Quadro ATS doppia alimentazione.

[ttthhh]

Ciao a tutti, 

sto progettando un quadro ATS che effettui questi compiti:

switch automatico tra GRID ed uscita di un inverter fotovoltaico offgrid, con priorità sul secondo; 

disinserzione ingresso GRID all'inverter fotovoltaico qualora vi fosse un'assenza di alimentazione sul GRID stesso (per evitare immissioni in rete, anche se già bloccate dall'inverter); 

switch per impostare in modalità manuale lo stesso ATS e poterlo comandare sia da comandi locali che, attraverso sistema domotico, comandi remoti.

Le protezioni alla sezione di potenza dei contattori deputati allo switch sono già dimensionate correttamente e presenti a monte dell'ATS, una per il GRID (valida sia per l'ingresso diretto nel quadro di distribuzione che per l'ingresso nell'inverter FV) ed una per l'uscita dell'inverter.

Le protezioni alla sezione di comando (ATS AUX, bobine relè e bobine contattori) sono rappresentate nello schema dai magnetotermici (curva Z con In di 1A) 005 e 007.

Mi avvalgo di un piccolo ATS (009) per le commutazioni della linea AUX, usata sia per comandare manualmente i relè che per comandare le bobine dei contattori.

Come si vede la linea AUX viene prelevata in parallelo agli ingressi dei contattori, per poter comandare l'ATS anche in condizione di OFF.

Non ho potuto usare un interblocco elettrico direttamente sui contattori 004A e 004B (usando dunque i loro contatti NC in serie alle bobine), pur disponendo di appropriato interblocco meccanico, poichè avrebbe funzionato con lo switch manuale ma non avrebbe permesso lo switch automatico con priorità alla linea 2.

Così com'è disegnato funziona (su simulatore) ma non mi permette di impostare dei timing per evitare la commutazione troppo veloce tra fonte 1 e fonte 2 o viceversa.

Vorrei perciò utilizzare dei temporizzatori per poter fare lo switch in tutta sicurezza, i tempi non devono essere di pochi ms poichè a valle vi sono UPS che funzionano da soccorritori per il tempo di transizione.

Nello schema le dicitura C1, C2, C3, C4 fanno riferimento ai comandi, evidenziando il punto di partenza della fase ed il punto di arrivo sulla bobina.

Se mettessi in parallelo un comando locale (a pulsante mantenuto) ed un comando remoto (relè su attuatore domotico) si avrebbe la mancata esecuzione del secondo finchè lo stato del primo non termina, pensavo di aggiungere una scheda relè programmabile con le uscite ai 4 comandi lato ATS e le entrate (digital input) a dry contact, con una logica di prevalenza dell'ultimo comando ricevuto rispetto a quello esistente.

Mi dareste un parere e qualche consiglio, sono fermo

Grazie a tutti!

 

P.S. Ecco un link al file PDF con lo schema, sharato su un online viewer, zoomate per visualizzare in dettaglio le varie parti.

 

https://online.flippingbook.com/view/512544642/

 

[del_user_155042]

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Mi dareste un parere e qualche consiglio, sono fermo

come la penso io ? , tutta questa logica , personalmente lo avrei fato con PLC  , tutto software , non il logica cablata .

Cosi hai possibilità per  timer , eventuali feddback dai contattori da inserire nel programma  , ecc..

E molto ma molto più facile con il PLC  fare sistemi del genere , ed è più sicuro .

[ttthhh]

21 ore fa, bypass ha scritto:

come la penso io ? , tutta questa logica , personalmente lo avrei fato con PLC  , tutto software , non il logica cablata .

Grazie del tuo intervento, ho pensato anche io di realizzare il tutto con un PLC, partendo proprio dalle funzioni enumerate e ricreando in fase di programmazione la stessa logica disegnata cablata, aggiungendo i comandi ed i timers.

 

21 ore fa, bypass ha scritto:

E molto ma molto più facile con il PLC  fare sistemi del genere , ed è più sicuro .

Nulla da eccepire sulla snellezza della soluzione rispetto a batterie di relè di controllo ma sulla sicurezza non sarei molto convinto.

A meno che tu non intenda applicare un interblocco elettrico sui contatti AUX (magari ritardati) dei contattori e delegando il PLC solo a:

switch modalità: automatica o manuale; 

se automatica: switch della linea considerando la priorità alla linea 2; 

se manuale: switch della linea da comando ricevuto; 

comandi: dry contact impulsivi con mantenimento all'ultimo comando ricevuto, riassunti in pulsanti locali ed attuatori domotici configurati come pulsanti remoti.

Ho intuito correttamente la soluzione proposta?

In più io sono un programmatore a basso livello (faccio per lavoro sviluppo in C, C++ e qualche volta ASM di qualche ISA) ma non vorrei dover studiare le librerie di sviluppo nel framework del plc, mi piacerebbe molto un ambiente RAD user friendly, possibilmente a blocchi grafici, per poter in poco tempo sviluppare la configurazione al PLC.

Avendo a disposizione degli ingressi digitali potrei usare solo due relè per chiudere l'ingresso dry contact del PLC quando la linea eccita la bobina del relè, per lo switch automatico.

Mentre per comandare le bobine dei contattori mi servono almeno due uscite di potenza.

Per i comandi locali e remoti bastano ingressi digitali.

Cosa mi consigli con questi requisiti?

Il Siemens Logo! con le sue espansioni potrebbe essere una valida soluzione?

Dovrei poi valutare anche la ridondanza della CPU.

Grazie ancora per l'aiuto e la bella discussione

Modificato: 30 maggio 2023 da ttthhh

[ttthhh]

Procedo con il thread, ho studiato la soluzione Siemens logo! e va benissimo.

Ho optato per la versione 230RCEo, con alimentazione, ingressi ed uscite a 230VAC.

La implementerei così:

relè 1 con bobina collegata alla linea 1 e contatti di potenza collegati alla linea in uscita dall'ATS AUX che vanno a chiudere il primo ingresso digitale del PLC; 

relè 2 con bobina collegata alla linea 2 e contatti di potenza collegati alla linea in uscita dall'ATS AUX che vanno a chiudere il secondo ingresso digitale del PLC; 

uscita 1 pilota il contattore 1; 

uscita 2 pilota il contattore 2, interbloccata dal contatto NC ritardato sul contattore 3; 

uscita 3 pilota il contattore 3, interbloccata dal contatto NC ritardato sul contattore 2; 

altre uscite di un modulo di espansione digitale mi pilotano dei LED 230VAC di segnalazione stato (presenza tensione linea 1 e 2, linea commutata, automatico/manuale).

L'unico problema è riuscire a comandare gli altri ingressi del PLC, quelli associati ai comandi locali e remoti, attraverso dry contacts.

Vorrei cioè che i pulsanti locali e i cavi che vanno agli attuatori remoti non avessero una tensione di 230VAC ma fossero contatti puliti.

Mi sapreste dire con cosa realizzare questa soluzione?

Grazie!

[del_user_155042]

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ma sulla sicurezza non sarei molto convinto

Credimi è più sicuro della logica cablata , puoi fare  un check periodico con plc , cosa che non puoi fare con la logica cablata .

Ci sono gli OB  per la diagnosi ed allarmi che puoi fermare il ciclo se ci sono anomalie .

Ovviamente non riesco a starti dietro a svvilupare il tuo programma perche è un progetto che  non credo che nel forum trovi qualcuno a starti dietro  per l'intero sviluppo del programa e la logica . Credo solo in casi di pezzetini di programma PLC  che puoi avere dei problemi .

Credo che dovresti chiedere per farti spostare la discussione nella sezione programazione PLC . 

La è più facile che trovi aiuto sulla programmazione .

 

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Il Siemens Logo! con le sue espansioni potrebbe essere una valida soluzione?

Gia il logo non riesco a vederlo , poi se mi parli anche di espansioni , .....

Io avrei messo S7-1200 , ed eventuale 1 espansione indressi uscite .   perche molto più maleabile .

Dipende se è un  cosa per hoby o un prototipo per prossima commercializzazione .

O Un prototipo per un cliente , e finisce lì.

 

Quote

Vorrei cioè che i pulsanti locali e i cavi che vanno agli attuatori remoti non avessero una tensione di 230VAC ma fossero contatti puliti.

Fai in bassa tensione 24 V .

Un contatto pulito per lavorare ha bisogno di tensione , altrimenti un contatto pulito serve a niente ,  un contatto pulito inserito in un circuito si è gia sporcato . che sia con 1 V  o  230V .    .......non riesco a capire la domanda .. 

[ttthhh]

3 ore fa, bypass ha scritto:

Credimi è più sicuro della logica cablata , puoi fare  un check periodico con plc , cosa che non puoi fare con la logica cablata .

Ci sono gli OB  per la diagnosi ed allarmi che puoi fermare il ciclo se ci sono anomalie .

Chiaro, l'unico check che posso realizzare in questo sistema è valutare, tramite contatti ausiliari dei contattori, se la commutazione è avvenuta correttamente, sia in apertura che in chiusura.

All'occorrenza si ferma il ciclo e va in allarme.

Avevi in mente altro o è corretto il mio ragionamento?!

3 ore fa, bypass ha scritto:

Ovviamente non riesco a starti dietro a svvilupare il tuo programma...

[CUT]

La è più facile che trovi aiuto sulla programmazione .

A livello di programmazione nessun problema, ieri mi sono già studiato il sistema descrittivo logico FBD, che dovrebbe avere tutte le carte in regola per realizzare la mia automazione.

3 ore fa, bypass ha scritto:

Gia il logo non riesco a vederlo , poi se mi parli anche di espansioni , .....

Io avrei messo S7-1200 , ed eventuale 1 espansione indressi uscite .   perche molto più maleabile .

Dipende se è un  cosa per hoby o un prototipo per prossima commercializzazione .

O Un prototipo per un cliente , e finisce lì.

Da come ho potuto valutare, per il compito di automazione che dovrà svolgere e considerando che il lavoro è per il mio impianto il Logo! è più che sufficiente, senza display e senza tasti.

3 ore fa, bypass ha scritto:

non riesco a capire la domanda ..

Colpa mia che non sono stato chiaro.

Ho considerato il "contatto pulito" lato comandante (pulsante o interruttore) e non lato comandato (relè o ingresso).

Ovvio che se non vi è differenza di tensione non riuscirà a comandare nulla lato PLC, però ho visto che tutti i contatti puliti tipo TA pompa di calore, consensi a svariate macchine viaggiano sempre sotto i 5Vdc.

In questo sistema il minimo che posso usare è un 24Vdc, per alimentazione e comando, altrimenti mi tocca fare tutto a 230VAC e usare relè di interfaccia optoisolati alimentati, nella parte di comando, a +5Vdc.

Però mi sembra una complicazione progettuale importante.

Già applicare dopo l'ATS AUX un alimentatore mi aggiunge complessità, costi e consumi...

Valuterò se mantenere gli AUX a 230VAC.

Tu cosa faresti?

 

L'unico aiuto che necessito è avere queste conferme:

corretto interporre sui contattori un blocco elettrico (oltre il meccanico già inserito) usando dei contatti NC ritardati?

In modo che a diseccitazione della bobina del contattore 1 si aprano prima i contatti di potenza ed infine il contatto di consenso per poter eccitare la bobina del contattore 2?

Oppure evito e lascio solo l'interblocco logico con il controllo descritto sopra lato PLC?

Corretto l'uso di due relè di appoggio per poter comandare lo switch automatico tra le linee in entrata, con la bobina del primo comandata da F+N della linea 1 e la bobina del secondo comandata da F+N della linea 2?

In modo da chiudere gli ingressi digitali del PLC con la linea commutata dall'ATS AUX.

Stessa linea che comanderà i contattori, i LED di stato e, chiudendosi tramite pulsanti fisici od attuatori configurati a pulsante, farà entrare i comandi nel PLC.

 

Grazie per l'aiuto

Modificato: 31 maggio 2023 da ttthhh

[del_user_155042]

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tramite contatti ausiliari dei contattori, se la commutazione è avvenuta correttamente

occhio , perche ci va un po di antirimbalzo (ritardo intenzionale )negli ingressi  PLC per leggere questi contati , altrimenti se lasci tutto il ragionamento a velocita ciclo PLC  e a questi contatti asocci delle logiche , basta un ritardo di qualche milisecondo e il programma non viene eseguito come vuoi tu e quindi può  anche con "diagnosi" attivata :

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 si ferma il ciclo e va in allarme

ogni 2 per 3

 

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ieri mi sono già studiato il sistema descrittivo logico FBD

se riesci a metterlo  qui in Ladder  ..

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consensi a svariate macchine viaggiano sempre sotto i 5Vdc.

se è un comando a contatto pulito a relè può andare bene anche se li fai passare il  24 V  per l'ingresso del PLC , poi se hai delle uscite open collector come comandi allora li bisogna raggionare .

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per il mio impianto il Logo! è più che sufficiente, senza display e senza tasti

bene

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In questo sistema il minimo che posso usare è un 24V

Usa il 24V

 

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Valuterò se mantenere gli AUX a 230VAC.

meglio 24 V

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corretto interporre sui contattori un blocco elettrico (oltre il meccanico già inserito) usando dei contatti NC ritardati?

Io preferisco avere il blocco mecanico , quello elettrico farlo software , e senza ritardo o contatti aux. , non possono essere mai alte le due uscite PLC in conteporanea se le hai interblocate software , anche se sono a ritenzione . Poi se a software fai casini , puoi ecitarli on -off e trasformarli in "ronzatore" se vuoi fin che l'interblocco mecanico "scoppia" .

 

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In modo che a diseccitazione della bobina del contattore 1 si aprano prima i contatti di potenza ed infine il contatto di consenso per poter eccitare la bobina del contattore 2?

Esatto , se usi anche il feedback dei contatti aux dei contatore , puoi inserirlo per consenso pattivare il 2 , ma comunque  interblocca software le uscite PLC  delle bobine dei due contattori

 

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Corretto l'uso di due relè di appoggio per poter comandare lo switch automatico tra le linee in entrata, con la bobina del primo comandata da F+N della linea 1 e la bobina del secondo comandata da F+N della linea 2?

i rele h24 si bruciano, ma se proprio vuoi usare i rele , mettili doppi (anche di piccola taglia )   , cosi hai totale 4 ingressi PLC (2 per linea ) , se in una coppia di ingressi manca 1 rele , stoppa , lo stesso anche per l'altra coppia , quindi possono  essere due ingressi attivi nella coppia per darti conferma che ce veramente tensione , la prima volta che nella coppia manca l'eccitazione di un rele , stoppa il programma , perche hai un rele off e l'altro on , quindi un componente guasto . 

 

o se vuoi risparmiare gli ingressi del PLC  metti in serie i contatti dei due rele , e usa un ingresso PLC per linea .

 

[ttthhh]

15 ore fa, bypass ha scritto:

occhio , perche ci va un po di antirimbalzo (ritardo intenzionale )negli ingressi  PLC per leggere questi contati

Certo, altrimenti si avranno falsi positivi!

15 ore fa, bypass ha scritto:

se riesci a metterlo  qui in Ladder  ..

Primo step la progettazione e la scelta componenti, secondo la realizzazione del software!

Appena fatto lo pubblicherò, sia per consigli che per condivisione, servisse mai a qualcun altro

15 ore fa, bypass ha scritto:

meglio 24 V

Come sicurezza senza dubbio, i fattori che mi scocciano un po' sono i seguenti:

interposizione di alimentatore dopo l'ATS AUX; 

dover per forza utilizzare la DC poichè, non si capisce il perchè, il modulo di espansione a 8 I/O digitali del Siemens Logo! è disponibile solo per quel tipo di alimentazione e non per la 24VAC; 

dovrei mettere fusibili per CPU, per ogni modulo di espansione, per ingressi e per uscite PLC, mentre con la 230VAC i due magnetotermici da 1A a monte dell'ATS AUX proteggono adeguatamente oltre che la linea ogni dispositivo ad essa collegato.

Anche se ripiegassi su un alimentatore LPS con tutte le sicurezze del caso mi sembra una buona norma andare ad installare le protezioni per ogni singolo dispositivo, sbaglio?!

15 ore fa, bypass ha scritto:

Io preferisco avere il blocco mecanico , quello elettrico farlo software , e senza ritardo o contatti aux. , non possono essere mai alte le due uscite PLC in conteporanea se le hai interblocate software , anche se sono a ritenzione . Poi se a software fai casini , puoi ecitarli on -off e trasformarli in "ronzatore" se vuoi fin che l'interblocco mecanico "scoppia" .

Quindi deciso:

interblocco meccanico; 

nessun interblocco elettrico; 

interblocco logico via SW.

15 ore fa, bypass ha scritto:

i rele h24 si bruciano

E qui, come per il resto, hai pienamente ragione.

Mi scoccia avere un punto di rottura simile.

La soluzione potrebbe essere quella di usare un trasforatore voltmetrico con uscita 0-10V per ogni linea in ingresso ed andare a misurare lo stato dell'uscita dagli ingressi analogici del PLC.

Hai idee migliori od altre soluzioni?

Tra l'altro non riesco a trovare trasformatori voltmetrici con uscita 0-10V

 

Grazie davvero per l'aiuto!!!

Modificato: 1 giugno 2023 da ttthhh

[del_user_155042]

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i due magnetotermici da 1A a monte dell'ATS AUX

1A  ?   , metti fusibili 10 x 38 , non magnetorermico per 230V per 1 A . il magnetotermico 1 A  è una spesa eccessiva .. il magnetotermico usalo come generale aux di taglia maggiore di 1 A .

 

2 ore fa, ttthhh ha scritto:

dovrei mettere fusibili per CPU, per ogni modulo di espansione, per ingressi e per uscite PLC, mentre con la 230VAC

puoi mettere anche morsetti fusibilati , 5x20 mm  per la 24V  ,

 

Quote

Tra l'altro non riesco a trovare trasformatori voltmetrici con uscita 0-10V

Ci sono .  comunque quando vedrai i prezzi , poi metterai i 4 rele  (2 coppie)

 

https://www.imeitaly.com/wp-content/uploads/2019/03/cat_IME_2019_IT_bassa.pdf

[ttthhh]

40 minuti fa, bypass ha scritto:

puoi mettere anche morsetti fusibilati , 5x20 mm  per la 24V 

Sì li ho messi anche nel progetto dei miei quadri domotici per proteggere gli ingressi degli attuatori.

Non ho altri ausiliari a 230VAC, se non quelli dentro questo quadro ATS, per quello avevo messo a monte il doppio magnetotermico, mi proteggeva tutti i componenti ausiliari.

40 minuti fa, bypass ha scritto:

Ci sono .  comunque quando vedrai i prezzi , poi metterai i 4 rele  (2 coppie)

Avrei pensato anche ad una via di mezzo: mettere due SSR con circuito di comando 230VAC e circuito di potenza 24VDC, per chiudere i due ingressi digitali del PLC.

Può essere una soluzione valida o vedi criticità?

Addirittura si potrebbero mettere contattori SSC in luogo ai contattori EMC riportati nello schema, per quelli avevo scelto dei Siemens Sirius 3RT2346-1NB30-4AA0, 95A in categoria AC-3, chiaramente surdimensionati rispetto ai 40A Grid e 50A FV off grid poichè avevo tenuto in considerazione che commutandomi tutto l'impianto di casa avrebbero dovuto lavorare su carichi misti: resistivi, induttivi e capacitivi.

Tranne quando, in condizione di normalità, il tutto passa attraverso i due UPS VFI-SS-111, uno da 6kVA e l'altro da 10kVA.

Crouzet ha a catalogo SSC da 90A con tecnologia zero crossing speciale per i tre tipi di carichi, però dovrei trovarne un modello a 3 poli, usando i primi due per fase e neutro e l'ultimo come stato verso il PLC, potendo contare solo sull'interblocco logico e non su quello meccanico, impossibile da realizzare con dispositivi a stato solido.

Faresti questa modifica verso lo stato solido?

Anche se spendo qualcosa in più non è un problema, piuttosto voglio realizzare un bel sistema che mi dia meno problemi possibili e, possibilmente, meno manutenzione possibile!

Modificato: 1 giugno 2023 da ttthhh

[ttthhh]

@bypass Mentre attendo un tuo parere sugli ultimi dubbi aggiorno lo stato della progettazione:

aggiunto alimentatore 230VAC->24VDC a valle dell'ATS AUX; 

aggiunta morsettiera fusibilata a valle dell'alimentatore per la distribuzione e la protezione delle utenze a 24VDC così divise:

 PLC, espansione 1, espansione 2,

 ingresso relè linea 1, ingresso relè linea 2, ingresso relè anti immissione corrente in rete, ingresso comandi locali e remoti,

 uscita contattore 1, uscita contattore 2, uscita segnalazioni locali e remote;

delineato i comandi (ingressi):

 modalità = automatica, modalità = manuale

 test = on

 ingresso grid inverter = on, ingresso grid inverter = off

 commutazione = L1, commutazione = off, commutazione = L2; 

delineato le segnalazioni (uscite):

 modalità = automatica, modalità = manuale

 allarme = guasto, allarme = immissione in rete

 ingresso grid inverter = on, ingresso grid inverter = off

 presenza rete = L1, presenza rete = L2

 commutazione = L1, commutazione = off, commutazione = L2.

 

Direi che il progetto è cresciuto e si è ben delineato, fatemi sapere cosa ne pensate!