Benvenuto in questa lezione di programmazione in Automation Builder per i PLC ABB, oggi parliamo nuovamente di motori, e in particolare di come gestire un avviamento stella / triangolo con il software.
Allegato a questa lezione trovi il video con le spiegazioni dell’applicazione, la simulazione e il test del programma.
L’avviamento di un motore asincrono trifase, soprattutto se di notevole potenza, ha da sempre rappresentato un momento “critico” in tutti i sistemi elettrici, infatti sappiamo che durante lo spunto le correnti in gioco vengono moltiplicate; inoltre i motori sono meccanicamente sollecitati in maniera notevole proprio durante la partenza e l’arresto.
Nell’ottica di proteggere gli apparecchi ed evitare sovraccarichi nei quadri elettrici, abbiamo visto che possiamo utilizzare apparecchiature come i soft starter, oppure i variatori di frequenza (inverters); questi apparecchi ci permettono di controllare la marcia del motore in diversi modi.
Oggi parliamo di un metodo di avviamento “dolce” del motore chiamato “stella / triangolo”, che può essere implementato attraverso componenti elettriche nei quadri elettrici (contattori e timers), oppure via software con il plc.
Anche nel caso utilizziamo il PLC, i contattori saranno sempre presenti poiché rappresentano il modo di interfacciare la logica del controllore con la potenza del motore; i timers invece saranno parte delle istruzioni del plc stesso.
Nella prossima immagine vediamo lo schema di un avviamento stella triangolo.
Come si vede in figura sopra, abbiamo un contattore principale che taglia le tre fasi del motore, e altri due contattori che rappresentano la modalità a stella o a triangolo. Quando avviamo il motore, attiviamo il contattore principale e quello per la stella; in questo modo le armature del motore riceveranno 230V e il motore si avvia con meno potenza: le correnti saranno limitate.
Passato un certo tempo, quando il motore è avviato stabilmente, si disattiva il contattore per la stella e si attiva quello del triangolo: per fare questo passaggio bisogna assicurarsi che prima di attivare il teleruttore del triangolo, l’altro si sia disattivato; per questo scopo si utilizzano contatto ausiliari sui contattori per interbloccarli.
Con il collegamento a triangolo, le armature del motore riceveranno 400V e l’apparecchio sarà libero di girare a pieno regime.
Il tutorial di oggi è stato sviluppando simulandolo con il simulatore incluso in Automation Builder, in questo modo non è necessario possedere una CPU per testare il programma.
Nella prossima figura vediamo il programma ladder, in questo progetto abbiamo utilizzato un processore PM5012-R-ETH, tuttavia il software sarebbe identico anche per altri PLC, non solo della ABB ma in pratica di qualsiasi costruttore.
Nella prima linea del programma ladder abbiamo l’avviamento del contattore principale del motore, che avviene premendo il pulsante di start, mentre il pulsante di stop deve essere rilasciato.
Notiamo sempre nella prima riga del software l’auto ritenuta della bobina di attivazione del teleruttore “com_principale”, questo circuito realizza il classico “start / stop” a due pulsanti.
Nella seconda linea di programma, se il timer per il passaggio al comando a triangolo non ha finito di contare, e se non è attivo l’ingresso ausiliario dello stesso contattore per il “triangolo”; comandiamo il contattore l’avviamento a stella.
In questa applicazione i comandi sono interbloccati, per evitare di mettere in corto gli avvolgimenti del motore.
Nel terzo rung del software attiviamo il timer di ritardo avviamento triangolo. Il tempo scelto per lo scambio in questo programma è appositamente lungo per permetterci di osservare bene il funzionamento del software, nella realtà utilizzeremo un tempo minore, sufficiente ad attendere che una volta avviato a stella, il motore raggiunga almeno l’80% della velocità prima di passare al collegamento a triangolo.
L’avviamento del contattore per il triangolo avviene quando il timer ha finito di contare e quando non è più attivo l’ingresso ausiliario del teleruttore “stella” (interblocco).
