Functii de Reglare Si Comanda Intr-o Hidrocentrala

Stamatescu Andrei-Cristian Informatică aplicată în energetică

Funcții de reglare și comandă într-o hidrocentrală

Reglarea vitezei hidroagregatelor

Reglarea vitezei agregatelor energetice, prezintă numeroase aspecte legate de:

-perioada de lucru a agregatului (pornire, mers în sarcină, oprire normală sau de avarie);

-modul de funcţionare (izolat sau în paralel);

-rolul jucat în cadrul sistemului electroenergetic în ceea ce priveşte menţinerea în limite

prestabilite a frecvenţei;

-asigurarea unui regim economic de funcţionare şi exploatarea optimă a sursei de energie

primară;

-protecţie contra ambalării la aruncări de sarcină.

In fig 1 se prezintă, dependenţa cuplului mecanic al unei turbine nereglate față de turație, la

deschidere x= const. și respectiv, faţă de deschidere, la turație Ω=const.

Fig 1. Dependența cuplu-turație la μ=ct. (a) și cuplu-deschidere la ω=ct. (b)

z

Fig.2. Definirea regimurilor staționare Fig.3. Regimul tranzitoriu la variația C


Să presupunem că deschiderea rămâne constantă și că valoarea cuplului electric rezistent

scade de la Ce0 la Ce

1. Cele două regimuri staționare vor fi definite considerând caracteristica

cuplu-turație coresăunzătoare deschiderii date (fig.2). În fig. 3 se prezintă calitativ regimul

tranzitoriu care conduce la stabilirea noii stări de echilibru In care Cm= Ce1 și scoate în

evidență faptul că, în mod natural, turaţia se adaptează perturbaţiei reprezentată de cuplul

rezistent. Esenţial este însă aspectul cantitativ al acestor caracteristici. Astfel, datorită valorii

mari a pantei μ a caracteristicii statice (fig. 2) care, în unităţi relative este de 1,9 -2,7, chiar la

o variaţie redusă a cuplului rezistent, se înregistrează o abatere inadmisibilă a turaţiei (și

implicit frecvenţei) din noul regim staţionar în raport cu valoarea iniţială.

Pe de altă parte, durata regimului tranzitoriu succesiv perturbaţiei are o valoare importantă,

ceea ce constituie un alt dezavantaj al funcţionării unei turbine fără regulator de viteză.

Fig.4. Schema de principiu a sistemului de reglare a vitezei

Se impune deci prezenţa unui regulator automat de viteză (RAV), a cărui sarcină este de a

adapta în permanenţă valoarea cuplului mecanic în raport cu cel rezistent, prin modificarea

adecvată a deschiderii sistemului de admisie, în condiţiile unui regim tranzitoriu convenabil.

În fig. 4 se prezintă schema bloc generală a sistemului de reglare a vitezei. Această schemă

pune în evidență componența de principiu RAV (dispozitiv de schimbare a turaţiei - DST,

amplificator -A, traductor de turaţie - M), precum şi mărimile perturbatoare, reprezentate de

cuplul electromagnetic rezistent Ce şi căderea H.

Mărimea de execuţie a sistemului de reglare a vitezei diferă în funcţie de tipul turbinei şi va

fi în continuare specificată prin termenul generic de deschidere. În general, caracteristica de

reglaj asigurată de RAV poate fi statică (cu eroare staţionară) sau astatică (fără eroare

staţionară).

Deoarece RAV acţionează asupra deschiderii x, regimul tranzitoriu poate fi privit ca o

succesiune discretă de regimuri intermediare, care corespund fiecare unei anumite

caracteristici Cm = f(Ω) cu x=const. Rezultă astfel imagini ale excursiei punctului de

funcţionare în regim tranzitoriu, de genul celor prezentate în fig.5. Cele două grafice

evidenţiază existenţa unui regim tranzitoriu de tip oscilant, caracterizat printr-o anumită

suprareglare:

s= (100(Ωmax-Ω1)/Ω1) [%]


Fig.5. Procesul de reglare cu RAV cu caracteristică statică (a) și respectiv astatică(b)

Caracteristicile de regim staţionar corespunzătoare celor două tipuri de reglaj - static şi

astatic sunt prezentate în figura 6.

Fig.6. Caracteristici de regim staționar (1-statică, 2-astatică)

Aceste caracteristici sunt reprezentate de regulă în unităţi relative în sistemul de axe Ω-Pe,

echivalent cu sistemul de axe Ω-Ce, având în vedere relaţia de dependenţă Pe=CeΩ.

Valorile uzuale ale gradului de statism sunt cuprinse în gama 1-4%. Se poate spune deci, că

regulatorul de viteză corectează panta naturală a caracteristicii turaţie-cuplu a turbinei astfel

încât , în regim staţionar, frecvenţa să se menţină în limitele admisibile (reglaj static) sau să

se menţină constantă (reglaj astatic), la variaţiile mărimilor perturbatoare.

De menţionat faptul că poziţia caracteristicii se stabileşte prin valoarea mărimii de consemn

i0 (fig.4), introdusă prin intermediul DST. Creşterea valorii de consemn determină deplasarea

caracteristicii în sus, paralelă cu ea însăşi (1’ în fig. 6). Rezultă de aici că frecvenţa se poate

menţine fixă chiar în cazul unui reglaj static, cu condiţia ca i0 să fie modificat în mod adecvat.


Cu aceste elemente precizate, se poate trece acum la analiza funcţiei RAV în cazul cel mai

des întâlnit în practică, al funcţionării agregatelor turbină - generator în paralel în cadrul unui

sistem energetic modem. În această analiză trebuie ţinut cont de următoarele:

a) frecvenţa în cadrul sistemului energetic are o valoare unică, datorită faptului că

generatoarele lucrând în paralel sunt maşini electrice sincrone;

b) variaţiile consumului raportate la scara întregului sistem sunt în mod normal lente şi sunt

preluate, cel puţin teoretic, de toate agregatele;

c) puterea fiecărui agregat este mult mai mică decât suma puterilor celorlalte agregate cu care

funcţionează în paralel.

Ca urmare, viteza unui agregat oarecare este impusă prin valoarea frecvenţei stabilite în

cadrul sistemului, rolul RAV fiind acela de a fixa participarea agregatului la acoperirea

consumului total de putere. RAV reglează deci în acest caz puterea şi nu viteza. Pe de altă

parte, conform teoriei funcţionării sistemelor de reglare automată cuplate rigid la ieşire, se

ştie că o repartizare bine determinată a perturbaţiei (consumului) între grupuri, presupune

înzestrarea acestora cu regulatoare care să conducă la caracteristici cu statism diferit de zero

în raport cu perturbaţia.

Din punct de vedere constructiv, există o mare varietate de tipuri de regulatoare de viteză.

Având în vedere puterea importantă cerută la ieşire, necesară pentru acţionarea sistemului de

admisie, regulatoarele de viteză conţin, de regulă, în partea finală, elemente de amplificare

hidraulice.

Partea de măsură şi reacţiile interne sunt fie mecanice, fie electrice. Ca urmare, RAV pot fi

clasificate într-un mod foarte general în regulatoare mecanohidraulice şi regulatoare

electrohidraulice. In funcţie de tipul turbinei, respectiv în funcţie de numărul organelor de

reglare, regulatorul de viteză poate fi cu o singură mărime de comandă (turbina Francis) sau

cu două mărimi de comandă (turbine Kaplan sau Pelton).

Primele variante de regulatoare de viteză au fost de tip mecanohidraulic, începând cu anul

1960 s-au dezvoltat cu precădere regulatoarele electrohidraulice, acestea prezentând avantaje

în ceea ce priveşte precizia, viteza de răspuns, fiabilitatea şi posibilitatea de adaptare la

exploatarea telemecanizată a CHE.

În prezent, partea electrică a regulatoarelor electrohidraulice este tot mai frecvent realizată

cu elemente electronice, care aduc un plus de fiabilitate, în condiţiile posibilităţii folosirii

unor construcţii modulare tipizate. Varianta cea mai modernă constă în folosirea

regulatoarelor electronice numerice, organizate în jurul microprocesoarelor. Microprocesorul

este programat în timp real pe principiul multitasking, diversele funcţii ale regulatorului

având priorităţi prestabilite, rezolvate printr-un sistem de întreruperi adecvat.

Se asigură astfel următoarele funcţii principale:

-măsurarea vitezei;

-stabilirea consemnului turaţie - putere;

-realizarea algoritmului de reglare;

-autoadaptarea parametrilor regulatorului;

- dialogul operator – regulator.


Reglarea excitației hidroagregatelor

Reglarea excitatei alternatorului prezintă o serie de aspecte caracteristice, legate de:

- regimul de lucru al hidroagregatului;

- modul de funcţionare (izolat sau în paralel);

- circulaţia sarcinii şi menţinerea în banda prestabilită a tensiunilor la noduri;

- asigurarea unui regim economic de funcţionare a sistemului energetic naţional SEN prin

controlul circulaţiei puterii reactive şi exploatarea optimă a sursei de excitaţie;

- protejarea alternatorului la supratensiuni în cazul aruncărilor de sarcină.

Necesitatea reglării excitaţiei

a.HG funcţionând interconectat

a.1. Pentru a justifica utilitatea regulatorului de excitaţie se consideră, pentru început, cazul

simplu al unui hidrogenerator HG funcţionând interconectat cu un sistem energetic forte,

denumit uneori, în mod idealizat, sistem de putere infinită (similar SEN).

Iniţial, pentru înţelegerea mai uşoară a fenomenului relativ complex, reprezentarea fazorială

de regim normal, în forma simplă a unei maşini cu întrefier uniform prezentată în fig. 7,

conţine tensiunea electromotoare internă E a maşinii, în spatele reactanţei sincrone X. În

acest fel, un consumator conectat la bornele HG va fi alimentat cu un curent l sub o tensiune

V menţinută constantă, şi furnizată în special de celelalte alternatoare din SEN funcţionând în

paralel. Acest model simplificat oferă posibilitatea de a contura principalele concepte legate

de funcţionarea maşinii sincrone, cu reglajul aferent de excitaţie (tensiune).

Fig.7. Reprezentarea simplificată a HG în regim permanent de fucționare:

a-circuitul echivalent; b- diagrama fazorială

Modificarea excitaţiei poate fi urmărită în diagrama fazorială simplificată, ţinând seama de

anumite restricţii. Astfel, se consideră că HG injectează. curentul I sub un factor de putere

inductiv, având t.e.m. internă Eg, tensiunea la borne V menţinută constantă şi puterea

mecanică primită de la turbina hidraulică constantă. La un moment dat, nivelul de excitaţie

este crescut, astfel încât rezultă o nouă situaţie de echilibru, caracterizată de noi valori, pentru

te m. E’g curent I

’, factor de putere cosφ şi unghi intern δ, valori care pot fi obţinute fi grafic,

urmând o construcţie geometrică simplă.


Fig.8. Diagrama fazorială indicând modul de mărire a excitației prin creșterea t.e.m. interne

Eg la P și V constante, urmând restricțiile k1, k2 indicate grefic.

Cu ocazia sporirii excitaţiei, vârful fazorului Eg este obligat să urmărească linia punctată

orizontală, iar vârful fazorului I se deplasează numai pe linia punctată verticală.

Diagrama fazorială indică sintetic situaţia stabilă înainte şi după modificarea excitaţiei.

Noua situaţie de echilibru implică luarea in considerare a următoarelor schimbări calitative:

(1) descreşterea unghiului intern, (2) creşterea curentului statoric şi respectiv (3) diminuarea

factorului de putere.

Similar, se poate constata efectul scăderii excitaţiei când vârful fazorului Eg se va afla în

stânga lui Eg pe aceeaşi orizontală. De asemenea, se observă că schimbarea poziţiei aparatului

director, ceea ce înseamnă o altă valoare a puterii debitate, se traduce prin reluarea excursiei

vârfului Eg pe o altă orizontală K2, corespunzătoare noii puteri P.

De remarcat este faptul că trecerea de la o stare de funcţionare stabilă la altă stare de

funcţionare, de asemenea stabilă, are loc printr-un proces tranzitoriu cu toate aspectele sale

legate de viteza de răspuns, natura regimului tranzitoriu (oscilant, amortizat sau nu,

supraamortizat etc.) şi saturarea circuitului magnetic la valori superioare ale lui Eg.

Fig.9. Menținerea constantă a tensiunii la bornele HG cu ajutorul RAE; a-cazul mașinii

nereglate, E’g=Eg, V

’B<VB, δ

’> δ; b-intervenția RAE, E’g>Eg, V’B=VB, δ’> δ.


Se doreşte ca acest proces tranzitoriu să fie controlat prin reglarea corespunzătoare a

excitaţiei, în scopul optimizării lui şi evitării pierderii stabilităţii în funcţionare. De aici

rezultă importanţa reglajului automat al excitaţiei.

a.2. În realitate, se dispune de un HG conectat la un sistem energetic puternic (în punctul

rigid din reţea în care V - constant) via o reactanţă externă, formată de regulă din

transformatorul bloc şi LEA de transport, fig. 9.a. Se observă că, deşi tensiunea în punctul de

racord la sistem este menţinută constantă ca şi până acum, tensiunea în punctele intermediare

- de exemplu la bornele HG - variază inadmisibil, în cazul în care nu se intervine în bucla de

excitaţie.

Cu ocazia creşterii decalajului intern legat de sporirea puterii electrice evacuate din CHE

rezultă scăderea tensiunii la borne VB (vârful acestui fazor împarte totdeauna segmentul XI în

acelaşi raport XG/XT+L) atunci când vârful fazorului E se deplasează pe un cerc.

Reciproc, la delestarea maşinii, VB poate creşte peste nivelul de izolaţie al statorului. Acest

efect nedorit este compensat de RAE care comandă în mod adecvat variaţia necesară a

curentului de excitaţie, fig. 9.b.

b.Hidrogeneratorul HG funcţionând pe reţea proprie, insular;

b.l. În acest caz, rar întâlnit în practica actuală dar totuşi prezent în regimuri post-avarie de

sistem, tensiunea în reţea variază în limite largi, în absenţa RAE.

b.2. Astfel, dacă variază numai faza curentului debitat, amplitudinea sa rămânând

constantă, fig. 10.a, tensiunea la borne variază odată cu schimbarea caracterului sarcinii

alimentate, explicația fazorială fiind dată în fig. 10.b.

b.3. În fine, dacă nu variază faza curentului ci doar amplitudinea sa, se poate deduce din

triunghiul tensiunilor că variația mărimii I modifică valoarea tensiunii la borne U, deoarece

Eg=constant (în absența RAE).

Fig.10 Variația tensiunii HG funcționând insular cu excitație constantă în cazul variației

factorului de putere al consumatorului


b.4. Pentru a regla curentul de excitaţie Ie astfel încât tensiunea la bornele alternatorului să

rămână constantă când curentul debitat variază, se folosesc aşa numitele caracteristici ale

reglării, fig. 11. De exemplu, pentru regimul în care cosφ = 0,7 capacitiv, pe măsură ce

curentul de sarcină I creşte, tensiunea la borne creşte datorită reacţiei longitudinale

magnetizante a indusului. Pentru a readuce tensiunea la borne la valoarea nominală, trebuie

diminuat corespunzător curentul de excitaţie.

Figura 11. Caracteristicile reglării HG funcționând izolat pe o rețea proprie.

Reglarea nivelului apei

Funcţionarea sigură şi economică a centralei implică şi cunoaşterea nivelului apei în

circuitul hidraulic dintre lacul din amonte şi lacul sau zona de evacuare şi anume:

- nivelul apei în amonte de baraj, în camerele de încărcare (sau castelul de echilibru), la prize

şi verificarea încadrării acestora în limitele minime şi maxime stabilite pentru regimul de

funcţionare al centralei. Acest lucru este necesar pentru prevenirea unor inundaţii (interne sau

externe centralei) şi pentru evitarea fenomenelor de aspiraţie de aer în turbină;

- nivelul apei în amonte şi aval de CHE în scopul asigurării exploatării optime a centralei

(asigurarea căderii nete maxime) şi pentru regularizarea cursului captării în situaţii

metereologice critice (ploi sau secetă).

Controlul nivelului apei în diversele puncte ale centralei se realizează prin comanda

manuală sau automată a vanelor şi stăvilarelor montate la turbină şi la deversor.

Măsurarea nivelului apei în diverse puncte ale circuitului apei se realizează cu traductoare

de nivel realizate cu flotor, imersor, senzor de presiune hidrostatică sau emiţător receptor de

ultrasunete. Adaptorul traductorului asigură conversia semnalului senzorului de nivel în

semnal electric analogic sau numeric ce se transmite la distanţă, la indicatoarele din

tabloul de comandă şi la sistemele de reglare, semnalizare şi protecţie. În literatura de

specialitate şi în documentaţia tehnică, aceste traductoare sunt denumite telelimnimetre.

Transmisia la distanţă a semnalului se poate realiza prin cablu separat, prin curenţi purtători

de înaltă frecvenţă utilizând ca suport liniile de medie sau înaltă tensiune ale amenajării

hidroenergetice, semnale radio sau GSM pentru transmisii la distanțe mari pentru centrale

izolate.


Scheme de comandă

Schemele electrice de comandă constituie o parte foarte importantă în cadrul instalațiilor

electrice.

Principii de elaborare a schemelor de comandă și acționare electrică:

Echipamente electrice

Prin echipament electric se înțelege orice dispozitiv întrebuințat în procesul de producere,

transport, distribuție, conversie și utilizare a energiei electrice. Ca elemente fizice,

echipamentele electrice se întâlnesc sub diferite forme:

- Mașini electrice (motoare și generatoare);

- Transformatoare electrice;

- Aparate de comutație;

- Aparate de măsură;

- Dispozitive de protecție;

- Materiale și instalații electrice;

- Aparate de utilizare (electrocasnice fixe, mobile sau portabile).

Totalitatea echipamentelor electrice interconectate într-un spațiu dat având o funcționalitate

bine stabilită formează o instalație electrică. După intensitatea curentului electric care străbate

elementele instalațiilor electrice acestea se împart în două categorii:

- Instalații electrice de curenți tari.

- Instalații electrice de curenți slabi.

Prin circuit electric se înțelege un ansamblu de medii prin care trece un curent electric. În

cadrul instalațiilor electrice de curenți tari se întâlnesc două tipuri distinct de circuite

electrice, și anume:

- Circuitul de putere (primar), prin care se face alimentarea cu energie electrică a

consumatorilor;

- Circuitul de comandă (secundar), folosit pentru comandă, protecție și semnalizare.

În concluzie, prin instalație electrică, se înțelege un ansamblu de aparate, dispozitive și

elemente de reglare, receptoare individuale sau grupate în unități funcționale amplasate într-

un spațiu dat și interconectate într-un scop funcțional.

Tipuri de scheme electrice

Prin schemă electrică se înțelege reprezentarea convențională a elementelor care alcătuiesc

o instalație electrică și a legăturilor dintre acestea. În cadrul unei scheme electrice, toate

elementele componente sunt reprezentate prin simboluri convenționale stabilite prin norme și

prescripții standardizate. După destinația lor, schemele de acționare electrică, pot fi:

- Scheme de principiu

- Scheme de montaj

Schemele de principiu permit o orientare rapidă asupra rolului fiecărui element din schemă,

ușurând în felul acesta cunoașterea principiului care a stat la baza proiectarii instalației

electrice respective. Acest lucru este deosebit de important în practică pentru remedierea

eventualelor deranjamente care pot apărea în instalația respectivă. La rândul lor, schemele de

principiu pot fi:

- Scheme de lucru;

- Scheme desfășurate.


În cadrul schemelor de lucru toate părțile componente ale unui aparat sunt grupate

împreună. Ca exemplu vom considera comanda unui motor electric folosind un contactor

(figura 12).

La apăsarea pe butonul de pornire 1, bobina 2 a contactorului va fi alimentată la tensiunea

de linie între fazele R și S. Miezul fix 3 se va magnetiza și va atrage armătura 4 legată rigid

de tija 5 care va închide contactele de forță 6 prin care motorul electric va fi alimentat de la

rețeaua de alimentare RST. Totodată, sunt acționate și contactele auxiliare 7 și 8 care sunt

contacte normal deschise, respectiv normal închise utilizate pentru diferite funcții de

automatizare.

Schemele desfășurate sunt acele scheme în care părțile componente ale unui aparat sunt

reprezentate separat în circuitele în care ele funcționează.

Figura 12. Schema de lucru pentru comanda unui motor

Dacă ne referim tot la schema de comandă a unui motor, atunci reprezentarea ei sub

formă de schemă desfășurată, ea este alcătuită din două subsisteme:

- Partea de forță

Fig.13 Partea de forță pentru comanda unui motor


- Partea de comandă

Fig.14. Partea de comandă pentru comanda unui motor

Schemele de montaj servesc la montarea instalațiilor respective, adică la realizarea efectivă

a sistemului de acționare. La montaj nu interesează nici părțile componente ale aparatelor și

nici principiul de funcționare, ci numai modul cum se leagă aparatele în schema respectivă.

În concluzie, în schemele desfășurate, circuitele de forță sunt reprezentate separate de

circuitele de comandă și diferitele părți componente ale aparatelor din schemă vor fi plasate

de asemenea separat.

Elementele de bază pentru alcătuirea schemelor de comandă:

Într-o instalație de comandă electrică sunt necesare numeroase aparate care îndeplinesc

diferite funcții. Acestea pot fi:

- Aparate de conectare (de comutație)

Pentru comanda manual:

- întreruptoare manuale;

- butoane de comandă;

- inversoare de sens;

- comutatoare stea-triunghi;

- controlere de comandă.

Pentru comanda automată:

- întreruptoare automate;

- conectoare automate;

- relee de comandă;

- limitatoare de cursă.

- Aparate de protecție pentru protecția circuitelor de forța și comandă împotriva

supracurenților de sarcină și scurtcircuit:

- siguranțe fuzibile;

- relee termice;

- relee electromagnetice;

- declanșatoare electromagnetice.

Aparate de semnalizare care pun în evidență regimurile de lucru ale instalației:

- lămpi de semnalizare;

- hupe (sonerii) de semnalizare.


- Aparate pentru modificarea unor parametri ai energiei electrice:

- rezistențe de pornire și reglare;

- transformatoare de curent și tensiune;

- redresoare comandate și necomandate.

Automatul programabil S7-300

Automatele programabile (AP, PLC) sunt echipamente electronice destinate realizării

instalațiilor de comandă secvențiale în logica programată. Din punct de vedere al

complexității automatele programabile sunt situate între echipamentele clasice cu contacte

sau cu comutație statică, ale instalațiilor de comandă și calculelor electronice.

Utilizând o logică programată, circuite logice integrate și elemente semiconductoare de

putere, automatele programabile, în comparație cu sistemele logice secvenționale, bazate pe

logica cablată prezintă avantajele:

- gabarit redus

- consum redus de energie electrică

-facilități la punerea în funcțiune

- fiabilitate ridicată

- consum redus de conductoare de conexiuni și de cablaj

- realizarea facilă a unor funcțiuni specifice

- reducerea ciclului de proiectare, execuție și punere în funcțiune prin posibilitatea

supravegherii unor faze.

Structura și funcționalitatea PLC-ului

Componentele automatelor ce necesită o programare sunt: elemente de control logic, funcții

de stocare, numărătoare, ceasuri. Diferențele dintre PLC-uri rezultă din diferențele dintre

următoarele:

- Intrări și ieșiri

- Zone de memorie

- Numărătoare

- Ceasuri

- Funcții de memorare

- Funcții speciale

- Viteze de operare

- Tipuri de limbaje de programare

Modul de operare al PLC-ului

În prima etapă se citesc toate intrările înregistrate. În urma acestui proces se realizeză o așa

numită “imagine a procesului”. După aceasta procesul se va executa pas cu pas. După ultima

instrucțiune “imaginea procesului” este transferată către ieșiri, urmând ca procesul să fie

executat de la început. Acest tip de procesare este numită “procesare ciclică”.

Componentele PLC-ului

1.Sursa de tensiune

Sursa de tensiune convertește voltajul în 24V DC. Unitatea centrală precum și modulele de

intrare/ieșire vor fi apoi conectate și alimentate de la această sursă de curent continuu.

Unitatea centrală este conectată direct de sursa de tensiune cu ajutorul unor clești.


Dimensiunea modului aferent sursei de tensiune depinde de diferitele rate de putere (2A, 5A,

10A la 24V DC fiecare).

În mediu industrial module separate de surse de tensiune sunt folosite pentru alimentarea

semnalului senzorilor, indicatorilor sau al elementelor de execuție.

2.Unitatea centrală

Unitatea centrală (CPU) reprezintă componenta centrală de control a sistemului, în cadrul

căruia programul este executat. Adițional, funcții de monitorizare internă sunt integrate. În

funcție de tipul aplicației pot fi selectate, dintr-o gamă largă de CPU-uri, unitatea centrală

care se potrivește cel mai bine scopului propus.

2.1. Zonele de memorie ale automatului

Zonele de memorie ale PLC se împart în zone de memorie de încărcare, zone de memorie

de lucru și zone de memorie de sistem.

2.1.1. Memorie de încărcare

Proiectul S7 este transferat din PLC către memoria de încărcare a acestuia cu ajutorul

cardului de memorie (MMC- micro memory card). Programul complet executat de către user

este acum disponibil în zone memoriei de încărcare în blocurile de compliare-executare.

Adițional, memoria de încărcare conține fișierul de configurare hard cu informații despre

tipul unității centrale și componentele folosite. În funcție de tipul PLC, simbolurile, tabelele

declarative sau comentariile, sunt stocate aici. Cardul de memorie este parte componentă și a

memoriei de lucru. Capacitatea memoriei de încărcare depinde astfel de capacitatea cardului

de memorie.

2.1.2. Memoria de lucru

Memoria de lucru se bazează pe o memorie RAM integrată. Îm această zonă de memorie se

execută doar componentele relevante ale programului realizat de către user. Datele sunt

copiate de către unitatea centrală din memoria de încărcare în memoria de lucru.

2.1.3. Memoria sistemului

Memoria sistemului reprezintă o zonă adițională de memorie în zona RAM de memorie.

Aceasta conține elemente ce sunt disponibile utilizatorului de către CPU (intrările sistemului,

imaginea ieșirilor sistemului, biții de memorie, numărătoare, ceasuri, etc.)

2.2. Magistrala de câmp internă a sistemului

Partea de proces a CPU este formată din memoria folosită de către utilizator, memoria

sistemului și procesorul. Aplicațiile simple ale unității centrale sunt executate de către

procesor. Adițional, segmentul de comunicație administrează operațiile interfeței de

programare MPI și transferul de informație dintre modulele de intrare/ieșire ale PLC-ului.

2.2.1. Magistrala de intrări/ieșiri

Magistrala intrărilot/ieșirilor aparține planului secundar și este responsabilă cu traficul de

informație dintre unitatea centrală și modulele de semnal. Această magistrală este o

magistrală mono-master, adică comunicația nu poate fi inițiată decât de către CPU. Ea este

destinaă transferului de informații de dimensiune mică, de câțiva biți.

2.2.2. Magistrala de comunicație

Magistrala de comunicație aparține și ea planului secundar, fiind responsabilă pentru

traficul de date între modulele de comunicație FM (module funcții pentru numărătoare rapide,

control și poziționare) și modulele CP (module de comunicație pentru sisteme de câmp).

Această magistrală este utilizată pentru transferul unor informații de dimensiuni mai mari.


2.3. Conceptul de protecție al memoriei

Fiecare unitate de comandă are un mod de comutare între diferitele moduri de operare. În

cazul unor CPU-uri acest mod de comutare este implementat sub forma unui switch ce poate

fi poziționat în modul de operare ales.

3. Module de extensie

Modulele de extensie sunt elemente foarte folositoare în momentul în care se configurează

un sistem de automatizare controlat de către PLC. Pentru acest scop sunt folosite module de

intrare și ieșire analogice și digitale (module folosite sub abrevierea SM-signal module-

abreviere pentru module de semnal). Automatul programabil poate fi extins adițional cu

diferite procesoare (CP- Comunication Processor) și module funcții (FM- Function Module).

4. Adaptor MPI (Dispozitiv de programare/conexiune CPU)

Un adaptor MPI este necesar pentru stabilirea unei conexiuni între dispozitivul de

programare și PLC. MPI reprezintă un acronim pentru “ Multi Point Interface”. Doar după ce

adaptorul este setat este posibil transferul programelor către PLC pentru efectuarea de teste și

diagnoză de sistem cu ajutorul funcțiilor. Interfețele MPI sunt disponibile în variante

multiple. În trecut era folosită interfața COM, astăzi este folosită o interfață USB sau

PCMCIA pentru laptop-uri. Viteza de transfer poate fi setată pentru anumite interfețe MPI, în

funcție de modelul folosit. Interfața MPI dispune de un led ce indică statusul curent al

adaptorului.

Dispozitive necesare comunicației dintre dispozitivul de programare și PLC:

- Adaptor MPI conectat la interfața MPI a PLC-ului

- Adaptor MPI conectat la dispozitivul de programare cu ajutorul unui USB

- Sursa de tensiune a PLC-ului.

Functii de Reglare Si Comanda Intr-o Hidrocentrala

Documents

Transcript of Functii de Reglare Si Comanda Intr-o Hidrocentrala