Comprendre la série ABB Automation & Control : des modules de base à l'architecture de communication

①La série ABB

Le "Série ABB« L’expression “gamme de produits” désigne un concept large englobant le vaste portefeuille de produits ABB destinés à l’automatisation industrielle et aux applications d’électronique de puissance. Ces gammes de produits peuvent être classées par niveau fonctionnel :

Série de variateurs et de commandes de moteurs : Comprend les séries ACS255, ACS380, ACS880 et d’autres variateurs de fréquence pour un contrôle précis de la vitesse et du couple du moteur, ainsi que des variateurs intelligents de nouvelle génération comme l’ACS380-E avec deux ports Ethernet et des fonctionnalités de cybersécurité.

Série Contrôle et automatisation des processus : Comprend des systèmes de contrôle distribués (DCS) tels que Advant OCS et 800xA, ainsi que la série Protronic de contrôleurs de processus pour la régulation en boucle fermée de la température, de la pression, du débit et d’autres variables de processus.

Modules de communication et d'interface : à titre d'exemple, le module d'interface de communication du système d'E/S CI820V1 S800, qui connecte les appareils de terrain au réseau de bus de terrain.

Modules de semi-conducteurs de puissance : tels que le module IGBT FS450R12KE3 et son pilote AGDR-71C S associé, utilisés pour la conversion et le contrôle de l'énergie électrique de haute puissance.

②Applications industrielles d'ABB

Industrie pétrolière et chimique

Les contrôleurs de processus Protronic 500 F régulent automatiquement les principaux paramètres de processus (température, pression, débit) dans les raffineries et les usines chimiques, assurant ainsi une stabilité de production continue.Des modules de communication redondants sont également utilisés dans les systèmes de surveillance et de sécurité automatisés des plateformes de forage en mer.

Industrie des métaux et des mines

Le groupe FS450R12KE3/AGDR-71C S entraîne des moteurs haute tension de plus de 1000 kW pour les treuils de mine et les laminoirs, capables de résister à un courant de surcharge de 1,2x et de supporter un service continu S1.La gamme phare d'entraînements ACS880, dotée de la technologie Direct Torque Control (DTC), atteint une précision de vitesse statique et dynamique extrêmement élevée sur les lignes de production de laminoirs.

Industrie de l'énergie et de l'électricité

Dans la production d'énergie éolienne, les modules IGBT d'ABB (tels que le FS450R12KE3) sont utilisés dans le circuit principal des convertisseurs d'éoliennes, permettant une conversion de puissance de plus de 2 MW avec un rendement supérieur à 98,5 %. Les modules d'interface de communication redondants CI820V1 sont largement déployés dans les systèmes de contrôle DCS des centrales électriques, gérant la transmission de données critiques à l'échelle de la milliseconde.

③ Principaux avantages de la série ABB

Capacité de plage de températures étendue

Les produits ABB sont généralement conçus pour un fonctionnement industriel sur une large plage de températures. Le module IGBT FS450R12KE3 supporte une température de jonction de -40 °C à 150 °C. Le CI820V1 fonctionne de 0 °C à 60 °C et peut être stocké de -40 °C à 70 °C. Cette large plage de températures garantit un fonctionnement stable même dans des environnements extrêmes.

Conception modulaire et capacité de remplacement à chaud

Le module CI820V1 du système d'E/S S800 prend en charge le remplacement à chaud, ce qui permet de le remplacer ou d'effectuer sa maintenance sans interruption de service. Cette fonctionnalité améliore considérablement la maintenabilité du système et réduit les temps d'arrêt imprévus.

Haute efficacité et économies d'énergie

Le module FS450R12KE3, basé sur la technologie IGBT3 Trench/Fieldstop, présente une tension de saturation VCE(sat) de seulement 1,7 V, réduisant ainsi les pertes de commutation de 35 % par rapport aux générations précédentes. Associé aux fonctions d'optimisation énergétique des variateurs ABB, il permet de réduire significativement la consommation d'énergie.

④ Présentation détaillée des produits

Produit 1 : ABB FS450R12KE3

LeFS450R12KE3 Il s'agit d'un module IGBT (transistor bipolaire à grille isolée) haute tension et haute puissance, développé conjointement par ABB et Infineon, conçu pour une conversion de puissance à haut rendement dans les environnements industriels exigeants. Ce module d'onduleur offre plusieurs avantages majeurs aux utilisateurs industriels.

Dans le secteur de l'énergie éolienne, ce module est largement utilisé dans les circuits de conversion principaux des turbines de deux mégawatts. Sa capacité à gérer 1 200 V et 450 A lui permet de traiter les niveaux de puissance élevés générés par les éoliennes modernes, tandis que sa température de jonction maximale de 150 °C garantit un fonctionnement fiable même lorsque le convertisseur fonctionne à des températures ambiantes élevées à l'intérieur d'une nacelle exiguë. L'amélioration de six pour cent du rendement se traduit directement par une augmentation de la quantité d'électricité injectée dans le réseau.

Dans les bornes de recharge ultra-rapides pour véhicules électriques d'une puissance supérieure à 300 kilowatts,FS450R12KE3Il sert de dispositif de commutation de puissance principal. Sa faible tension de saturation de 1,7 V minimise la génération de chaleur dans le boîtier du chargeur, permettant une conception plus compacte et des besoins de refroidissement réduits. Sa large plage de températures, de -40 °C à 150 °C, garantit son installation en extérieur sous tous les climats, des régions hivernales les plus froides aux environnements désertiques les plus chauds.

Produit 2 : Contrôleur ABB Protronic 500 F 6.850041.1 P62615-0-141110

LeProtronic 500 F, numéro de modèle 6.850041.1Ce régulateur de processus industriel haute performance appartient à la gamme Protronic 500 d'ABB. Compact et encastrable, il est spécialement conçu pour la régulation en boucle fermée des variables critiques d'un processus, telles que la température, la pression, le débit et le niveau de liquide. Ses dimensions (4 cm × 19,7 cm × 26,1 cm) et son poids (0,5 kg) le rendent idéal pour les installations en armoire électrique à espace restreint.

Le Protronic 500 F offre plusieurs avantages. Son algorithme de régulation PID assure une régulation fluide et stable des variables de procédé, éliminant les oscillations pouvant survenir avec des régulateurs tout ou rien plus simples. La possibilité de programmer une logique de contrôle personnalisée permet d'implémenter directement dans le régulateur des séquences complexes, telles que les profils de température d'un réacteur discontinu ou les séquences de démarrage de pompes multi-étages, sans nécessiter d'automate programmable externe.

Pour la régulation de la pression des chaudières dans les systèmes de vapeur industriels, le Protronic 500 F utilise sa logique de traitement associée à une régulation PID. Lorsque la pression de la chaudière approche la consigne, l'algorithme PID ferme progressivement la vanne de combustible afin d'éviter toute surpression. Toutefois, en cas d'activation d'un dispositif de sécurité (niveau d'eau bas ou température des fumées élevée, par exemple), la logique programmée du contrôleur peut couper immédiatement le brûleur, indépendamment de la sortie PID. Cette combinaison de régulation continue et de logique discrète dans un seul appareil de 500 grammes élimine le besoin de relais de sécurité séparés et simplifie l'architecture du système de contrôle.

Numéro de téléphone/adresse e-mail

Responsable des ventes : Yuki Huang

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