祁 斌 丁曉陽 呂志明 楊 濤

（獨(dú)山子石化公司乙烯廠電氣車間，新疆 克拉瑪依833600）

0 引言

西門子3 UF5系統(tǒng)的中央處理單元是微處理器，所有的控制和保護(hù)功能都由微處理器執(zhí)行，包括連鎖功能、運(yùn)行計(jì)算、診斷和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及自動(dòng)控制器與電機(jī)回路之間高性能的通訊（PROFIBUS－DP）等。西門子3 UF5綜合保護(hù)器通過編程軟件WinSi mocode DP＿Pro設(shè)置各種功能，如正反轉(zhuǎn)、星三角等控制功能。

1 3UF5的基本保護(hù)特性

西門子3 UF5馬達(dá)控制器結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大，有6種脫扣類別可選。脫扣的時(shí)間class曲線可按照負(fù)載性質(zhì)及起動(dòng)條件進(jìn)行微調(diào)，公差小于10%，確保了脫扣曲線的準(zhǔn)確性。通過分散的邏輯信號(hào)、延遲信號(hào)以及信號(hào)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)靈活性，集成以下功能：

（1）3輸入1輸出真值表：3個(gè)；輸出性能：可根據(jù)不同需要輸出不同結(jié)果。

（2）5輸入2輸出真值表：1個(gè)；輸出性能：可根據(jù)不同需要輸出不同結(jié)果。

（3）計(jì)時(shí)器：2個(gè)；0．5 s～60 min范圍可調(diào)；輸出性能：ON延遲，OFF延遲，瞬時(shí)NO觸點(diǎn)。

（4）計(jì)數(shù)器：2個(gè)；0～65 535范圍可調(diào)；輸出性能：當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)未溢出值時(shí)，就輸出為高電平。

（5）信號(hào)處理單元：4個(gè)。

2 3UF5的保護(hù)設(shè)置

3 UF5保護(hù)設(shè)置主要分為3個(gè)部分：第1部分是用戶根據(jù)不同的需求選擇所需要類型的3 UF5。第2部分是進(jìn)行電流設(shè)置，西門子3 UF5里集成了電流互感器，可以檢測(cè)電流。過流保護(hù)、過流報(bào)警、電流限制、ON／OFF返回值檢測(cè)信號(hào)、運(yùn)行次數(shù)和時(shí)間的計(jì)算等參數(shù)都是以電流作為參考值。第3部分是OUT輸出，3 UF5邏輯所有的編程邏輯均是圍繞著輸出去設(shè)置的，所以該部分也是最重要的一部分。下面將進(jìn)行詳細(xì)介紹：

2．1 3UF5的選型

根據(jù)電機(jī)功率的不同，選擇不同額度電流的3 UF5，其內(nèi)部已經(jīng)固化好了電流使用范圍及單雙穩(wěn)態(tài)的類型。“Output Relays”選項(xiàng)選擇單穩(wěn)態(tài)單元是考慮了故障安全問題，當(dāng)控制電源失電后復(fù)位輸出；若選擇雙穩(wěn)態(tài)單元，當(dāng)控制電源失電后保持輸出狀態(tài)。我廠使用的一般是單穩(wěn)態(tài)單元，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，如果切斷控制電源，故障會(huì)自動(dòng)復(fù)位。

2．2 3UF5的overload保護(hù)設(shè)置

首先，我們應(yīng)該針對(duì)電機(jī)的額定電流設(shè)置正確的current，在額定電流的基礎(chǔ)上設(shè)置不同的class曲線來滿足電機(jī)的保護(hù)特性。堵轉(zhuǎn)保護(hù)也在overload內(nèi)部設(shè)置，用戶只要合理設(shè)置堵轉(zhuǎn)倍數(shù)、冷卻時(shí)間和動(dòng)作類型等，就能準(zhǔn)確對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

2．3 OUTPUT輸出設(shè)置

3UF5保護(hù)器輸出有4個(gè)，即OUT1、OUT2、OUT3和OUT4。

（1）OUT1—Output 1 Relay紅燈 HD也是3 UF5上的7號(hào)端子輸出，采用BU Input 4作為輸入因子。當(dāng)接觸器動(dòng)作吸合時(shí)，接觸器－4的輔助接點(diǎn)43、44閉合輸入3 UF5。所以當(dāng)接觸器－4吸合時(shí)，BU Input 4輸出為1，紅燈亮。

（2）OUT2—Output 2 Relay綠燈GD也是3 UF5上的8號(hào)端子輸出，采用Signal Matching 1作為輸入因子，然后Signal Matching 1是一個(gè)邏輯變量，Signal Matching 1的輸入因子為BU Input 4，Signal Matching 1對(duì)其輸入因子BU Input 4取反。當(dāng)接觸器動(dòng)作吸合時(shí)，接觸器－4的輔助接點(diǎn)43、44閉合輸入3 UF5，也就是當(dāng)接觸器－4吸合時(shí)，BU Input 4輸出為1，Signal Matching 1取反后輸出為0，OUT2綠燈輸入設(shè)置為Signal Matching 1，此時(shí) Signal Matching 1為0，OUT2也輸出為0。所以當(dāng)接觸器－4吸合時(shí)，OUT2綠燈熄滅，OUT1紅燈點(diǎn)亮。

（3）OUT3—Output 3 Relay故障指示燈YF及故障繼電器也是3 UF5上的9號(hào)端子輸出，采用真值表3的1作為輸入，真值表3也是一個(gè)邏輯變量，真值表3的1輸入因子分別為Ⅰ1：Status General Fault、Ⅰ2：BU Input 2、Ⅰ3：Signal Match．3 Output。當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)一般性故障或斷路器跳閘故障及三相不平衡故障的任意一項(xiàng)故障時(shí)，OUT3均輸出1，黃燈點(diǎn)亮，故障繼電器74得電，輔助常閉接點(diǎn)斷開接觸器線圈回路，電機(jī)停止運(yùn)行。

（4）OUT4—Output 4 Relay＝3 UF5的輸出接點(diǎn)（10、11）；由于我廠特殊電機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中不能停機(jī)，即便是發(fā)生晃電，也要短時(shí)間內(nèi)自啟，否則將對(duì)工藝生產(chǎn)造成巨大損失，所以設(shè)置抗晃電功能就尤為重要。3 UF5的輸出點(diǎn)OUT4（10、11）就是設(shè)置抗晃電接線端子。根據(jù)我廠低壓電機(jī)的狀況，抗晃電接線可分為2類：一是無時(shí)間繼電器的抗晃電接線；二是有時(shí)間繼電器的抗晃電接線。

（5）實(shí)際抗晃電設(shè)置邏輯輸出：OUTPUT 4（10、11）＝Tr uth Table 2 3Ⅰ／10。邏輯表達(dá)式：Signal Matching 2 Out put＝Edge Rising wit h memor y（Input 4＊Ti mer 1 Output），Ti mer 1 Output＝Wit h Closing Delay 3 s［Val ue（Signal Matching 1 Output）］，Signal Matching 1 Output＝Level inverted without memory（Input 4）。

（6）模擬晃電：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，Output 4（10、11）是斷開的；當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)，接觸器－4因失壓釋放，電動(dòng)機(jī)停運(yùn)；此時(shí)3 UF5的Output 4 Relay（即10、11端子）接通并延時(shí)3 s后斷開。一般性的電網(wǎng)波動(dòng)3 s內(nèi)即可來電，此時(shí)，因3 UF5的Output 4 Relay尚未斷開，電動(dòng)機(jī)通過該OUTPUT 4（10、11）接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)功能。

3 現(xiàn)場(chǎng)特殊情況的應(yīng)用

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)特殊電機(jī)由于某些非電氣原因造成多次或頻繁出現(xiàn)過載動(dòng)作，建議對(duì)特殊電機(jī)過載動(dòng)作3次自動(dòng)復(fù)位，第4次必須經(jīng)行詳細(xì)檢查后手動(dòng)復(fù)位。

（1）Function Block Input里面Reset設(shè)置項(xiàng)有3種復(fù)位方式，基本設(shè)置和普通電機(jī)設(shè)置都采用了1種手動(dòng)復(fù)位Input 3（也就是復(fù)位按鈕復(fù)位方式），其余2種復(fù)位方式均未設(shè)置；要完成前3次自動(dòng)復(fù)位，第4次手動(dòng)復(fù)位就必須在Function Block Input里面Reset設(shè)置項(xiàng)設(shè)置并增加Counter 1 Output計(jì)數(shù)器輸出1復(fù)位方式。

（2）輸入及中間變量邏輯表達(dá)式如下：

Counter 1 Output＝ Ti mer 2 Output；

Ti mer 2 Output＝ Wit h Opening delay 5 min ［Value（Tr uth Table 3 3I1 O）］；

Tr uth Table 3 3I1 O Output＝I1（Fault Overload）＆I2（Fault I1＜）。

其邏輯關(guān)系如表1所示。

（3）輸出邏輯表達(dá)式：

OUTPUT 3＝Tr ut h Table 1 5I1 O Output；

Tr uth Table 1 5I1 O Output＝I1（Status General Fault）＆I2（BU Input 2）＆I3（Signal Match．3 Out put）＆I4（I＜）。

表1 輸入及中間變量邏輯關(guān)系

（4）復(fù)位方式輸出：

Function Block Input—Reset（1）＝Bu Input 3；

Function Block Input—Reset（2）＝Counter 1 Output。

4 結(jié)語

通過深入了解3 UF5保護(hù)器的設(shè)置，電氣維護(hù)人員可以提高快速處理故障的能力，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，設(shè)置出實(shí)際需要的特殊功能，從而滿足工藝和生產(chǎn)的需要。

［1］3 UF5用戶手冊(cè)

［2］3 UF5 SI MOCODE－DP System Motor Protection and Control Device