Падение напряжения в линии

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 07:09

Добрый день!

Расстояние между шкафом Асутп и "полем" - 170м. В поле есть 9 клапанов по 65 Вт, каждый управляется от своего реле из шкафа.Напряжение 220В. Также по месту есть кнопка "отсечка газа". От шкафа асутп до каждого клапана, а также до кнопки идет свой кабель. Хотелось бы реализовать следующую схему: 220 выходит из шкафа, проходит через кнопку, возвращается в шкаф, там расходится на релюхи, и при срабатывании какого-либо реле от контроллера, 220 уходит по отдельному кабелю на клапан. Подскажите как считать падение напряжения в данном случае? Получается что на линии шкаф-кнопка-шкаф на кабель ложится нагрузка 65Вт*9 ?

Заранее благодарю.

Сообщение **Sychevsv** » 17 май 2016, 07:43

220 вольт, как я понимаю, переменного напряжения?
Мне думается что идея не очень удачная - переменное напряжение очень подвержено помехам и наводкам. Возможно даже такое что при снятии питания клапана удерживаются за счет наводок. Если есть возможность лучше бы перейти на постоянное напряжение, пусть даже и 24 В.

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 09:06

При напряжении = 24В будут и ток и потери больше при таком расстоянии.
Как все таки рассчитывать падение напряжение в случае когда, сначала кабельная линия общая, а потом делится?

Сообщение **misha_os** » 17 май 2016, 09:39

Посчитать сопротивление кабельной линии из данных кабеля или по формуле:
R=q*l/S,
q = 0,017 (Ом*мм2/м) удельное сопротивление для меди;
l - длина проводника (не забываем про длину проводника в обе стороны);
S - сечение проводника, минимум 1,5 мм2 для 220 В и выше.

Дальше закон Ома. При токах в 3 А падения будут не большие (для мощности 585 Вт).

Ну и зачем питание клапанов 220 В из шкафа в поле гнать на кнопку, а потом обратно, может от кнопки достаточно сигнал на ПЛК завести?

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 09:45

misha_os писал(а): Ну и зачем питание клапанов 220 В из шкафа в поле гнать на кнопку, а потом обратно, может от кнопки достаточно сигнал на ПЛК завести?

Вот этот вариант я тоже хотел обсудить. Он мне нравится, но идея "гнать на кнопку и обратно" возникла с желанием физически рвать линию на клапаны - отсечь газ от топки вне зависимости от состояния ПЛК (завис/ сбой в программе/что то еще).

Сообщение **Sychevsv** » 17 май 2016, 09:55

По опыту - на линии около 800 м, плохим контрольным кабелем в земле параллельно с силовыми кабелями, наводки были такие, что при разрыве кнопки "Стоп" клапана не отваливались. При переходе на 24В постоянного напряжения - все работает без проблем.
Поэтому на переменном напряжении я б еще обратил внимание на помехозащищенность.
Насчет кнопки - можно одним контактом рвать цепь клапана, а вторым - отдавать сигнал в контроллер.

Сообщение **misha_os** » 17 май 2016, 09:57

если через ПЛК сомнительно заводить сигнал, то:
1. QF1-KM1-KM2..KM10 (K2...K10)-XT1 - это все в шкафу.
2. Кнопка в цепи управления катушкой KM1 питание 220 В для катушки KM1 брать между QF1-KM1 (например, или уходить на 24 В управление катушкой КМ1).
3. С XT1 разводка на клапанны 1...9.

Помехозащищенность линии это уже другой вопрос.

Сообщение **Jackson** » 17 май 2016, 10:32

Andrey.K. писал(а): Хотелось бы реализовать следующую схему: 220 выходит из шкафа...

Инженеры общаются друг с другом на техническом языке, то есть схемами. Схему в студию и тогда будет всё понятно.

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 10:47

Прикладываю схемы на 3 варианта. Прошу подсказать какой выбрать. В варианте 3 получается что из -за длины кабеля будут большие потери напряжения, плюс в ПЛК не будет информации о том, что нажата кнопка по месту.
Вариант 1 без участия контроллера, вариант 2 с контроллером.
Кнопка по месту - это отсечка газа у котла.

Сообщение **misha_os** » 17 май 2016, 11:29

1. Если нужен сигнал от нажатой кнопки, используйте кнопку с дополнительным (и) контактами.
2. Если надо уменьшить длину кабелей линии питания, используйте вариант 1, реле К1 (или контактор КМ1) установить в шкаф с ПЛК (при необходимости завести контакт о состоянии К1 в ПЛК).
3. Питание реле К1 (или КМ1), Вам решать какое использовать использовать AC220V или DC24V.
4. Если надо уменьшить падение напряжения, увеличивайте сечение жил кабелей, формулы выше.

P.S. Вы проектировщик, Вам решать какой вариант лучше, тем более токи у Вас небольшие.

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 11:46

Эти пункты я в принципе знал. Тему для того и создал, чтобы разобраться какое решение лучше. Вот Вы бы какое выбрали?

Сообщение **misha_os** » 17 май 2016, 11:59

Если это аналог аварийного останова установки (физический обрыв линии питания), то вариант 1, только реле/контактор в шкафе ПЛК.
Кнопка с дополнительным блоком контактов для ввода в ПЛК, для дублирования.
Все остальное зависит от "религии" проектировщика ). Но это только мое личное мнение, не более того ).

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 12:05

Да, задумывалось именно как аварийный останов. Кнопка штатного останова есть отдельно, она заводится в ПЛК.
Ну и сигнал о том, что нажата кнопка можно брать с доп контакта реле К-1, если использовать вариант 1.
Посмотрим, м.б. кто-то еще скажет свое мнение.

Сообщение **Serex** » 17 май 2016, 12:12

Если кабели еще не проложены и климат позволяет, то имеет большой смысл поставить удаленную периферию. Это экономия в деньгах и более грамотное решение. По месту можно релюшек любых навтыкать.
Управлять устройствами на расстоянии 170 метров, да еще и с газом что-то связано - очень плохая идея.

Сообщение **Serex** » 17 май 2016, 12:15

Andrey.K. писал(а): Да, задумывалось именно как аварийный останов. Кнопка штатного останова есть отдельно, она заводится в ПЛК.
Ну и сигнал о том, что нажата кнопка можно брать с доп контакта реле К-1, если использовать вариант 1.

Было бы хорошо это сделать с использованием реле безопасности. Есть несколько способов.

Сообщение **Jackson** » 17 май 2016, 13:35

Andrey.K. писал(а): Прикладываю схемы на 3 варианта.

Если честно, я вообще не понял мук выбора. Третья схема самая простая, проще некуда.

Andrey.K. писал(а): Да, задумывалось именно как аварийный останов.

Маленькая деталь, которая меняет вообще всё кардинальным образом. А почему на схеме она обозначена как обычная?

Отправлено спустя 2 минуты 28 секунд:

Serex писал(а): Было бы хорошо это сделать с использованием реле безопасности. Есть несколько способов.

И есть ещё один способ, самый надёжный и простой - без реле безопасности, с НЗ-контактом, автор его уже изобразил. Просто с аварийной кнопкой потому что больше ничего тут и нет!

Ну или, конечно, можно даже PILZ поставить чтобы он мониторил аварийную кнопку, и АРМ к нему. Но зачем это всё?....

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 14:50

TEB писал(а):
Если честно, я вообще не понял мук выбора. Третья схема самая простая, проще некуда.

3 схема самая простая, но из-за расстояния 170м+170м+170м и 9 клапанов по 65Вт, получаем большие потери в кабеле. Об этом я писал в начале. Ближе расположить оборудование нет возможности, климат не позволяет.

Кнопка - аварийный стоп. Изображена как обычная ошибочно.

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 15:00

Serex писал(а):
Было бы хорошо это сделать с использованием реле безопасности. Есть несколько способов.

Не встречал такое.. Что за способы?

Сообщение **Jackson** » 17 май 2016, 15:05

Про расстояния помню. Тогда тут ничего не поделаешь. Единственное что надо проверить - коммутационную способность всех элементов в цепи и принять меры от электрических импульсных помех и перенапряжений, а они возможны (гроза например). А так - проще и быть не может.

И ещё, я б посоветовал проверить корректность самой процедуры аварийного останова. Вы обесточиваете катушки контакторов, приводы останавливаются на выбеге. Корректно ли это? Может там торможение, например, требуется.

И ещё есть вариант - Вашей кнопкой воздействовать на независимый (а может и минимальный) расцепитель автомата защиты, который всё это питает, обесточивая установку целиком. Автомат-то может быть поближе. После аварийного останова по нормам безопасности механизм обязательно должен быть разблокирован только вручную, так что после нажатия Вашей кнопки всё равно человек пойдёт дёргать что-то руками.

Andrey.K. писал(а): как обычная ошибочно

Звучит. :)

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 15:30

TEB писал(а):
И ещё есть вариант -

А что если все таки использовать вариант номер 1 ? Какие у него минусы на Ваш взгляд?

Сообщение **Serex** » 17 май 2016, 15:33

Andrey.K. писал(а): Не встречал такое.. Что за способы?

Уже ответили, шутя :)

TEB писал(а): Ну или, конечно, можно даже PILZ поставить чтобы он мониторил аварийную кнопку, и АРМ к нему. Но зачем это всё?....

Недостаток аварийной кнопки в том, что ее очень редко нажимают. А во время производственного процесса ее проверить даже нельзя. Поэтому реле безопасности, это как обычное реле, только дублированное и надежное. Если кнопка неисправна, то не получиться запустить установку.
Но это уже мимо темы...

Вариант 1 будет обладать большей надежностью.

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 16:41

Почитал про реле безопасности. Выбрал этот вариант PNOZ X7.1. Спасибо за советы.

Сообщение **Jackson** » 17 май 2016, 17:09

Serex писал(а): реле безопасности, это как обычное реле, только дублированное и надежное.

Это, между прочим, вопрос спорный. Дублирование повышает не надёжность, а отказоустойчивость, и далеко не всегда оно повышает отказоустойчивость установки в целом.

Serex писал(а): Недостаток аварийной кнопки в том, что ее очень редко нажимают.

Это недостаток?

Serex писал(а): А во время производственного процесса ее проверить даже нельзя.

А надо? Есть регламент проверок, в том числе и на действующих установках. Согласно регламенту взяли и проверили, нажав - проблем не вижу.

Реле безопасности - хорошая штука, но пихают их последнее время где только можно, там где надо и где нет. Зачастую это стало просто модной фишкой. А их поставщики, само собой, готовы рассказать много-много страшных историй про взрывы установок без их реле, хотя установки и с реле безопасности и с PILZами тоже прекрасно взрываются с той же частотой, как и без них.

Сообщение **Andrey.K.** » 17 май 2016, 17:52

TEB писал(а): Реле безопасности - хорошая штука, но пихают их последнее время где только можно, там где надо и где нет. Зачастую это стало просто модной фишкой. А их поставщики, само собой, готовы рассказать много-много страшных историй про взрывы установок без их реле, хотя установки и с реле безопасности и с PILZами тоже прекрасно взрываются с той же частотой, как и без них.

В моем первоначальном варианте №1 у меня было опасение что контакты реле могут залипнуть в неподходящий момент, вариант с дублированием контактов увеличивает шансы на успех.

Сообщение **Serex** » 17 май 2016, 18:54

TEB писал(а): хотя установки и с реле безопасности и с PILZами тоже прекрасно взрываются с той же частотой, как и без них.

А в "Европах" про людей думают!!! Чтобы человека спасти нажатием кнопки.