2

1

3

Рисунок 2 - Интерфейс программы в режиме «Проект»

На панели инструментов приведены различные устройства из семейства EASY. Требуемое устройство (EASY 719-AC-RC) переносится с помощью мышки на рабочий стол. Поле свойств «2» содержит перечень всех свойств устройства.

Для получения информации о свойствах выбранного устройства, необходимо выбрать опцию Информация по устройству в контекстном меню. К свойствам устройства относятся, например, число входов и выходов, число маркеров, элементы времени и счета.

Это поле помогает выбрать перед созданием схемы соединений устройство, наиболее подходящее для разрабатываемого приложения.

Удалить, в случае необходимости, неподходящее устройство можно через опцию Удалить устройство контекстного меню.

После того, как в режиме «Проект» было выбрано устройство, переходят в режим «Схема соединений».

1.1.2 Проектирование электрических схем. Работа с программой в режиме «Схема соединений»

Двойным щелчком мышки на изображении выбранного устройства или переключением в левом нижнем углу открывается режим «Схема соединений» (см. рисунок 3), здесь также имеются три основные части: 1 – панель инструментов, 2 – панель свойств, 3 – рабочий стол.

Рисунок 3 - Интерфейс программы в режиме « Схема соединений»

На панели инструментов показаны операнды, которые могут использоваться при программировании.

Рабочий стол разбит на 7 столбцов – A, B, C, D, E, F, G и 128 строк. Операнды переносятся мышкой и могут устанавливаться в столбцы A, C, E, G, столбцы B, D, F используются только для соединений. Соединения рисуются с помощью функции «обозначить соединения», которая включается иконкой , расположенной в верхнем меню. Стирать операнды и линии соединения можно с помощью функции «удалить», которая включается с помощью иконки .

Операнды I01-I12 – «Вход основного устройства» повторяют состояния логических входов I1-I12 устройства EASY. Они позволяют передать в устройство информацию о положении внешних контактов, подключенных к этим входам. Операнды могут использоваться при программировании неоднократно в любых местах программы. Например, на рисунке 3 операнд I03 используется в строках 001 и 003, причем в строке 001 он «замыкающий» - повторяет состояние входа I3, а в строке 003 – «размыкающий». Выбор режима осуществляется в панели свойств, когда курсор мышки установлен на конкретном операнде.

Операнды R1-R12 – «Вход устройства расширения» такие же только для дополнительного устройства расширения EASY 618-AC-RE.

Операнды Q01-Q06 – «Выход основного устройства» управляют выходными реле, встроенными в EASY. Операнды S01-S06 аналогичны Q, но только для EASY 618-AC-RE.

Операнды М и N – «Маркер» являются виртуальными реле, которые можно использовать при программировании как дополнительные для создания внутренних логических цепей.

Операнды D – «Отображение текста» позволяют выводить текстовые сообщения на дисплей реле EASY. При активации D01 выводится только это сообщение, а остальные блокируются. В остальных случаях активированные сообщения выводятся по очереди.

Операнды Т – «Реле времени» являются функциональными реле времени.

Операнды «С» – Счетчик – реле являются функциональными счетчиками внешних  импульсов.

Операнды Z – «Общий сброс» блокируют работу других операндов и сбрасывают их состояния на ноль. При активации Z01 происходит сброс только Q и S, при активации Z02 сбрасываются только M и N, при активации Z03 сбрасываются Q, S, M и N.

При программировании  используются понятия «контакт» и «катушка реле». В качестве контактов применяются все операнды, расположенные в столбцах рабочего стола A, C, E. В качестве катушек реле применяются все операнды (кроме I и R), расположенные в столбце G.

В схеме соединений можно создавать операнды везде, где курсор мыши принимает вид символа операнда. Значок запрещения указывает на то, что эта область зарезервирована для соединительной линии.

В панели свойств контактов можно выбрать их тип: замыкающий или размыкающий.

Если операнд применяется как катушка, то на вкладке «функция катушки» можно выбрать для нее следующие функции:

- защита;

- установить;

- отменить;

- импульсное реле.

Катушка с функцией «защита» следует за сигналом входа (включается при появлении сигнала и выключается при его снятии), т.е. работает, как обычное реле.

Катушка с функцией «Установить» (Send) включается и пребывает в этом состоянии до тех пор, пока не будет установлена функция «Отменить» (Reset) или реле управления не будет обесточено.

Катушка с функцией «Импульсное реле» работает по схеме: первый сигнал включает реле, второй – выключает, третий опять включает и т.д.

Сверху операндов можно поместить комментарий, который вводится в панели свойств конкретного операнда. Комментарий указывает на назначение операнда, что удобно при составлении сложных программ. При этом комментарий закрепляется за этим операндом, и при использовании его в другом месте программы комментарий сохраняется.

1.1.3 Тестирование разработанной схемы. Работа с программой в режиме «Имитация»

Проверка работоспособности программы производится в режиме «Имитация», вкладка переключения в этот режим расположена внизу слева.

В появившемся окне инструментов имеются следующие вкладки: «Принцип работы I/R», «Входы I», «Входы R», «Аналоговые входы», «Цикл имитации», «Точка останова», «Показание».

«Принцип работы I/R» можно оставить по умолчанию – , то есть с фиксацией положения «отключено» или «включено», что удобно при проверке. С помощью вкладок «Входы I» и «Входы R» имитируются состояния контактов внешних устройств управления:

контакты замкнуты    или контакты разомкнуты   .

Вкладка «Цикл имитации» используется для активации цикла имитации, щелчком мышки на надпись «Выполнить» отрабатывается один цикл, время цикла можно изменять от 30 до 3000 мс.

Во вкладке «Показание» можно выбрать операнды, по которым будет отражаться информация об их состоянии за время имитации. Показания будут расположены в панели свойств. Зеленый цвет – операнд активирован, серый – деактивирован.

1.1.4 Перенос схемы управления в реле. Работа с программой в режиме «Коммуникация»

Загрузка программы с компьютера в устройство EASY осуществляется в режиме «Коммуникация». В появившейся панели инструментов выбирается «Соединение», «Онлайн». Программа устанавливает связь с EASY. Далее выбирается «Программа» и пункт «РС=>устройство». Созданная схема загружается в реле EASY.

1.2. Задания по программированию управляющего реле

Перед началом выполнения заданий учащиеся отвечают на вопросы преподавателя и получают допуск, после чего выполняют задания.

В ходе выполнения заданий, с помощью программного обеспечения EASY SOFT учащиеся:

- программируют схему управления, в соответствии с заданным преподавателем алгоритмом работы схемы;

- тестируют созданную схему в режиме «Имитация»;

- переносят программу в реле;

- проверяют работу схемы в реальных условиях.

Задания №1 и №2 выполняются с использованием схемы подключения внешних электрических компонентов к управляющему реле EASY, показанной на рисунке 4.

Кнопки SB13 и SB14, лампа HL и пускатель «К» размещены на правой половине стенда, а лампа HLR7 находится на мнемосхеме «АВР» с левой стороны стенда. В данной схеме все элементы подключены к устройству EASY 618-AC-RE. От кнопки SB13 напряжение 220В подается на вход R5, от SB14 на R6, от НО (нормально открытого) блок-контакта пускателя на вход R7, от НЗ (нормально закрытого) блок-контакта пускателя на R8. Лампа HLR7 управляется выходным реле S5, катушка пускателя «К» управляется выходом S6. Лампа HL загорается при включении пускателя.

1.2.1 Задание №1 – Разработка схемы управления магнитным пускателем

Необходимо запрограммировать EASY в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 5.

1.2.2 Задание №2 – Схема управления магнитным пускателем с реле времени

Схема, которую необходимо запрограммировать, показана на рисунке 6. В этой схеме реле времени КТ включает лампу HL с задержкой на срабатывание. Катушка КТ запитана через НЗ блок-контакт пускателя «К», то есть сразу при подаче питания на схему будет запускаться реле КТ. При включении пускателя «К» катушка реле времени обесточивается, и контакт КТ отключает HL с задержкой на возврат. Кнопка SB I отключает всю схему, блокируя ее работу.

Рисунок 4 – Схема подключения внешних устройств к реле

Рисунок 5 – Схема управления магнитным пускателем

Рисунок 6 – Схема управления магнитным пускателем с реле времени

1.2.3 Методические указания по выполнению задания №1

На рисунке 7 приведен один из возможных вариантов схемы соединения для задания №1.

Рисунок 7 – Схема соединений для задания №1, созданная на рабочем столе программы EASY-SOFT 

В строке 001 «S06» используется как катушка обычного реле, при появлении сигнала управления реле срабатывает, при снятии сигнала реле возвращается в исходное положение. Эта функция операнда «S06» включается в панели свойств. В меню «Функция катушки» выбран пункт «Защита».

Вкладка «Функция катушки» активна, только если операнд расположен в столбце «G» и он используется как «Катушка реле». В то же время операнд «S06» имеет и другую функцию в строке 003 – «RS06». Эта функция называется «Отменить», при появлении сигнала на входе «RS06» происходит отключение (сброс) выходного реле «S6». Соответственно, в строке 001 «S06» используется для включения пускателя, в строке 003 – для отключения.

Операнд «R7» повторяет положение «НО» блок-контакта пускателя «К». При срабатывании пускателя сигнал через «R7» идет на «S06», поэтому выход «S6», а также и пускатель, будут оставаться под напряжением и при отпускании кнопки «Пуск».

Обратите внимание, что «S06» и «RS06» имеют один и тот же комментарий, так как это на самом деле один и тот же операнд, имеющий разные функции.

После того, как будет создана схема соединения, ее следует протестировать на работоспособность. Тестирование схемы осуществляется в режиме работы программы « Имитация»

Работа в режиме имитации производится следующим образом.

После сборки схемы переключаются в режим имитации. Проверяются вкладки «Принцип работы I/R», «Входы I», «Входы R», все входы выставляются в исходные положения, выбирается тип операндов для снятия показаний (в данном случае можно выбрать выходы S).

Открывается вкладка «Цикл имитации», если в схеме нет реле времени, то время цикла можно не выставлять. Запускается цикл, при этом на рабочем столе активные элементы будут окрашиваться в красный цвет. Для нашего примера в первом цикле активных элементов не будет. Также не будут активны выходы S в панели свойств.

Затем производятся соответствующие изменения входов I и R, то есть во вкладке «Входы R» включается вход R5, что соответствует нажатию кнопки SB13.

Запускается следующий цикл. Проверяются показания и схема на рабочем столе. В нашем случае R05, соединительная линия, S06 и RS06 станут красными, а в панели свойств S6 станет зеленым. Это означает, что вход R5 активизировался, включил через функцию S06 выход S6, а так как RS06 относится к S6, то он также будет показан красным.

Далее надо снова произвести соответствующие изменения входов, то есть включается R7, так как это «НО» блок-контакт пускателя «К», который включился в первом цикле, R7 не может активироваться самостоятельно, потому что управляется внешним контактом.

Запускается следующий цикл. R07 станет красным. 

Далее во вкладке «Входы R» выключается R5, что соответствует отпусканию кнопки SB13, запускается цикл.

R05 станет черным, а R07, S06, RS06 останутся красными, это означает, что катушка пускателя осталась под напряжением.

Во вкладке «Входы R» включается R6, что соответствует нажатию на кнопку SB14, запускается цикл.

R06 станет красным, а RS06 и S06 станут черными, также зеленый цвет в показаниях S6 исчезнет (на панели свойств). Это означает, что выход S6 отключился и соответственно пускатель «К» тоже. R07 остался красным, так как R7 зависит от внешних цепей.

Далее во вкладке «Входы R» надо выключить R7, что соответствует отключению «НО» блок-контакта пускателя в предыдущем цикле.

Запускается цикл. Остается красным только R06, так как кнопку SB14 еще «не отпустили».

Выключаем R6, что соответствует отпусканию кнопки SB14, запускается цикл. Все элементы на схеме и в панели свойств неактивны, то есть схема вернулась в исходное состояние.

После того, как созданная схема была протестирована, ее следует загрузить (перенести) в реле управления.

После загрузки алгоритма нужно проверить работу реле управления с реальной электрической схемой на стенде.

Данное задание можно реализовать и по другому алгоритму (см. схему на рисунке 8).

В этой схеме R05 воздействует на операнд SS06, который имеет функцию «Установить», то есть приходящий с R05 сигнал включает выход S6 и это включенное положение фиксируется, даже если сигнал от R05 исчезнет S6 останется включенным. Выключение S6 производится с помощью R06 и функции «Отменить» RS06.

Рисунок 8 - Схема управлением пускателем с использованием функций

«установить» и «отменить» 

1.2.4 Методические указания по выполнению задания №2

Один из возможных вариантов схемы соединения к данному заданию приведен на рисунке 9.

Схема реализована в EASY с некоторыми особенностями.

Кнопки SB II и SB III будут заменены одной кнопкой SB13, то есть SB13 будет включать и отключать пускатель «К». Это возможно, если для операнда S06 применить функцию «Импульсное реле», тогда первый приходящий сигнал будет включать выход S6, а следующий сигнал – отключать.

Все операнды выходов подключаются через маркеры «М». Когда операнд маркера установлен в столбце G, он используется как «катушка реле», все операнды этого же маркера в столбцах A, C и E являются контактами управляемыми этим маркером. Такое подключение выходов сделано для демонстрации возможностей операндов Z – «Общий сброс».

В качестве кнопки SB I используется SB14. R06 управляет операндом Z.

Задержки на срабатывание и возврат формируются с помощью операндов «Т». Операнд T устанавливается в столбце G и становится катушкой реле времени, в панели свойств его выбирается «Функция катушки» – триггер, во вкладке «Параметр» «Режим работы» – задержка включения или задержка отключения. Время задержки задается в «Заданное значение» - константа и число, а также в «Диапазон времени» - минимальные единицы измерения времени (миллисекунды, секунды или минуты). Операнды «Т» с тем же номером в столбцах A, C, E будут контактами реле времени. Когда на операнд «Т» приходит сигнал, все «контакты» будут срабатывать в соответствии с выдержкой времени, когда сигнал на входе «Т» исчезает, «контакты» возвращаются в исходное положение в соответствии с выдержкой времени. Задержка на срабатывание сформирована операндом ТТ01, а задержка на возврат – операндом ТТ02.

Текстовые операнды D использованы для индикации на дисплее EASY различных событий работы схемы. 

Рисунок 9 – Схема соединений (к заданию № 2)

2 Разработка алгоритмов для схем автоматики. Автоматическое включение резерва (АВР)

На рисунке 10 приведена схема, реализованная на лабораторном стенде, для АВР сети 0,4 кВ на два ввода плюс независимый источник – резервный генератор.

Резервирование питания производится секционным выключателем – при потере питания на одном из вводов, или включением резервного генератора – при полной потере питания. В этой схеме устройство EASY должно управлять выключателями вводов QF1 (ВВ1) и QF2 (ВВ2), секционным выключателем QF3 (СВ), выключателем ввода генератора QF4 (ВВГ), запуском и остановкой генераторной установки.

Для реализации такой схемы автоматы QF, используемые в качестве силовых выключателей, должны иметь возможность дистанционного включения-отключения, дистанционную сигнализацию включенного и отключенного положения выключателя, дистанционную сигнализацию аварийного отключения выключателя.

Современные мощные автоматы, применяемые на подстанциях, такие возможности имеют: для дистанционного управления они дополнительно комплектуются приводами включения-отключения, которые управляются подачей кратковременного питания на YAC – катушку включения и YAT – катушку отключения. Кроме того, автоматические выключатели комплектуются блок-контактами для контроля положения выключателя и сигнализации аварийного отключения.

2.1. Задания по разработке алгоритмов для управления АВР

Исходя из схемы подключения внешних устройств (смотреть рисунки 11-13), необходимо разработать алгоритмы по управлению схемами АВР.

На рисунках 11-13 показана схема подключения управляющего реле EASY для управления АВР, реализованная на лабораторном стенде.

На рисунке 11 показана схема подключения трех реле контроля фаз KV, которые подключены через автоматы QF5, QF6, QF7 к вводу 1, вводу 2 и вводу генератора соответственно (смотреть также рисунок 10). Они контролируют наличие питания со стороны вводов, и если исчезает напряжение хотя бы по одной фазе, то считается что питание потеряно и должна запускаться схема АВР.

На рисунке 12 представлена схема подключения внешних устройств лабораторного стенда к входным зажимам реле управления EASY, а на рисунке 13 - к выходным зажимам реле управления. Контакты HQF – это блок-контакты аварийных расцепителей автоматов, контакты SQF – это блок-контакты положения выключателей. Контакты KV1.1, KV2.1, KV3.1 – это контакты реле контроля фаз.

Сигнальные лампы HL выведены на лицевую панель стенда и подписаны в соответствии с их назначением (согласно электрической схеме на рисунках 12 и 13).

Рисунок 10 – Принципиальная схема АВР сети 0,4 кВ на два ввода с резервным генератором

Рисунок 11 – Схема подключения реле контроля напряжения

Рисунок 12 – Схема подключения внешних устройств к выходным зажимам реле управления

Рисунок 13 – Подключение внешних устройств лабораторного стенда к

входным зажимам реле управления EASY 

2.1.1 Задание №3 – АВР на 2 ввода

Разработать алгоритм управления схемой АВР на 2 ввода, которая показана на рисунке 14.

Показанные на рисунках 11-13 цепи, относящиеся к генератору, в данной схеме не используются.

Кроме непосредственного управления выключателями, алгоритм должен блокировать работу управляющего реле при аварийных отключениях выключателей, а также выдавать сигнал «Аварийный вызов» с помощью выхода S5 (смотреть рисунок 12).

2.1.2 Задание №4 – АВР на 2 ввода плюс резервный генератор

Необходимо разработать алгоритм управления схемой АВР на 2 ввода и резервный генератор, которая показана на рисунке 10.

Кроме непосредственного управления выключателями и запуском резервного генератора, алгоритм должен блокировать работу управляющего реле при аварийных отключениях выключателей, а также выдавать сигнал «Аварийный вызов» с помощью выходного реле S5 (смотреть рисунок 12).

Рисунок 14 – Принципиальная схема АВР сети 0,4 кВ на два ввода 

2.1.3 Методические указания по выполнению заданий №3 и №4

На рисунке 15 приведен один из возможных вариантов алгоритма АВР на 2 ввода и резервный генератор, реализуемый с помощью программы EASY-SOFT в режиме «Схема соединения». В колонке справа приведены комментарии по алгоритму, которые разделены штриховыми линиями на отдельные блоки.

На основе этого алгоритма можно сделать алгоритм для управления схемой АВР с 2 вводами, убрав операнды связанные с управлением генератора. 

Рисунок 15 – Алгоритм управления схемой АВР

Продолжение рисунка 15

Продолжение рисунка 15 

Окончание рисунка 15

3 Содержание отчета по работе

Отчет должен содержать.

1. Цель работы.

2. Схемы подключения к входным и выходным зажимам управляющего реле EASY внешних устройств (аппаратов управления, сигнальных ламп, катушек реле, контакторов и прочее) для всех четырех упражнений.

3. Алгоритмы управления, созданные с помощью программы EASY SOFT в режиме «Схема соединения», для каждого задания.

5. Комментарии по работе составленных для каждого задания алгоритмов управления.

4. Вопросы для самопроверки

1. Для чего предназначено реле управления EASY.

2. Где могут применяться программируемые реле управления.

3. Какие внешние устройства подключаются к входным зажимам реле.

4. Какие внешние устройства подключаются к выходным зажимам реле.

5. Из каких этапов состоит разработка проекта схем управления и автоматики, каким режимам работы программы EASY SOFT они соответствуют.

6. Опишите алгоритм работы АВР. 

Список литературы

1.     А.А. Чунихин «Электрические аппараты» Энергия. - 1988.

2.     Инструкция по монтажу и эксплуатации реле управления EASY

3.     Программное обеспечение  EASY SOFT. - Руководство пользователю.

4.     Левченко М.Т., Хомяков М.Н. Автоматическое включение резерва. - М., Энергия, 1971.

5.     Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. - Под общ. Ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского,  книга 1. - М.,Энергия, 1973.