Блок управления электроприводом БУЭП-2

1 Назначение

1.1 Блок управления электроприводом БУЭП-2 (далее «прибор») предназначен для управления одно- или трехфазными исполнительными электроприводными механизмами (ИЭМ). Режим управления электроприводом - «старт-стоп».

1.2 Прибор выпускается в двух исполнениях:
- исполнение 0 обеспечивает функционирование с блоками сигнализации положения (БСП), имеющими в своем составе реостатный (БСПР) или токовый (БСПТ) датчик положения (ДП) штока ИЭМ-
- исполнение 1 обеспечивает работу с БСП, имеющими в своём составе один из следующих ДП штока ИЭМ: реостатный, токовый или индуктивный (БСПИ).

1.3 Прибор обеспечивает совместную работу с датчиками температуры (терморезисторами) СТ14-2-160 ОЖ0.468.165 ТУ или ТРП-10-160 ТЦАФ.434121.026 ТУ, размещенными в двигателе ИЭМ.

1.4 Прибор выполняет измерение напряжения и тока потребления в цепи нагрузки. Значение тока и время его действия используются для формирования время-токовой характеристики отключения нагрузки.

Индикация степени открытия ИЭМ в процентах, значения напряжения в вольтах, тока потребления в цепи нагрузки в амперах, состояния температурной защиты осуществляется на жидкокристаллическом индикаторе. Дополнительно состояние исполнительного механизма индицируется единичными светодиодными индикаторами «Закрыто», «Открыто», «Авария».

Подключение напряжения питания в цепях коммутации прибора и, соответственно, на ИЭМ происходит посредством миниатюрного электромеханического контактора. При возникновении аварийных ситуаций в нагрузке или внутри прибора контактор размыкает силовые цепи прибора.

Прибор позволяет управлять ИЭМ от устройств, имеющих выходной токовый сигнал 0…5 мА, 0…20 мА или 4…20 мА (режим работы - «Автомат»).

Прибор обеспечивает ручное местное или дистанционное управление ИЭМ (режим работы - «Местное» или «Дистанционное»).

1.5 Входы прибора, обеспечивающие дистанционное управление, предназначены для работы со схемами, состоящими из «сухих контактов», и не требуют дополнительных источников питания.

1.6 Прибор имеет в своем составе:
- дискретные выходы для организации пользователем схем индикации на светодиодах-
- дискретные выходы для индикации положения штока ИЭМ-
- токовый выход для индикации положения штока ИЭМ-
- токовый выход для индикации тока двигателя электропривода ИЭМ-
- интерфейс RS-485, обеспечивающий цифровой обмен по последовательному каналу с ЭВМ верхнего
уровня в формате протокола Modbus RTU.

1.7 Условия эксплуатации и степень защиты прибора
1.7.1 Номинальные значения климатических факторов - согласно ГОСТ 15150 для вида климатического исполнения УХЛ4, тип атмосферы II (промышленная).
1.7.2 Степень защиты прибора IP50 по ГОСТ 14254 (защита от пыли)..

2 Технические данные

2.1 Характеристики прибора:
- число дискретных входов для подключения блока сигнализации положения - четыре-
- число дискретных входов для подключения блока дистанционного управления - три-
- число дискретных входов общего назначения - один-
- число дискретных выходов для организации пользователем схем индикации на светодиодах - три-
- число дискретных выходов для индикации положения штока ИЭМ - четыре (ключи с сухим контактом)-
- число дискретных выходов общего назначения - один (сухой контакт)-
- число входов для подключения ДП ИЭМ - один (вход прибора позволяет произвести выборочное подключение одного из трех видов датчиков: индуктивный, резистивный или токовый 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА)-
- число токовых входов 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА для подключения внешнего устройства управления - один-
- число входов датчика сигнализатора температуры двигателя - один-
- число токовых выходов 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА для индикации положения штока ИЭМ - один-
- число токовых выходов 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА для индикации тока двигателя электропривода - один.

2.2 Электрические параметры и характеристики
2.2.1 Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением от 187 до 242 В, частотой (50 ± 1) Гц.
2.2.2 Мощность, потребляемая прибором, не превышает 18 В·-А.
2.2.3 По степени защиты от поражения электрическим током прибор относится к классу защиты I в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.
2.2.4 Электрическая изоляция между цепями управления и силовыми цепями прибора, а также сетью ~220 В, 50 Гц выдерживает без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение ~1500 В, 50 Гц в нормальных условиях применения.
2.2.5 Сопротивление изоляции силовых цепей прибора, а также сети ~220 В, 50 Гц относительно металлических частей корпуса не менее 20 МОм в нормальных условиях применения.

2.3 Характеристики интерфейса:
- гальваническая развязка выходных цепей интерфейса от корпуса прибора и его внутренних цепей (прочность изоляции 1000 В постоянного тока в течение одной минуты)-
- тип интерфейса - RS-485-
- программируемая скорость передачи 2400, 4800, 9600, 19200, 28800, 57600 бит/с-
- программируемый контроль четности-
- логический протокол - Modbus RTU (программируемый адрес прибора).

2.4 Прибор предназначен для непрерывной работы.

2.5 Параметры дискретных входов прибора
2.5.1 Входы подключения блока сигнализации положения:
- ток логического нуля не более ~0,5 мА, частота (50 ± 1) Гц-
- ток логической единицы от ~1,5 до ~20,0 мА, частота (50± 1) Гц-
- напряжение на разомкнутых входах прибора от 19,5 до 28,0 В, 50 Гц.
2.5.2 Входы для подключения блока дистанционного управления и вход общего назначения:
- ток логического нуля не более 5 мА-
- ток логической единицы от 11,5 до 18,5 мА-
- напряжение на разомкнутых входах прибора от 11,2 до 12,8 В.

2.6 Параметры дискретных выходов прибора
2.6.1 Выходы для организации схем индикации на светодиодах:
- ток логического нуля не более 1,0 мА-
- ток логической единицы от 12,0 до 18,0 мА.
2.6.2 Выходы индикации положения штока ИЭМ и выход общего назначения (ключи с сухим контактом):
- ток коммутации, не более 0,12 А-
- напряжение коммутации ключей индикации положения штока ИЭМ, не более 350 В-
- напряжение коммутации ключа общего назначения не более 27 В-
- сопротивление ключей в выключенном состоянии не менее 1,0 МОм-
- сопротивление ключей во включенном состоянии не более 25,0 Ом.

2.7 Параметры входов прибора
2.7.1 Вход ДП ИЭМ
1) при выборе ДП БСПИ:
- напряжение питания ДП (4,5 ± 1,0) В, частотой 175 Гц ± 5 %-
- уровень входного сигнала от 0 до 3,5 В.
2) при выборе ДП БСПР:
- прибор обеспечивает измерение сопротивления от 0 до 120 Ом или от 0 до 1000 Ом.
3) при выборе ДП БСПТ:
- прибор обеспечивает измерение токового сигнала в диапазоне от 0 до 5 или от 0 до 20 (от 4 до 20) мА.
- входное сопротивление прибора 169 Ом.
2.7.2 Токовый вход для подключения внешнего устройства управления:
- прибор обеспечивает измерение токового сигнала в диапазоне от 0 до 5 или от 0 до 20 (от 4 до 20) мА-
- входное сопротивление 169 Ом.
2.7.3 Вход для подключения датчика сигнализатора температуры двигателя обеспечивает измерение сопротивления трех последовательно соединенных датчиков температуры СТ14-2-160 ОЖ0.468.165 ТУ или ТРП-10-160 ТЦАФ.434121.026 ТУ, имеющих суммарное сопротивление при температуре 25 °С от 150 до 450 Ом.

2.8 Параметры токовых выходов прибора
2.8.1 Токовые выходы для индикации положения штока ИЭМ:
- диапазоны изменения выходного тока от 0 до 5 мА при нагрузке до 2,0 кОм или от 0 до 20 (от 4 до 20) мА при нагрузке до 420 Ом.
2.8.2 Токовые выходы для индикации тока двигателя электропривода ИЭМ:
- диапазоны изменения выходного тока от 0 до 5 мА при нагрузке до 2,0 кОм или от 0 до 20 (от 4 до 20) мА при нагрузке до 420 Ом.
2.8.3 Дискретность изменения тока не более 30 мкА.
2.8.4 Нелинейность выходного тока в диапазоне от 0 до 1 мА для токовой шкалы от 0 до 5 мА не более 5%, от 0 до 20 мА - не более 1%.

2.9 Предельные параметры ключей прибора:
- напряжение коммутации силового ключа не более 500 В постоянного тока или ~500 В, 50 Гц-
- среднеквадратическое значение коммутируемого тока не более 10 А.

2.10 Параметры защиты нагрузки
2.10.1 Действующее значение тока, измеряемое прибором в цепях нагрузки, не более 25 А.
2.10.2 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений тока не более ±200 мА.
2.10.3 Значения тока срабатывания защиты цепей питания электропривода, А: 0,6- 1,0- 1,6- 2,0- 3,0.
2.10.4 Время-токовые характеристики отключения нагрузки согласно ГОСТ Р 50345: В и С.

2.11 Пределы допускаемой приведенной погрешности определения положения штока ИЭМ ±2 %.

2.12 Выходы для организации пользователем схем индикации на светодиодах представляют собой источники вытекающего тока величиной (12 ± 3) мА, обеспечивающие напряжение питания схем от 0 до 6 В.

2.13 Надежность
2.13.1 Средняя наработка на отказ прибора с учетом технического обслуживания не менее 40000 ч.
Средняя наработка на отказ прибора устанавливается для условий и режимов, оговоренных в пункте 1.2.
2.13.2 Критерием отказа является несоответствие прибора требованиям пунктов 2.1…2.12.
2.13.3 Срок службы прибора составляет 8 лет.

3 Общее устройство и принцип работы прибора

3.1 Прибор выполнен на основе микроконтроллера ATMEGA2560 и выполняет функции автоматического, ручного и дистанционного управления электроприводом. Прибор имеет в своем составе четыре ячейки: ячейка блока питания ЯБП1, ячейка индуктивного датчика ЯИД1, ячейка силовых цепей ЯСЦ2, ячейка управления, индикации и коммутации ЯУК1.

ЯБП1 является основным узлом прибора, в её задачи входит обеспечение питанием всех узлов прибора, питание путевых выключателей блока сигнализации положения электропривода напряжением переменного тока ~24 В, 50 Гц, гальванически изолированным от цепей прибора, согласование уровней сигналов, поступающих от выключателей, подключение по полумостовой схеме температурного и резистивного датчиков, а также их опрос, формирование и измерение токовых сигналов, обеспечение обмена данными с ЭВМ и ячейками ЯСЦ2, ЯИД1, ЯУК1. На основе поступающей информации ячейка обеспечивает вычисление параметров и формирование управляющих воздействий для ячеек ЯСЦ2 и ЯУК1, а также хранение калибровочной и настроечной информации при отключении прибора.

ЯИД1 является расширением ячейки ЯБП1 (только для прибора исполнения 1) и обеспечивает питание индуктивного ДП синусоидальным напряжением частотой 175 Гц, согласование и предварительную аналоговую обработку сигнала с ДП, хранение калибровочных коэффициентов, вычисление и передачу данных на ячейку блока питания.

ЯСЦ2 содержит цепи защиты полупроводникового реверсивного реле, схему контроля напряжения и тока на нагрузке, гальванически развязанную от основных узлов прибора. Схема контроля выполнена на микросхеме ADE7754, обеспечивающей измерение напряжения и тока во всех фазах нагрузки, фильтрацию, вычисление измеряемых параметров и передачу данных на ячейку ЯБП1.

ЯУК1 осуществляет индикацию положения штока ИЭМ, значения напряжения и тока на нагрузке, значения рассогласования между заданным и полученными значениями (режим «Автомат»). Кроме того, ЯУК1 выполняет функцию кросс-платы, связывающей ЯБП1 и ЯСЦ2.

3.2 Прибор выполнен в металлическом корпусе.
ЯБП1 и ЯСЦ2 крепятся с двух противоположных сторон к несущей металлической панели, закрепленной на задней панели прибора, и соединяются с ЯУК1, закреплённой на передней панели прибора, через врубные разъёмы. Кроме того, на несущей панели закреплено полупроводниковое реверсивное реле и миниконтактор.

На задней панели прибора расположен сетевой фильтр с трёхполюсной вилкой для подключения сетевого кабеля, сетевой выключатель, разъемы для подключения электродвигателя, блока сигнализации положения исполнительного механизма, пульта дистанционного управления и ЭВМ. Дополнительно на заднюю панель выведен переключатель выбора ДП.

Передняя панель прибора закрыта декоративным шильдиком. Панель имеет окна для графического и светодиодных индикаторов, а также клавиатуры.

Крепление прибора на щите потребителя осуществляется посредством прижимов, закрепляемых в пазах основания и кожуха прибора.

3.3 Органы индикации и управления прибора
3.3.1 На передней панели прибора, с левой стороны, расположен графический жидкокристаллический дисплей, на который, в зависимости от состояния прибора, выводится текущая информация о положении исполнительного механизма, напряжение и ток на электроприводе, диагностическое сообщение о температуре или названия параметров с соответствующими им значениями, название калибруемого узла прибора с вспомогательными сообщениями.
3.3.2 С правой стороны дисплея расположены семь светодиодных индикаторов с соответствующей маркировкой, свечение индикаторов характеризует выбранный режим или состояние прибора.
3.3.3 В нижней части панели расположены четыре кнопки. Функции кнопок в различных режимах работы прибора описаны в руководстве оператора УНКР.466514.021-ХХХ РО.

4 Комплектность

В комплект поставки прибора входят:

Примечание
ХХХ - номер текущей версии программного обеспечения прибора.

5 Габаритные размеры и масса

5.1 Габаритные размеры прибора приведены в Приложении А руководства по эксплуатации УНКР.466514.021 РЭ и не превышают 141х270х260 мм.

5.2 Масса прибора не более 4,8 кг.

6 Установка прибора

6.1 Прибор устанавливается в помещении с искусственным освещением для возможности круглосуточной работы. Установка прибора производится на щите потребителя. Крепление обеспечивается посредством четырёх прижимов с фиксирующими винтами, устанавливаемых в пазах основания и корпуса прибора.

6.2 Сведения по установке и схемы подключения внешних устройств к прибору даны в руководстве по эксплуатации УНКР.466514.021 РЭ.

7 Дополнительная информация

Подробно сведения по техническим характеристикам, принципу действия, установке, подготовке к работе и порядке работы с прибором даны в руководстве по эксплуатации УНКР.466514.021 РЭ.