaihtoehto. OPC tarkoittaa OLE *) Process Controlia ja perustuu Microsoftin komponenttimalliin. Siten tiedonvaihto on mahdollista ilman laitteisto- ja ohjelmistokomponenttien käsittelyä kojeiston sisällä. Kommunikointi prosessinohjausjärjestelmien kanssa perustuu yleisiin standardeihin kuten PROFIBUS tai Modbus. Sovellus pystyy käyttämään valmiiksi määriteltyjä tietueita esim. PROFIBUS-kenttäväylässä, jolloin käytetään FROFIBUS-käyttäjäorganisaation määrittelemää moottorinhallintaprofiilia. Kenttäväyläliityntä välittää tietoa prosessinohjaukselle, kun taas OPC-liityntä välittää massatietoa kunnonvalvonnalle jne. MNS is:n OPC-palvelin sijaitsee ylemmän tason järjestelmässä. Esim. ohjausjärjestelmän yhteyspalvelimeen asennettuna se etsii automaattisesti liitetyn MLinkin verkosta ja konfiguroi itsensä tiedonvaihtoon. Useilla OPC-asiakkailla voi olla pääsy MNS is OPC-palvelimelle. Tällöin eri sovellukset voivat saada tietoa MNS is-laitteilta. MNS is pystyy käsittelemään useita kyselyjä samanaikaisesti, esim. prosessinohjaus kulkee kenttäväyläliitynnän kautta, kun taas kunnonvalvonta käyttää OPC-tietoja raporttien luomiseen. Process Control System / OPC Client OPC -Server OPC Client Field Bus Switchgear Control Network MLink 1 OPC Data Provider MLink n OPC Data Provider Yhteysrajoitukset Seuraavat rajoitukset on huomioitava: Yhteen MLinkiin samanaikaisesti liitettyjen toimintaa/valvontaa suorittavien MView-näyttöjen maksimilukumäärä (mukaanluettuna MNavigate) : Yhden MLinkin tietoja samanaikaisesti käsittelevien OPCpalvelinten maksimilukumäärä: 4 2 Järjestelmän edut: Kenttäväyläprotokollien joustavuus kommunikoida erityyppisten prosessinohjausjärjestelmien kanssa. Samanaikainen tiedonvaihto kojeiston ja prosessinohjausjärjestelmien kanssa. Helppo OPC-serverin integrointi prosessinohjausjärjestelmään. MNS is:stä saatavissa tarkka tapahtumien aikaleimaus prosessinohjausjärjestemien analysoitavaksi. *) OLE (Object Linking and Embedded) - Microsoftin käyttämä tiedonsiirtomahdollisuus. Tänään siitä käytetään nimeä COM tai DCOM, Distributed Component Object Model. Microsoftin käyttöjärjestelmän osa, joka perustuu ohjelmistokomponenttien ja sovellusten yhteensopivuuteen. 20 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

21 MNS is Käyttöliittymä MLink ja MView mahdollistavat laajan informaation ja kommunikoinnin MControl-yksikön kautta kerätyt tiedot lähetetään MNS is-kojeiston MLink-liityntäyksikköön. MLink on tiedonvälityskeskus, joka kommunikoi sisäisesti jopa 60 MControl-yksikön kanssa ja ulkoisesti ylemmän tason ohjelmoitavan logiikan (PLC) tai prosessinohjausjärjestelmän kanssa. Sen päätehtävä on toimia yhdyskäytävänä ja tiedonhankkijana. Vaihtoehtoisesti MControl-yksikön tietoihin ja ohjaukseen on mahdollista päästä Web-serverin kautta Ethernet-liityntää käyttäen. MLink MView Kojeistoon voidaan asentaa paikallinen käyttöliittymä (MView) ja kytkeä se MLinkyksikön Web-serveriin ja suorittaa sen avulla käyttötoimenpiteitä järjestelmän käsittelyoikeuksista riippuen. MView on standardi ohjauspaneeli. Kosketusnäyttö on helppokäyttöinen ja navigointi tapahtuu kätevästi ikkunalta. Liitäntä MNS is-kojeistoon ei vaadi konfigurointia, kaikki näytettävät tiedot saadaan suoraan MLink-yksiköstä. Myös normaali PC, johon on asennettu Webselain, voidaan liittää suoraan tai Ethernet-verkon kautta MLinkin Web-selaimeen. Käyttäjän pääsy näyttöihin ja toimintoihin perustuu MLink-yksiköissä toteutettuihin käyttöoikeuksiin, joten luvaton käyttö on siten estetty. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

22 MNS is käyttöliittymä MNavigate järjestelmän hallinta- ja parametrointityökalu Microsoft Windows-ympäristössä toimivalla sovelluksella voidaan konfiguroida ja parametroida MNS is-kojeiston yksiköitä sopivasta paikasta keskushuoneen ulkopuolelta. PC kytkeytyy Ethernet-verkon kautta tässä verkossa oleviin MLink-laitteisiin. Toiminta ja valvonta: avaa PC:n Webselaimen, yhdistää valittuun MLink-yksikköön ja toimii kuten yllä on kerrottu (katso MView). Parametrointi: avataan sovellusikkuna, josta voi lukea ja muuttaa haluttuja parametreja. Ohjeisiin pääsy (PDF -dokumentit) ja onlinehelp. 22 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

23 MNS is käyttöliittymä MStart-moottorinkäynnistinyksikkö Ulosvedettäviä MStart-yksiköitä on saatavilla 6E/4 24E-kokoisina riippuen moottorin tehosta /kuormasta. Jokaisessa MStart-yksikössä on moottorin erotuskytkin, oikosulkusuoja, kontaktori, kaikki tarvittavat ohjauspiirin laitteet ja mittausanturit. Anturitekniikka Virtamittausten tarkkuus ja niiden prosessointi ovat avainasemassa sähkömoottorin suojaus- ja ohjaustoimintoja toteutettaessa. Lisäksi muita sähköisiä arvoja kuten jännitettä, tehoa ja tehokerrointa mitataan tai lasketaan tarkkojen moottorin käyttötietojen saamiseksi ja tietojen käyttämiseksi prosessinohjauksessa ja/tai kunnonvalvonnassa. Konventionaalisessa tekniikassa mittaukset suoritetaan virta- ja jännitemuuntajien avulla, kun taas MNS is-kojeiston MStart-yksikössä mittaus perustuu anturitekniikkaan. Uudet anturit on asennettu lähtökoskettimeen. Piirikortti, jossa mikroprosessori Suuritarkkuuksinen mittausanturi (integroitu kuparikiskoon) Anturi on kehitetty erityisesti tietojen saamiseksi sähköisiin ja elektronisiin järjestelmiin. Tarkkuusanturin ja mikroprosessorin yhdistelmä muodostaa täydellisen mittausjärjestelmän, joka virran lisäksi mittaa samalla myös jännitettä ja lämpötilaa. Järjestelmän edut: Samanaikainen suuritarkkuuksinen vaihevirran ja AC DC-jännitteen mittaus. Lämpötilan mittaus. Teollisuusstandardein testattu anturi. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

24 MNS is käyttöliittymä MControl moottorikäynnistimen ohjausyksikkö Modulaarinen MControl-yksikkö on tehokas kommunikointi-, ohjaus-, tiedonkäsittely- ja suojaustoimintoalusta. Kaikissa yksiköissä oleva piirikortti on mikroprosessoripohjainen ja sisältää muistin sovellus- ja prosessitietoja varten sekä nopean liitynnän MLink- ja MStart-yksiköille. MControl-yksikkö sisältää vakiona I/O-moduulin sekä pistokkeet digitaali- ja analogiasignaalien sekä lämpötilamittauskorttien I/O-laajennusmoduuleille. Lisäksi MControl-yksikköön voidaan liittää toinen kenttäväylärajapinta, joka on ABB:n FielbusPlugtekniikkaa*. * Tulossa versioon V3.0 MControl moottorikäynnistimen ohjausyksikkö Liityntä paikallisohjauksille tai hätä-seis-toiminnoille Ohjauspiirin koskettimet MStart-yksiköille MControl-yksiköt asennetaan erillisiin ohjauskaapelikentässä sijaitseviin paikkoihin. Jokainen paikka on varattu tietylle MStart-käynnistinyksikölle. Järjestelmän edut: MControl (sisältää pääpiirikortin, jossa perus-i/o-liitynnät sekä paikat optiokorteille) Järjestelmäkomponenttien modulaarisuus (pääpiirikortit, laajennnuskortit) antaa mahdollisuuden vaadittuihin erilaisiin konfigurointeihin. Kommunikointi keskusjärjestelmään MLink-yksikön avulla tai suora kenttäväyläkommunikointi FBPkenttäväyläliitynnän avulla. Järjestelmätoimintojen laajennukset ovat mahdollisia, jolloin laiteinvestoinnit eivät mene hukkaan eikä laitteiden vaihtamista tarvita. 24 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

25 MNS is käyttöliittymä MControl-yksikön I/O-liitännät MControl-yksikön I/O-liitännät on tarkoitettu käytettäviksi moottorien paikallisohjauksiin, kosketintietojen liittämiseen kojeiston ulkopuolisista komponenteista tai esim. turvakytkimen apukoskettimien liittämiseen. Digitaaliset signaalit MNS is-kojeistoon liitettävät digitaaliset signaalit (kuten painonapit, osoittimet jne.) voidaan kytkeä suoraan MControl-yksikön pääkorttiin tai I/Olisäkortteihin. Pääkortissa tähän tarkoitukseen on varattu 7 binääristä sisäänmenoa (24V DC) ja 4 relelähtöä (max. 230 V AC). Digitaaliset lisäsignaalit * I/O-lisäkortti, jossa on 4 binääristä sisäänmenoa (24 V DC) ja 2 relelähtöä (max. 230 V AC), jos pääkortin I/O-lukumäärä ei ole sovellukseen riittävä (esim. erityiset moottorisovellukset). Analogiset signaalit ** Analogiset tulo- ja lähtösignaalit (esim. sijainnin mittaus tai virtausmittaus) voidaan kytkeä sellaista analogista I/O-korttia käyttäen, jossa on yksi analogiatulo ja yksi analogialähtö. Signaalitaso on 0-20 ma, 4-20 ma tai 0-10V DC (valittavissa). Moottorin lämpövalvonta, PTC * Moottorin käämin lämpötilanvalvonta toteutetaan PTC-tulokortilla. Kortti sisältää yhden lämpötilavalvonnan mittauksen tulon DIN ja mukaan. Oikosulkutilanteita tai avonaisia PTC-liitoksia valvoo silmukanvalvonta. * Tulossa versioon V2.0 ** Tulossa versioon V3.0 MControl-yksikön pääkortti ja lisäkortit Lisätietoja: MControl-yksikön tekniset tiedot Tekniset tiedot, sivu 38 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

26 MNS is käyttöliittymä MControl-yksikön valinnaiset ominaisuudet MNS is-kojeiston MControl-yksikkö sisältää sovellusohjelmiston, joka koostuu vain niistä ohjelmistomoduuleista, joita ko. sovellus tarvitsee. Erilaisia toimintamoduuleja on saatavilla ohjaukseen, suojaukseen, ylläpitoon ja valvontaan sekä tulojen ja lähtöjen hallintaan. Sovellus Moottori 1ABC01 Ohjaus NR-DOL Ylikuormitussuojaus (TOL) Suojaus Vaihekatko Halutut toiminnot valitaan suunnitteluvaiheessa ja ladataan sovelluksena MControl-yksiköihin ennen käynnistystä. Suojaus Alikuorma Ylläpito Lämpötila Sovellukset ovat käytettävissä mallinteina (templates) tai ne luodaan keskuksen suunnitteluvaiheessa. Lisämoduulien asennus voidaan suorittaa myös myöhemmin. Ylläpito Kytk.jaksot Valvonta Virta-arvo Ohjaustoimintomoduulit MNS is-kojeistossa on kaikki moottorin ohjauksen, suojauksen ja valvonnan tarvitsemat ohjaustoiminnot sekä tarvittava minimimäärä moduuleja ja komponentteja. MControl-ohjausyksiköt pystyvät käsittelemään kaikkia toimintoja käyttäen yhtä yhteistä laitteistotyyppiä. Käynnistintyyppi Ohjausvaihtoehdot Ohjausmoduuli Normaali Raskas RCU (1) * NR-DOL (Ei-suunnanvaihto, suorakäynnistin) REV-DOL (Suunnanvaihto, suorakäynnistin) NR-S/D (Tähti-kolmiokäynnistin) * Transparenttimoodi (Transparent Mode) (2) (1) (2) RCU = paikallisohjaus Transparenttimoodissa voidaan jopa kolmea MStartmoduulin sisällä olevaa kontaktoria ohjata suoraan prosessinohjausjärjestelmästä. Mittaustoiminnot (virranmittaus jne.) ovat käytettävissä tässä moodissa. Mitään suojaustoimitoja ei tarvita, koska kontaktoria ohjataan prosessinohjausjärjestelmän kautta. Kontaktorilähdöt käyttävät transparenttimoodia ohjaustoimintoon. *Tulossa versioon V ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

27 MNS is käyttöliittymä Suojaustoiminnot Moottorin suojaustoiminnot takaavat moottorin häiriöttömän toiminnan ja suojaavat ylikuormien aiheuttamilta vaurioilta ja rasituksilta. Suojaustoimintojen asetukset Hälytystasot ( Alarm Levels ), Laukaisutasot ( Trip Levels ) yhdessä hälytys- ja laukaisuviiveaikojen kanssa suojaavat mekaanisia ja sähköisiä laitteistoja ja turvaavat siten häiriöttömän tuotannon. Periaate on yksinkertainen: Hälytys annetaan, kun asetettu hälytystaso saavutetaan ja säädetty viiveaika on kulunut umpeen. Jos laukaisutaso Trip Level ylitetään ja viiveaika ( Trip Delay ) kuluu umpeen, moottori sammuu. Viestit tapahtumista annetaan aina. Yksityiskohtaiset moottorin tila- ja ja kuormitustiedot lähetetään valvomoon, jolloin operaattori voi ryhtyä ennaltaehkäiseviin toimenpiteisiin jo ennen kuin tilanne muuttuu koko laitokselle kriittiseksi. Suojaustoiminnot ovat parametroitavissa ja niitä voidaan asetella päälle ja pois tarpeen mukaan. Lisäksi lukuisa määrä suojauksia voidaan asetella joko laukaisemaan tai hälyttämään. Jotkut toiminnot voivat olla poiskytkettynä moottorin käynnistyksen ajan. Moottorin maksimikäynnistysaika voidaan asettaa parametrillä, mutta MControl valvoo käynnistystä ja mittaa todellisen käynnistysajan. Suojastoiminnot perustuvat tähän todelliseen arvoon. Laukaisujen palautukset voidaan myös asetella tapahtuvaksi seuraavasti: automaattinen palautus kauko-ohjattu palautus paikallinen palautus kauko- ja paikallisohjattu palautus. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

28 MNS is käyttöliittymä Ylikuormitussuojaus TOL Ylikuormitussuojaus (TOL) suojelee moottoria ylikuumenemiselta. Moottorin lämpötilan seuranta perustuu matemaattiseen malliin, minkä mukaan kuormitettu pyörivä moottori lämpiää, ja minkä mukaan pysähtynyt moottori jäähtyy. Laskennan tulos eli lämpökapasiteetti tallennetaan lämpötilarekisteriin. Sieltä se lähetetään kojeistoväylää pitkin muille tietoa käsittelemään pystyville laitteille. Lämpömallin toiminta IEC mukaisesti. MControl laskee ajan laukaisuhetkeen ( Time to Trip ) ja ajan kuittaukseen ( Time to Reset ). Lisäksi annetaan viesti ylikuormitussuojauksen kuittaustason saavuttamisesta ( TOL Reset Level Reached ), jotta käyttäjä voi kuitata laukaisun. Joissain prosesseissa saattaa olla järkevää ohittaa ylikuormitussuoja lyhyeksi aikaa. Jos ohituskomento ( TOL Bypass ) on annettu lämpötilahälytyksen jälkeen, lämpökapasiteetti voi nousta jopa 200% ennen laukaisua. Tätä toimintoa ei voi aktivoida EEx-e-moottoreihin. 28 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

29 MNS is käyttöliittymä Hälytysviive Moottorin ylikuormitussuojaus Hälytystaso Laukaisutaso Laukaisuviive Kuvaus TOL normaali TOL EEx-e * Käyttää laskemiseen korkeinta mitattua vaihevirtaa. Lämpökapasiteettilaskelma ottaa huomioon todellisen kuorman, vaihe-epätasapainon ja moottorin nimelliskuorman ympäristön lämpötilassa. EEx-e-moottoreiden lämpösuojaus huomioi jumittuneen moottorin virran ja nimellisvirran suhteen ja ympäristöluokkaa vastaavan sallitun maksimilämpötilan. * ATEX-sertifikaatti tulossa versioon V2.0 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

30 MNS is käyttöliittymä Moottorinsuojayksikkö Moottorin tilaa valvotaan ja sen kaikista normaalista poikkeavista toiminnoista saadaan hälytys. Virran, jännitteen ja moottorin lämpötilan mittausten perusteella saadaan hälytys ja laukaisurajojen ylityttyä moottori pysähtyy välittömästi. Moottorinsuojaustoiminto Hälytystaso Hälytysviive Laukaisutaso Laukaisuviive Vaihekatko Vaihevirtojen epätasapaino Alijännite Moottorin lämpötilasuojaus (PTC)* Maasulkuvirta Prosessinvalvontayksikkö Koska laitokset pyörivät jatkuvasti pitkiä aikoja, mekaaniset kuormat saattavat aiheuttaa ongelmia koneiden ja pumppujen mekaanisille liitännöille. MNS is-kojeistossa moottorin ja koneiden mekaanisia kytkyjä valvotaan tarkkailemalla moottorivirtoja. Prosessitoiminto Hälytystaso Hälytysviive Laukaisutaso Laukaisuviive Jumisuojaus Alikuorma Tyhjäkäynti Alikuorma Cos φ Hätä-seis laukaisu Käynnistysajan rajoitus kiinteä * Tulossa versioon V ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

31 MNS is käyttöliittymä l Kuvaus Vaihekatkon voi aiheuttaa esim. sulakkeen palaminen. Suojaustoiminto käyttää korkeinta ja matalinta mitattua vaihevirtaa ja vertaa niitä asetusarvoihin. Vaihe-epätasapainon saattavat aiheuttaa syöpyneet kontaktit, viallinen moottori, irralliset liitokset tms. Suurimman ja pienimmän vaihevirran eroja verrataan asetusparametreihin. Suojaa moottoria alijännitetilanteilta (jännitteen putoaminen tai jännitteen häviäminen). Suojaa ylikuumenemiselta PTC-antureiden avulla. Vastusarvoja verrataan asetusarvoihin. Halutessa voidaan valita automaattinen uudelleenkäynnistys. Valvoo piiri auki - ja oikosulkutilanteita. MControl käyttää mitattuja vaihevirtoja maasulkuvirran laskentaan. Arvoa verrataan asetusarvoon. Muita ongelmia saattavat aiheuttaa prosessiin liittyvät moottorin käynnistykset/pysäytykset. Liian usein tai liian suurella kuormalla tapahtuvat käynnistykset saattavat aiheuttaa keskeytyksen. Kaikista poikkeamista voidaan saada ilmoitus automaatio- ja kunnossapitojärjestelmään. Kuvaus Suojaa jumitilanteilta. Korkeinta mitattua vaihevirtaa verrataan asetusarvoihin. Aktivoituu vasta kun moottorin käynnistysaika on kulunut umpeen. Korkeinta mitattua vaihevirtaa verrataan asetusarvoihin. Laukaisutaso voidaan jättää pois käytöstä ja MControl voidaan asettaa antamaan vain hälytys. Kuten alikuormasuojaus, mutta eri asetustasot ja viestit. Tyhjäkäyntisuoja käyttää korkeinta mitattua vaihevirtaa ja vertaa sitä asetusparametreihin. Suojaa moottoria alikuormatilanteilta cos φ-arvon perusteella. Cos φ-arvoa verrataan asetusarvoihin. Kaikkein tarkin menetelmä tyhjänä käyvän moottorin toteamiseen. Kun tapahtuu hätäpysäytys, MControl suorittaa kontaktorin aukiohjauksen. Hätä-seis-painikkeen palauttaminen ei käynnistä moottoria. Rajoittaa käynnistysten lukumääriä tietyllä aikavälillä. Käynnistysten lukumäärä ja aikaväli ovat aseteltavissa. Palautuu automaattisesti, kun käynnistys on jälleen sallittu. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

32 MNS is käyttöliittymä Kunnossapitoa tukevat toiminnot MControl valvoo jatkuvasti laukaisutilanteita ja kunnossapitoa tukevia mittausarvoja. Allaolevat tiedot ovat saatavilla tietoyhteyksien kautta tai MView-näytöltä. Analogiatiedot annetaan todellisina RMS-arvoina. Ilmoitukset annetaan statuksen muuttuessa tai kun ohjearvoista poiketaan. Nämä ilmoitukset saattavat olla MControl-yksikön tuottamia hälytyksiä tai laukaisuja. Kunnonvalvontatoiminnot Hälytystaso Hälytysviive Laukaisutaso Laukaisuviive Moottorikaapelin liitoksen lämpötilanvalvonta Kontaktorin kytkentäkerrat Käyttötunnit MStart-liitäntäkerrat keskukseen (sisään-ulos) MStart-yksikön tyypin oikeellisuuden valvonta kiinteä MControl-yksikön paikanvalvonta kiinteä 32 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

33 MNS is käyttöliittymä Ennaltaehkäisevä huolto on yksi nykyaikaisen käytön ja laitosprosessin tärkeimmistä tehtävistä. Prosessin toiminta varmistetaan ajantasaisella prosessin todelliseen tilanteeseen perustuvalla valvonnalla ja tiedonvälityksellä. Lisäksi MNS is valvoo kytkettyjen moottorikaapeleiden liitosten lämpötilaa. Kuvaus Lämpötilan nousun moottorikaapelin liitoksessa voi aiheuttaa löysä liitos tai kaapelikenkä, joten valvonta ehkäisee kaapeli- ja kojeistovauriot. Kaikkien kontaktoreiden jokainen täysi kiinni-auki-jakso lasketaan ja päivitetään. Kun kontaktorin kytkentäjaksojen raja ylittyy, MControl antaa hälytyksen. MControl laskee moottorin käyttötunnit. Hälytys saadaan, kun määritelty toiminta-aikaraja ylittyy. MStart-yksikön sisään-ulos-ohjauskertoja laskettaessa saadaan hälytys, jos hälytystaso saavutetaan. MStart-yksikön yhteensopivuuden tarkastus huolehtii siitä, että käytetään oikeantyyppistä MControlyksikköön määriteltyä MStart-yksikköä. Mikäli käytetään vääräntyyppistä käynnistintä, MControl estää toiminnan. Sisäänrakennettu paikannus ja valvonta tarkastavat, että MControl-yksikkö ja parametroidut toimintomoduulit ovat oikeassa paikassa keskuksessa. Mikäli paikka on väärä, MControl estää toiminnan. ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

34 MNS is käyttöliittymä Laitteiden ja järjestelmän tilatiedot MNS is valvoo järjestelmän eheyttä sisältäen laitteet, jotka huolehtivat toimintojen virheettömyydestä. Se sisältää myös laitteiden sisäisen valvonnan. Kontaktorin ja lähdön etukojeen toimintaa valvotaan jatkuvasti oikean täsmällisen tiedon saatavuuden takaamiseksi. Järjestelmästatus Kuvaus Järjestelmän eheys Failsafe-toiminto Valvoo väyläkommunikointia. Mikäli yhteys katoaa, failsafe-toiminto aktivoi yhden seuraavista parametroiduista toiminnoista: ei toimenpiteitä (No operation), moottori käynnistetään (Start motor) (suunta 1 tai 2) tai moottori pysäytetään (Stop motor). Valitsemalla prosessiin soveltuvat toiminnot voidaan estää koko laitoksen pysähtyminen. Ohjauslupa Control Access Control Access (ohjauslupa) määrittelee tietyn moottorin ohjaustavan (MView-yksiköstä, prosessinohjausjärjestelmästä tai paikallisohjauksella jne.) Käynnistimen valvonta Etukojeen tilatieto Main Switch Position MControl valvoo MStart-yksikön etukojeen asentoa. Jos se ohjautuu tai ohjataan moottorin käydessä ON-asennosta Off-asentoon, MControl antaa kontaktorilaukaisukäskyn. Myös TEST-asentoa valvotaan. Mikäli kytkin ohjataan TEST-asennosta mihin tahansa muuhun asentoon moottorin käyntiä simuloitaessa, saadaan laukaisukäsky. Kontaktorin kytkentätilan valvonta Contactor Feedback Supervision Käskysignaalin saatuaan MControl valvoo moottorin ja kontaktorin statusta. Se tarkistetaan käyttämällä sekä apukosketintietoa että virranmittausta. Valmis käynnistettäväksi Starter Ready Indication Moottorin käynnistimen valmiustilaa valvotaan ja tiedot lähetetään operaattorille. Ohjausjännitteen valvonta Control Voltage Supervision Käynnistimen kontaktoreiden ohjausjännitetasoa valvotaan ja kaikki asetusarvopoikkeamat johtavat moottorin pysähtymiseen. Automaattinen uudelleenkäynnistys Auto-Restart * Jännitekatkon jälkeen moottori voidaan asettaa käynnistymään automaattisesti. Moottoreiden käynnistykset voidaan parametroida portaittain tapahtuviksi. 34 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

35 MNS is käyttöliittymä Mittaukset ja valvonta MControl-yksikön statustiedot ja mittausarvot ovat koko järjestelmän käytettävissä. Sovelluksesta riippuen arvoja voidaan käyttää prosessinohjaukseen tai ylläpitoon. Prosessinohjaukseen ja ylläpitoon liittyvät arvot ovat vapaasti valittavissa. Allaoleva taulukko on ainoastaan ohjeellinen. Mittaus- ja valvontamoduuli Prosessiin liittyvä arvo Ylläpitoon liittyvä arvo Kuvaus Moottorin tilatieto Motor Status Moottorin status kuten päällä / pois; auki / kiinni; laukaisu jne. Vaihevirrat Phase Currents Kolme moottorin vaihevirtaa. Absoluuttiset ja suhteelliset arvot Moottorikaapelin liitoksen lämpötila Outgoing Line Temperature Mstart-yksikön kaikkien kolmen vaiheen lähtevän puolen koskettimien ja kaapeliliitosten lämpötilan mittaus Moottorin laskettu lämpökapasiteetin käyttöaste Calculated Thermal Capacity Moottori- ja ympäristöparametreistä laskettu lämpökapasiteetin käyttöaste Aikaa laukaisuun Time to Trip Arvioitu aika 100% lämpökapasiteetin saavuttamiseen Aikaa resetointiin Time to Reset Arvioitu jäähtymisaika moottorin uudelleenkäynnistykseksi Vaihejännitteet Phase Voltages Kolme vaihejännitettä. Absoluuttiset mittausarvot Tehokerroin* Power Factor Cos φ, laskettu arvo Pätöteho Active Power Pätötehon absoluuttinen arvo Loisteho Reactive Power Loistehon absoluuttinen arvo Näennäisteho Apparent Power Näennäistehon absoluuttinen arvo Maasulkuvirta Earth Fault Current Maasulkuvirta vaihevirroista laskettuna absoluuttisena arvona Taajuus Frequency Sähköverkon taajuus, absoluuttinen arvo Digitaalinen I/O * Digital In-/Output Ulkoisiin laitteisiin liittyvien ja MControl-yksikön binääristen tulojen ja lähtöjen valvonta (eli kauko I/O). Analoginen I/O** Analog In-/Output Analogiset tulot/lähdöt saatavilla ulkoisiin näyttöihin ja ohjauksiin * Tulossa versioon V2.0 * Tulossa versioon V3.0 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

36 MNS is käyttöliittymä Lisätoiminnot Lisätoiminnot kuten kauko-ohjausyksikkö (RCU) ja hätä-seis-toiminto (EM-Stop) on järjestetty liittimin MStart-tehomoduuliin. RCU* RCU on ohjaustoiminto, jolla operaattori voi ohittaa MControl-yksikön ohjaustoiminnon paikallista kytkentäpaneelia käyttäen. RCU / EM-Stop-liittimet sijaitsevat ohjausmoduulin yläpuolella erillisessä kentässä, jonka jännitealue on 24V DC - 230V AC. * Tulossa versioon V2.0 Em-Stop (valinn.) kontaktorin ohj. jännite MStart L1L2 L3 Start K1 Start K1 Stop Stop M K0 K1 K0 Hätä-seis EM-Stop-liitäntä pystyy standardien vaatimusten mukaan tekemään pääkontaktorin jännitteettömäksi ilman lisälaitteita. MStart Kont.ohj.jännite Em-Stop S1 L1L2 Start K1 K1 M Em-Stop Apukontakti S1 24VDC DI1 MControl 36 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

37 MNS is tekniset tiedot ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu

38 MNS is tekniset tiedot MNS is-kojeiston sähköiset arvot Nimellisjännitteet Eristysjännite U i >1000 V 3~ * Käyttöjännite U e 690 V 3~ Syöksykestojännite U imp Ylijänniteluokka 6 / 8 / 12 kv II / III / IV Likaantumisaste 3 Taajuus > 60 Hz * Sähkökojeista riippuen MNS is standardit ja hyväksynnät ** Standardit Tyyppitestatut keskukset (TTA)*** IEC CEI DIN EN VDE 0660 osa 500 BS EN UTE Testisertifikaatit ASTA, Great-Britain (resistance to accidental arcs acc. to IEC and IEC 60298, Appendix AA) DLR German Research Institute for Aerospace e. V. Jülich, Earthquake Test for Security Areas in Nuclear Power Stations IABG Industrieanlagen Betriebsgesellschaft, Vibration and shock tests ** Samat kuin MNS-kojeiston *** TTA-määrittely: Keskus, joka vastaa suurelta osaltaan näiden standardien mukaan tyyppitestattua keskusta 38 ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu 2006

39 MNS is tekniset tiedot Kokoojat Nimellisvirta (A) Mitoitus Oletus: 3-napainen järjestelmä, ympäristön lämpötila 35 C Vaihe L1 - L3 Tuulettuva Ei tuuletusta Standardi IP 30/40 Optio IP31/41, IP32/42 Standardi IP31/41 Standardi IP42/ Kiskolohko Kokoojat Oikosulkukesto (ka) Mitoitus Oletus: 3-napainen järjestelmä, ympäristön lämpötila 35 C Vaihe L1 - L3 Ipk Icw (1s) Kiskolohko Pystysyöttökiskot Nimellisvirta (A) Mitoitus Oletus: 3-napainen järjestelmä, ympäristön lämpötila 35 C, monitoimiväliseinä Vaihe L1 - L3 Tuulettuva Ei tuuletusta Standardi IP 30/40 Optio IP31/41, IP32/42 Standardi IP31/41 Standardi IP42/52 Kiskolohko Pystysyöttökiskot Oikosulkukesto (ka) Mitoitus Oletus: 3-napainen järjestelmä, ympäristön lämpötila 35 C, monitoimiväliseinä Vaihe L1 - L3 Ipk Icw (1s) Kiskolohko ABB MNS is järjestelmäohje Revisio 03, huhtikuu