1 2 Drive Scalar Vector Control 3 Single

목차 1. 가변속 구동의 목적 2. Drive 의 기본원리 (Scalar & Vector Control) 3. Single Drive 와 Sectional Drive 의 구분 4. Sectional Drive 제어의 종류 5. Sectional Drive with Control IT 6. Sectional Drive with System Integration (DCS, QCS) 7. Drive 의 최근 기술 소개 8. Drive System Navigator

AC Drive의 기본 원리 Uline 정류부 Rectifier UDC 필터부/평활부 Energy Storage L Line L 1 L 2 L 3 Uout Motor + C 역변환부 Inverter V 1 V 3 Ud - V 4 V 6 Monitoring Control V 5 Control Electronics Control/Monitoring/Communication V 2 U 1 V 1 W 1 M 3

Pulse Width Modulation = PWM U 2 ULine = ULine Ud Ud = U 2 at 1/2 fmax M 3 U 2 at fmax

벡터 제어 U = ca. 1/f UN N = constant = (f/f. N)2 0 f. N f

Sectional Drive 란 무엇인가? AC Common DC Bus Control AMC AMC Inverter Diode or Thyristor Supply Unit AMC AMC Inverter AC Single Drive: Sectional Drive: • 개별 Input Power 사용 • 하나의 AC Input power 및 AC/DC 변환장치 를 공통으로 사용 • 독립된 Inverter 사용 • Cable 및 Panel 설치 비용 감소 • 적용사례 : Fan Pump • Single Drive 보다 부품 수 감소 • 고효율 인버터 적용 가능 • Inverter 공통의 회생 제동 시스템 • 전압강하에 강하며 안정된 DC Power 를 사용

Main structure of Sectional Drive Section(s) Supply Section Control Section(s) ~ ~ AC DCU Inverter module I/O Diode or Thyristor supply module DCU TCP/IP Inverter module 24 VDC ~ = Drive Ware

Sectional Drive 특징 n Wide power range 1. 5 ~ 5600 Kw, 380 ~ 690 V, n IGBT Power Module 사용 n Single Drive와 Multi Drive 동일한 부품 사용 n Coated Board 사용 : 표준(Standard) n Proper Motor Protection : output filter(dt/du) 내장 n Pulse Generator 고장 시에도 계속 운전 n 유지보수 편의성을 고려하여 인출형 Type 으로 설계 n Redundancy (여분, 대리기능성) 운전 가능 n 수냉식 (Water cooled) 냉각 가능 n IGBT + Gate Card 의 일체형

Sectional Drive 구성 n Product structure n Supply unit DSU: D 4 ( 400 mm, (example ) type D 3/D 4 ) n Fuse cabinet unit ( 400 mm ) n Auxiliary control unit ( 400 mm )

Pulp and Paper Drive System

Sectional Drive 제어의 종류 n 연동운전 (Sectional operation) 에 따른 Drive 및 제어종류 1. Master Drive : Speed Control Tension Control (Size Press, Calender, Coater part) Torque Control (Reel part) 2. Follower Drive : Current (Torque) Control Speed Control (Paper roll, Expander)

Drive 제어의 종류 2. Follower Drive n Speed Control : 속도조절 (Draw) 가능, 후단에 연결된 Drive 속도에 영향을 주지 않음. Speed Control Helper Drive 또는 Fanpump Drive 는 Speed feed back (PG) 를 사용하지 않음. n Current (Torque) Control : 부하 분담 (Load Share) Motor 용량을 기준으로 기준 Load share 값이 정해짐. Load share 값을 올리면 Master 의 부하값이 내려갈뿐 Follower Drive 속도에는 변화가 없음.

Drive 제어의 종류 2. Follower Drive n Current (Torque) Control : 부하 분담 (Load Share) 예) M = 500 k. W, F 1 = 250 k. W, F 2 = 250 k. W 일때 기본적인 Load share 값은 M = 50%, F 1 = 25%, F 2 = 25% 이며 전체 100%가 기준입니다. 운전중에 F 1 의 값을 35% (+10%) 로 올렸을때는 F 2 의 값은 변화가 없고 Master 의 부하분담값이 40% (-10%) 으로 다운됩니다. n Torque control mode : Minimum / Max / ADD / Torque

Drive 제어의 종류 3. Speed Scale 계산 공식 n Maximum Speed (ex 2, 000 m/min) X Gear Value Pi (3. 14) X Roll Diameter / 1000 n 계산된 값이 모터 회전수 (rpm) 임. 예) 1, 800 rpm n 모터가 1, 800 rpm 으로 운전될때 Roll 의 선속이 2, 000 m/min 가 됩니다.

Control. IT AC 800 M Hardware n 1개의 Controller 가 Drive 36 개까지 제어 가 능 n 상위 시스템 (DCS) 과 같은 Hardware n Redundancy system 가능 n TCP/IP 통신 기본 (Profibus 또는 Modbus 통신 가능) n 1500 개의 I/O Point 연결 가능 n Memory Stick 에 의한 Download 기능 n Drive 최근 정지 (Last stop) 원인 인식 및 표 시 가능 - 운전자에 의한 정지 (Operator) - Drive 고장에 의한 정지 (Fault) - 외부 Interlock 에 의한 정지 (External)

Sectional Drive System 통신 Network Basic Configuration Process Control Drives Tools 1. TCP/IP System Control Local Control ABB 3. Drive-bus 2. TCP/IP 또는 Profi-bus Motor Control Inverter 1. Ethernet (TCP/IP) 통신 ▶ Drive control system 및 상위 시스템 2. Profi-bus 통신 ▶ Drive 와 Local Panel 3. Drive-bus 통신 ▶ Drive Control 및 Drive (Optical cable 사용)

Sectional Drive System with Controller Basic Configuration Operate IT Process Portal A Workstations Client/Server Network (TCP/IP) Engineering IT Drive IT Engineering Workplace - Drive Tools - Control Builder Operate IT PP Panel or G 2000 Domain Server Aspect & Connectivity Server(s) Control Network (TCP/IP) Profibus DP AC 800 Control IT S 800 I/O ABB Drive. Bus Drive IT ACS 800 Multi. Drive S 800 I/O Drive. Bus RMIO Motor Control Inverter Serial links to MCS: - Profibus DP - Modbus - 3964 R

Sectional Drives, status, diagnostic, trends n Event list status displays shows n Changed draw set value display n Start/Stop time display n Alarm status/lists n Fault status/lists n Common interlocks n Communication status n Trending n Postion of Emergency stop buttons (optional)

System Integration Drives/OCS/QCS Control Integration Process Portal Clients Client/Server Network (TCP/IP) OCS/QCS Servers Drives Servers Control. Network (TCP/IP) AC 800 Profibus G 2000 S 800 I/O ABB AMC Motor Control Inverter AC 800 S 800 I/O

확장형 Operator Workplace Extended Operator Workplace (EOW)

확장형 Operator Workplace

1. Cooling fan Control (Option) No control mode Run & Stop mode Controlled mode -> Cooling fan 수명 연장 및 소음 간소화 2. Fan Replace Alarm 기능 : 운전 시간 계산기준 -> 교체 시기를 사전에 알려줌. 3. Parameter Download 기능의 간편화 – Memory Unit 4. Panel (Cabinet) Temperature Monitoring and Trend by Drive Unit 하부에 별도 온도센서를 설치하여 감시가능 Drive Unit 내부 자체 온도 감지기능은 그대로 유지

5. Alarm 기능의 다각화 – 핸드폰 문자 메시지 / E-mail 기능 6. 순간정전 대비 강화 시스템 구축 7. 원격지원 (Internet Network) 8. Drive System Navigator - Drawing, Circuit Diagram - Manuals (Hardware & Service) - Part List - PLC Program - Drive Tools One Package

원격지원 서비스 Delivery limit Customer head quarter ABB Office ABB “Babysitter” PCDuo-program Office VPN server sw Remote Drive Tools VPN client sw ABB “office” Network PM-line Multi. Drive control Customer site Fixed IP address Customer Wan Cisco VPNC FW FW Internet Site Network Password PM-line Multi. Drive Maintenance-PC PCDuo-program Control network (AC 800) AC 800 Controllers Access to specific IP address Password Opening of PCDuo -program (customer) Secur ID

Drive System Navigator n Based on ABB Aspect Integrator Platform, like the Process Portal n Contains the system documentation and tools n Installation, maintenance and service manuals n Part lists n Electrical drawings n Programming tool (incl. Application software documents) n Drive Tools

Drive System Navigator : Circuit diagram.

Drive System Navigator : Manuals (Adobe Acrobat)

Drive System Navigator : Control Builder

Drive System Navigator : Drive Tools