GDB021BE01 HIEE300766R0001 Система возбуждения DCS ABB

Design and implementation of variable frequency transmission system based on ABB hardware architecture
introduction

With the increasing development of transmission technology and the increasing demand for actual use, variable frequency transmission systems have been widely used.

As a Fortune 500 company in the world, ABB is a leader in the fields of power and automation technology and has strong capabilities in control
systems, high-voltage, medium-voltage and low-voltage frequency conversion technology and transmission technology. Therefore, this article mainly
relies on ABB”s control, frequency conversion and transmission technology, and uses related hardware products to design and implement the frequency conversion transmission system.

To truly design and implement a usable variable frequency drive system, the entire system must be fully equipped, conveniently operable and
compatible with a wide range of needs, so that it can be used without changing the control method and operation. According to the actual control needs,
that is, combining frequency converters with different performances and variable frequency motors with different speeds or torques to quickly build and realize a variety of control requirements.

1 System design purpose and composition

The design purpose of this system is to control ABB inverters through local and remote control methods and complete 4 independent channels
of closed-loop speed control to drive different test objects to rotate.

The entire control system consists of the following four main components: remote control computer, panel industrial computer (touch screen),
PLC and speed-regulating frequency converter. The system design block diagram is shown in Figure 1.

In order to ensure the accuracy of motor speed control, an encoder module is added. The PLC can obtain the feedback of the rotary encoder in the
frequency converter through the ProfibusDP protocol. The speed control is performed through the frequency converter for internal PID closed-loop control.

2 System hardware implementation

2.1 Control some hardware

The control part of the hardware mainly refers to the sum of hardware that supports operators to use the equipment directly or indirectly and complete
the functions of the equipment. Its main hardware includes computer control terminal, touch screen control terminal, PLC control unit, other auxiliary
circuits and measurement and control components.

2.2 Transmission hardware

The transmission hardware mainly refers to the total number of equipment that can relatively independently perform a complete transmission function.
Its main hardware includes frequency converters, variable frequency motors (configured with rotary encoders as needed) and other auxiliary circuits.
Among them, the selection of motors and frequency converters should be based on the principle of selecting the motor first and then selecting the
frequency converter. details as follows:

First, according to the tangential speed at which the object under test is to complete rotation, select the motor speed according to the following formula:
Secondly, choose based on several other important basic parameters of the motor, such as system hardness, torque, weight, etc
. This system uses ABB”s variable frequency motor.

Finally, select an appropriate frequency converter based on the motor power. In addition, the actual situation of the object being tested must also be taken
into consideration, such as whether the rotating load belongs to the heavy-load usage of the frequency converter, etc.

3Software system

System software includes three major categories in total, namely computer control software, touch screen software and PLC software. Among them, the PLC software, as the
underlying software, is responsible for the interaction with the computer control software and touch screen software on the upper side, and the interaction
with the frequency converter on the lower side. Therefore, from the architecture of the entire software system, it can be defined as a host and slave computer structure.
3.1 System development platform

The software system has two control methods: remote and local. The development platforms for the three major categories of software are Windows operating system,
LabVIEW[4] integrated development environment, CodesysV2.3, and CP400.

3.2 System software architecture

The software of the entire system is divided into three types, namely remote control software, PLC control software and local control software. Among them,
the remote control software runs under the Windows operating system and is developed under the LabVIEW integrated development environment; the PLC control software is
developed under the CodesysV2.3 programming environment; the local control software runs on the touch screen computer and is developed under the CP400 environment.
The relationship between the three software is shown in Figure 2.

MSR241P Modular safety relay
VT-VPCD-1-16/V0/1-0-1 Electronic signal amplifier
HMCPE100T3C  EATON Motor circuit protector
8444-1091 Energy meter
CML25.1-3N-400-NN-NNC1-NW driver
UG-8L mechanical hydraulic governor
SUE3000 high speed switching device
MKD071B-035-KP1-KN  servomotor
IC660BRD024 GE Input/output module
MU-PDIY22 Digital input 24 Vdc processor
TK-PRR021 Redundant module
TK-IOLI01 Input/output module
IC694MDL940 GE 16 point relay output module
IC694MDL645 Positive/negative logic input module GE
V7768-322001 GE Single board computer
IS215VCMIH2CA GE Communication Interface Card
IS215VCMIH2BB GE Interface Card
Agilent E1740A Time Interval Analyzer
E1406A Agilent VXI GPIB Command Module
ABB DDC779BE02 3BHE006805R0002 Controller Module
ABB CI626 3BHT300053R1/E Communication module
ABB AGPS-21C 64668064 POWER SUPPLY
ABB AFPS-01C 64711245 POWER SUPPLY
ABB VBX01T VBX01B Bus Extender
ABB VBX01BA Bus Extender
ABB ES1530 HESG330187R0001 Printing plate
ABB CP676 1SAP576100R0001 64 K colors
ABB CP665 1SAP565100R0001  touch scre
ABB CP651 1SAP551100R0001 touch screen
ABB CP430B Touch screen 16 Blue levels
ABB CP660 HMI
ABB CP450T 1SBP260188R1001 Touch screen 64K Colors
ABB CP650 Control panels
ABB CP635 1SAP535100R0001  touch screen
CM10/200S0E0/STD ABB CM10 universal process controller
ABB CP620 1SAP520100R0001 TFT touch scree
ABB AINT-02C Inverter main circuit interface board
05704-A-0145 honeywell Four channel control card
05704-A-0144 honeywell 4 Channel Control Card
05701-A-0502 honeywell Rack assembly 8 way
05701-A-0361Engineering Card honeywell
810-225420-002 LAM Semiconductor circuit board
88UB01A GJR2322600R0100 ABB Security Key Board
70BK03B-ES HESG447271R2 Interface Module ABB
70BA01C-S HESG447260R2 ABB Bus End Module
70AA02B-E HESG447388R1 ABB PCB Circuit Board
8LSA35.E2060D000-0 B&R servo motor
07KT98 H4 GJR5253100R3262 Basic Module
3IF661.9 B&R Interface module
CI930F Communication Interface ABB
DS200TCRAG1ACC Relay output board
DS200TCPDG1BEC distribution board GE
IC695ETM001-EK Ethernet interface module
VMIVME-2532A  High Voltage Digital Input and Output Modules
CC-TDIL61 digital input module honeywell