Функциональные экраны панели и индикация преобразователей частоты «ПЕТРА»

Введение

Научно-конструкторским внедренческим предприятием «ПЕТРА» создана новая система управления преобразователем частоты (ПЧ) [1], который разработан по технологии IGBT. Панель управления обеспечивает удобство индикации режимов работы наладчиков ПЧ.

Данная система управления транзисторных преобразователей выполняет следующие функции:

• использует высокоскоростной 32-разрядный микроконтроллер RISC с архитектурой на ядре CPU ARM Cortex-M4 32-Bit;
• позволяет регулировать и стабилизировать выходную мощность преобразователя;
• выполняет мониторинг и контроль параметров силовых транзисторов, системы охлаждения;
• обеспечивает связь с внешним оборудованием, в том числе по интерфейсу стандарта RS-232 и RS-485;
• обеспечивает бесконтактное технологическое и аварийное отключение;
• контролирует состояние нагрузки, поддерживая работу инвертора в области безопасных режимов;
• показывает архив событий и параметров работы преобразователя [2, 3].

Панель индикации режимов работы преобразователя частоты

В преобразователях частоты «ПЕТРА» в качестве панели индикации режимов работы и состояния применяется цветной жидкокристаллический дисплей размером 480×270 мм. Для удобства пользователя данные сгруппированы по экранам, предусмотренным на панели.

На рис. 1 показан главный экран с краткой информацией о текущем состоянии преобразователя частоты. Навигация по экранам осуществляется кнопками «Вверх» и «Вниз».

Рис. 1. Главный экран оператора

Индикатор статуса ПЧ (1) может понимать значения «Работа», «Готов», «Не готов».

Имеются стрелочные индикаторы (2) визуального отображения напряжения и тока выпрямителя. В области (3) представлена информация о текущей входной мощности ПЧ, значения заданной и текущей мощности отображаются в процентах.

На рис. 2 представлен экран наладчика 1. На экран выводятся сгруппированные текущие показания датчиков контроля и управление ПЧ. На индикаторном баре располагаются числовые величины, указывающие на пороговые и максимальные значения параметра: красным цветом отображается максимальное значение (порог защиты), желтым цветом — значение параметра, при достижении которого включается режим стабилизации (1).

Рис. 2. Экран наладчика 1

Индикация статуса (2) демонстрирует текущее состояние ПЧ. В области (3) индицируются дискретные статусы ПЧ, такие как «Резонанс», «Стабилизация мощности», «Ограничение максимальной частоты», и другие.

В зоне (4) видны текущие значения заданной мощности косинуса нагрузочного контура и выходной частоты ПЧ.

На рис. 3 изображена структура бара. Индикаторные бары (1) отображают текущие значения параметра положением треугольного индикатора (белый цвет — норма, желтый — стабилизация).

Рис. 3. Структура бара

На рис. 4 показан экран наладчика 2, который представляет сгруппированные дискретные сигналы текущего состояния блокировок аварий ПЧ.

Рис. 4. Экран наладчика 2

Индикация статуса (1) отображает текущее состояние преобразователя «ПЕТРА». В области (2) располагаются индикаторы блокировки пуска ПЧ. Индикаторы аварий (3) загораются в случае аварийной остановки ПЧ. В области (4) расположены справочные параметры ПЧ.

Статус работы автоматики ПЧ отображается в области (5).

Область (6) предназначена для вывода информации о сработавших блокировках во время работы ПЧ.

Расширенный экран блокировок ПЧ проиллюстрирован на рис. 5.

Рис. 5. Расширенный экран блокировок

Сгруппированные дискретные сигналы состояния дополнительных блокировок ПЧ показаны на экране ниже.

Экран состояния теплообменной станции можно видеть на рис. 6. Индикация экрана отображает статус канала системы охлаждения ПЧ.

Рис. 6. Экран состояния теплообменной станции

Схематично представлена теплообменная станция с датчиками контроля, текущие значения которых индицируются на экране.

Экран датчиков температуры и давления показан на рис. 7. На экране заметны сгруппированные текущие значения датчиков контроля системы охлаждения ПЧ.

Рис. 7. Экран датчиков температуры и давления

Структуру индикации бара одного канала иллюстрирует рис. 8.

Рис. 8. Структура индикации канала

Индикаторы каналов (1) указывают текущее значение, название канала, индикаторный бар с отображением пороговых значений.

На индикаторе канала отображается статус датчика (рис. 9а–в), выход за пороговое значение индицируется красным цветом (рис. 9г).

Рис. 9. Индикация статуса канала

Вход преобразователя индикации частоты:

• нет связи;
• обрыв датчика;
• КЗ датчика;
• температура воды.

Система управления ПЧ выполняет логирование статусных событий с занесением их в архив (рис. 10), выход в который осуществляется из меню. Вход в меню выполняется кнопкой «Вправо».

Рис. 10. Архив событий

Пульт дистанционной индикации преобразователя частоты

Управление преобразователя регулирует в индукторе мощность ВЧ. Пульт дистанционного управления ПЧ показан на рис. 11. Нагрев может проводиться по заданному оператором графику.

Рис. 11. Пульт дистанционного управления

Выносной пульт дистанционного управления содержит:

• цветной графический дисплей 480×270 мм;
• цифровую индикацию технологических параметров;
• встроенные программируемые режимы;
• удобный для персонала интерфейс.

Информативный выносной пульт управления на базе микроконтроллера с цветным графическим дисплеем позволяет удобно работать и быстро диагностировать состояние установки.

Заключение

Все технологические параметры ПЧ вводятся с сенсорной панели управления и активируются оператором из памяти микропроцессора.

Система водяного охлаждения преобразователя защищена от засорения и образования накипи благодаря встроенной теплообменной станции.

Нагрев оснастки по заданному температурному режиму обеспечивает блок управления преобразователя частоты.

Цветной графический дисплей существенно упрощает работу интуитивно понятным интерфейсом и облегчает управление, диагностику и обслуживание индукционной установки.