Станция управления погружным насосом: оборудование для автономных и магистральных коммуникаций. Станции управления погружными насосамии, их применение.

СУНА

ЗАО "Сервотехника-Нева" реализует мелкосерийное производство систем частотного управления группами (2-6) насосных агрегатов типа СУНА.

Применение преобразователей частоты в системе управления насосами позволяет:

  • сократить затраты на электроэнергию
  • продлить ресурс насосов
  • обеспечить стабильность давления в магистрали

За счет применения управляющего контроллера, появляется возможность обеспечить непрерывную работу насосной станции, даже при возникновении аварийных и нештатных ситуаций (переключение на другой насос при выходе из строя работающего насоса, переключение на резервную сеть при пропадании питания в основном фидере, и.т.п.).

Станция предназначена для автоматического и ручного управления группой насосных агрегатов с асинхронными электродвигателями, работающих в системе водоснабжения, с целью поддержания заданного уровня давления или разности давлений воды в магистрали.

Состав станции управления

  1. Преобразователь частоты, фирмы "КЕВ" (Германия), включенный в контур регулирования давления, осуществляющий контроль напряжения и токов, имеющий устойчивость к коротким замыканиям и обеспечивающий управление производительностью насосов.
  2. Программируемый логический контроллер, фирмы "FATEK" (Тайвань), обеспечивающий выполнение заданного управляющего алгоритма; реализует функции контроля и управления преобразователем частоты и группой магнитных пускателей.
  3. Программируемый измерительный контроллер, фирмы "BRAINCHILD" (Тайвань), реализующий заданный алгоритм управления и имеющий электронное табло индикации текущего и заданного значения регулируемого параметра (давления).
  4. Дроссель (НЧ - фильтр), фирмы "КЕВ" (Германия), защищающий преобразователь частоты от воздействия бросков питающего напряжения.
  5. Автоматы защиты сети.
  6. Группа магнитных пускателей силовой коммутации с тепловыми реле защиты электродвигателей насосов.
  7. Выносной датчик давления.
  8. Датчики - реле давления.

Основные функции

  1. Поддержание заданного давления на выходе группы насосов в автоматическом и ручном режиме. Осуществляется изменением производительности работающего насоса.
  2. При недосаточном уровне давления воды в магистрали подключение регулируемого насоса непосредственно к сети и регулирование следующего по приоритету насоса.
  3. Подключение выбраного насоса непосредственно к сети при отказе преобразователя частоты или логического контроллера, при отключении оператором любого из насосов, или подключении его непосредственно к сети, автоматическое управление этим насосом не производится.
  4. Задание оператором уровня давления в магстрали с помощью задатчика давления.
  5. Автоматический контроль за работой станции и индикация:
    • Режима работы
    • Отключения преобразователя от сети
    • Работающих насосов
    • Аварийных остановов любого из насосов
  6. Электромагнитная и тепловая защита преобразователя и двигателей.

Основные режимы работы

  1. Автоматический
    • Основной
    • Резервный 1 и 2
  2. Ручной

В основном автоматическом режиме осуществляется частотное регулирование одного насоса, а также автоматический выбор количества подключаемых насосов, отключение работающего насоса при его неисправности и выдача аварийных сигналов.

При отказе преобразователя частоты станция переходит в резервный режим работы.

Резервный режим работы определяется оператором перед включением станции.

В резервном режиме 1 включается на постоянную работу от сети только один включенный и исправный насос.

В резервном режиме 2 производится поддержание величины заданного давления определением количества подключаемых насосов. Включение насосов производится релейно программируемым измерительным контроллером без участия преобразователя частоты, т.е. управление производится только по одной координате. В этом режиме также один раз в трое суток производится изменение порядка чередования работы насосов.

Таким образом, станция имеет дополнительный резервный канал управления, что повышает ее надежность. В резервных режимах 1 и 2 производится управление электроприводами задвижек. Задвижки открываются после запуска насоса и закрываются перед его остановом. Информация об открытии и закрытии задвижек снимается с "сухих контактов" концевых выключателей. В ручном режиме оператор подключает насосы к сети нажатием соответствующих кнопок.

Исполнение

Система расположена в электрическом шкафу управления степени защиты не ниже IP54, имеющем на лицевой стороне арматуру индикации и управления.

Станция управления насосными агрегатами обеспечивает:

  • Экономию электроэнергии и снижение потребления воды
  • Ограничение пусковых токов в сети
  • Увеличение ресурса электродвигателей насосов
  • Защита электродвигателей насосов от перегрузки
  • Исключение гидроударов в магистрали, уменьшение аварий и связанных с ними потерь
  • Наличие каналов резервирования
  • Наличие системы индикации
  • Уменьшение количества дежурного и ремонтного персонала

Схема обозначения

Схема обозначения станций управления второго и третьего уровня подъема: СУНА-Х-ХХ станция управления насосами автоматическая Х количество насосов ХХ мощность каждого агрегата, кВт.

читать >>>

Рисунок 3. Структурная схема станций СПН (Мониторинг)

читать >>>

Рисунок 4. Структурная схема системы управления тягодутьевыми механизмами

Автоматизация насосных установок позволяет повышать надежность и бесперебойность водоснабжения, уменьшать затраты труда и эксплуатационные расходы, размеры регулирующих резервуаров.

Для автоматизации насосных установок кроме аппаратуры общего применения ( , переключателей, промежуточных реле) применяются специальные аппараты управления и контроля, например, реле контроля заливки центробежных насосов, струйные реле, поплавковое реле, электродные реле уровня, различные манометры, датчики емкостного типа и др.

Комплектное устройство до 1 кВ, предназначенное для дистанционного управления электроустановками или их частями с автоматизированным выполнением функций управления, регулирования, зашиты и сигнализации. Конструктивно станция управления представляет собой блок, панель, шкаф, щит.

Блок управления - станция управления, все элементы которого монтируют на отдельной плите или каркасе.

Панель управления - станция управления, все элементы которой монтируют на щитах, рейках или других конструктивных элементах, собранных на общей раме или металлическом листе.

Щит управления (щит станций управления ЩСУ) - это сборка из нескольких панелей или блоков на объемном каркасе.

Шкаф управления - станция управления, защищенная со всех сторон таким образом, что при закрытых дверях и крышках исключается доступ к токоведущим частям.



Автоматизация насосов и насосных станций , как правило, сводится к управлению погружным электронасосом по уровню воды в баке или давлению в напорном трубопроводе.

Рассмотрим примеры автоматизации насосных установок.

На рис. 1, а показана схема автоматизации простейшей насосной установки - дренажного насоса 1, а на рис. 1, б приведена электрическая схема этой установки. Автоматизация насосной установки осуществляется с помощью поплавкового реле уровня. Ключ управления КУ имеет два положения: для ручного и автоматического управления.

Рис. 1. Конструкция дренажной насосной установки (а) и ее электрическая схема автоматизации (б)

На рис. 2 приведена схема автоматизации управления погружным насосом по уровню воды в баке водонапорной башни, реализованная на релейно-контактных элементах .

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом по уровню воды в баке- водонапорной башни

Режим работы схемы автоматизации насосом задается переключателем S А1. При установке его в положение «А» и включении автоматического выключателя QF подается напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже электрода нижнего уровня датчика ДУ, то контакты SL 1 и SL 2 в схеме разомкнуты, реле КV 1 обесточено и его контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты. В этом случае магнитный пускатель включит электродвигатель насоса, одновременно погаснет сигнальная лампа НL 1 и загорится лампа НL 2. Насос будет подавать воду в напорный бак.

Когда вода заполнит пространство между электродом нижнего уровня SL 2 и корпусом датчика, подключенным к нулевому проводу, цепь SL 2 замкнется, но реле K V1 не включится, так как его контакты, включенные последовательно с SL 2, разомкнуты.

Когда вода достигнет электрода верхнего уровня, цепь SL 1 замкнется, реле КV 1 включится и, разомкнув свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ, отключит последний, а замкнув замыкающие контакты, станет на самопитание через цепь датчика SL 2. Электродвигатель насоса отключится, погаснет сигнальная лампа НL 2 и загорится лампа НL 1. Повторное включение электродвигателя насоса произойдет при понижении уровня воды до положения, когда разомкнётся цепь SL 2 и реле КV 1 будет отключено.

Включение насоса в любом режиме возможно только в том случае, если замкнута цепь датчика «сухого хода» ДСХ (SL 3), контролирующего уровень воды в скважине.

Основным недостатком управления по уровню является подверженность обмерзанию электродов датчиков уровня в зимнее время, из-за чего насос не выключается и происходит переливание воды из бака. Бывают случаи разрушения водонапорных башен из-за намерзания большой массы льда на их поверхности.

При управлении работой насоса по давлению электроконтактный манометр или реле давления можно смонтировать на напорном трубопроводе в помещении насосной. Это облегчает обслуживание датчиков и исключает воздействие низких температур.

На рис. 3 приведена принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей (насосной) установкой по сигналам электроконтактного манометра (по давлению) .

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема управления башенной водоснабжающей установкой от электроконтактного манометра

При отсутствии воды в баке контакт манометра S Р1 (нижний уровень) замкнут, а контакт S Р2 (верхний уровень) разомкнут. Реле КV1 срабатывает, замыкая контакты КV1.1 и КV1.2, в результате чего включается магнитный пускатель КМ, который подключает электронасос к трехфазной сети (на схеме силовые цепи не показаны).

Насос подает воду в бак, давление растет до замыкания контакта манометра S Р2, настроенного на верхний уровень воды. После замыкания контакта S Р2 срабатывает реле КV 2, которое размыкает контакты КV 2.2 в цепи катушки реле КV1 и КV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ; электродвигатель насоса отключается.

При расходе воды из бака давление снижается, S Р2 размыкается, отключая КV 2, но включение насоса не происходит, так как контакт манометра S Р1 разомкнут и катушка реле КV1 обесточена. Таким образом, включение насоса происходит, когда уровень воды в баке снизится до замыкания контакта манометра S Р1.

Питание цепей управления производится через понижающий трансформатор напряжением 12 В, что повышает безопасность обслуживания схемы управления и электроконтактного манометра.

Для обеспечения работы насоса при неисправности электроконтактного манометра или схемы управления предназначен тумблер S А1. При его включении шунтируются управляющие контакты КV1.2, КV2.1 и катушка магнитного пускателя КМ непосредственно подключается к сети напряжением 380 В.

В разрыв фазы L1 в цепь управления включен контакт РОФ (реле обрыва фазы), который размыкается при неполнофазном или несимметричном режиме питающей сети. В этом случае цепь катушки КМ разрывается и насос автоматически отключается до устранения повреждения.

Защита силовых цепей в данной схеме от перегрузок и коротких замыканий осуществляется автоматическим выключателем.

На рис. 4 приведена схема автоматизации водонасосной установки, которая содержит электронасосный агрегат 7 погружного типа , размещенный в скважине 6. В напорном трубопроводе установлены обратный клапан 5 и расходомер 4.

Насосная установка имеет напорный бак 1 (водонапорная башня или воздущно-водяной котел) и (или уровня) 2, 3, причем датчик 2 реагирует на верхнее давление (уровень) в баке, а датчик 3 - на нижнее давление (уровень) в баке. Управление насосной станцией обеспечивает блок управления 8.

Рис. 4. Схема автоматизации водонасосной установки с частотно-регулируемым электроприводом

Управление насосной установкой происходит следующим образом. Предположим, что насосный агрегат отключен, а давление в напорном баке уменьшается и становится ниже Рmin . В этом случае от датчика поступает сигнал на включение электронасосного агрегата. Происходит его запуск путем плавного увеличения частоты f тока, питающего электродвигатель насосного агрегата.

Когда частота вращения насосного агрегата достигнет заданного значения, насос выйдет на рабочий режим. Программированием режима работы можно обеспечить нужную интенсивность разбега насоса, его плавный пуск иостанов.

Применение регулируемого электропривода погружного насоса позволяет реализовать прямоточные системы водоснабжения с автоматическим поддержанием давления в водопроводной сети.

Станция управления, обеспечивающая плавный пуск и останов электронасоса, автоматическое поддержание давления в трубопроводе, содержит преобразователь частоты А1, датчик давления ВР1, электронное реле А2, схему управления и вспомогательные элементы, повышающие надежность работы электронного оборудования (рис. 5).

Схема управления насосом и преобразователь частоты обеспечивают выполнение следующих функций :

Плавный пуск и торможение насоса;

Автоматическое управление по уровню или давлению;

Защиту от «сухого хода»;

Автоматическое отключение электронасоса при неполнофазном режиме, недопустимом снижении напряжения, при аварии в водопроводной сети;

Защиту от перенапряжений на входе преобразователя частоты А1;

Сигнализацию о включении и выключении насоса, а также об аварийных режимах;

Обогрев шкафа управления при отрицательных температурах в помещении насосной.

Плавный пуск и плавное торможение насоса осуществляют с помощью преобразователя частоты А1 типа FR -Е-5,5к-540ЕС.

Рис. 5. Принципиальная электрическая схема автоматизации погружным насосом с устройством плавного пуска и автоматического поддержания давления

Электродвигатель погружного насоса подключается к выводам U , V и W преобразователя частоты. При нажатии кнопки S В2 «Пуск» срабатывает реле К1, контакт которого К1.1 соединяет входы STF и РС преобразователя частоты, обеспечивая плавный пуск электронасоса по программе, заданной при настройке частотного преобразователя.

При аварии частотного преобразователя или цепей электродвигателя насоса замыкается цепь А-С преобразователя, обеспечивая срабатывание реле К2. После срабатывания К2 замыкаются его контакты К2.1, К2.2, а контакт К2.1 в цепи К1 размыкается. Происходит отключение выхода частотного преобразователя и реле К2. Повторное включение схемы возможно только после устранения аварии и сброса защиты кнопкой 8В3.1.

Датчик давления ВР1 с аналоговым выходом 4...20 мА подключен к аналоговому входу частотного преобразователя (контакты 4, 5), обеспечивая отрицательную обратную связь в системе стабилизации давления.

Функционирование системы стабилизации обеспечивается ПИД-регулятором преобразователя частоты. Требуемое давление задается потенциометром К1 или с пульта управления частотного преобразователя. При «сухом ходе» насоса в цепи катушки реле КЗ замыкается контакт 7-8 электронного реле сопротивления А2, к контактам которого 3-4 подключен датчик «сухого хода».

После срабатывания реле КЗ замыкаются его контакты К3.1 и КЗ.2, в результате чего срабатывает реле защиты К2, обеспечивая отключение электродвигателя насоса. Реле КЗ при этом становится на самопитание через контакт К3.1.

При всех аварийных режимах зажигается лампа НL1; лампа НL2 зажигается при недопустимом снижении уровня воды (при «сухом ходе» насоса). Подогрев шкафа управления в холодное время года осуществляется с помощью электронагревателей ЕК1...ЕК4, которые включаются контактором КМ1 при срабатывании термореле ВК1. Защита входных цепей преобразователя частоты от коротких замыканий и перегрузок осуществляется автоматическим выключателем QF1.

В статье использованы материалы книги Дайнеко В.А Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий.

Станции управления предназначены для автоматического, дистанционного и ручного управления группой электроприводов агрегатов с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Станции могут работать как автономно, так и в составе электрооборудования тепловых пунктов, котельных, насосных станций и других объектов коммунального хозяйства и промышленности.

Станции обеспечивают пуск и останов оборудования без гидравлического удара, поддержание давления, расхода, температуры или другого требуемого технологического параметра на заданном уровне, переключение на резервный агрегат в случае аварии, а также повременное чередование агрегатов.

Функциями станции управления являются:
1. Для неавтоматических станций:
  • обеспечение возможности подключения каждого из насосов к преобразователю частоты или сети;
  • обеспечение возможности управления преобразователем частоты от системы «Мастер» или аналогичной ей;
  • возможность запуска и останова каждого насоса кнопками в режиме ручного управления прямым пуском от сети.
2. Для автоматических станций:
  • поддержание заданного давления на выходе насосных агрегатов;
  • контроль над работой насосов и переключение на резервный насос при аварии рабочего;
  • переключение на работу насосов от сети при аварии преобразователя частоты;
  • автоматическое подключение одного или двух дополнительных насосов при недостаточной производительности рабочего (для станций с количеством насосов более 2-х);
  • автоматическое чередование включенных насосов через заданные интервалы времени для обеспечения равномерной загрузки насосов;
  • обеспечение оперативного управления режимом работы преобразователя частоты непосредственно с панели управления станции;
  • возможность запуска и останова каждого насоса кнопками в режиме ручного управления прямым пуском от сети;
  • выдача на диспетчерский пульт сигналов о режиме работы станции (по требованию заказчика).
Функция поддержания давления
  • Поддержание заданного значения давления на выходе группы насосных агрегатов производится с помощью изменения частоты вращения регулируемого насоса в зависимости от текущего значения давления на выходе. Изменение частоты вращения производится изменением частоты и величины подводимого к электродвигателю насоса напряжения с помощью ПЧ. Величина установки давления (в метрах водяного столба) задается с помощью цифрового задатчика, установленного на лицевой панели станции.
Контроль над работой насосов
После запуска насоса в автоматическом режиме ведется контроль над перепадом давления на насосе с помощью сигнала с релейного датчика перепада давления (РКС, ДЭМ, ЭКМ). Если в течение заданного промежутка времени (заводская установка - 20 секунд) после запуска насоса не будет получен сигнал о наличии давления или сигнал исчезнет в процессе работы, насос будет переведен в аварийное состояние, которое индицируется лампой «Авария насоса». В таком случае станция работает следующим образом: при аварии насоса, работающего от преобразователя частоты, будет запущен второй насос от преобразователя частоты.
Состояние «Авария насоса» сбрасывается только переключением насоса в режимы «Ручной» или «Отключен».
Контроль над работой преобразователя частоты
Если после запуска насоса преобразователь частоты выдаст сигнал «Авария» и будет удерживать его больше заданного промежутка времени (заводская установка - 10 секунд), первый насос остановится и будет предпринята попытка запустить второй. Если при этом так же будет получен сигнал об аварии (по описанному выше алгоритму), то произойдет включение индикатора «Авария ПЧ».
Состояние «Авария ПЧ» сбрасывается только переключением всех насосов в режимы «Ручной» или «Отключен».
Подключение дополнительного насоса
Если в процессе работы регулируемый насос достигнет максимальных оборотов и будет работать на них в течение установленного времени (заводская установка - 20 секунд), то произойдет подключение дополнительного насоса прямым запуском от сети. Отключение дополнительного насоса происходит при уменьшении оборотов регулируемого насоса ниже установленного предела. Пределы включения и отключения дополнительного насоса программируются в параметрах преобразователя частоты.
Если при работе одного дополнительного насоса преобразователь снова достигнет максимальных оборотов и будет работать на них в течение установленного времени (заводская установка - 20 секунд), то произойдет подключение второго дополнительного насоса. Отключение дополнительных насосов будет производиться в обратном порядке.
Также имеется возможность подключения электроконтактного манометра (ЭКМ) на напорном трубопроводе насосной станции для обеспечения управления дополнительным насосом при выходе из строя преобразователя частоты. При этом следует отметить, что высший приоритет имеет ситуация, при которой происходит отключение дополнительного насоса (т.е. если на ЭКМ замкнут контакт верхнего уровня, то дополнительный насос будет отключен независимо от скорости регулируемого двигателя, и наоборот, при минимальных оборотах дополнительный насос будет отключен независимо от состояния контактов ЭКМ).
Режим работы насоса и автоматическое чередование насосов
В станции управления имеется возможность выбора режима работы каждого насоса - «Ручной», «Автомат» и «Отключен» - переключателем «Выбор режима» каждого насоса. При отсутствии аварийных ситуаций в регулируемом режиме работают насосы, переключатель которых установлен в положение «Автомат».
Если переключатель «Выбор основного насоса» будет установлен в положение «1» или «2», то соответствующий насос будет считаться основным и управляться от ПЧ, а оставшиеся подключаются в качестве дополнительных от сети. Если переключатель находится в положении «0», то станция будет автоматически менять насос, работающий от ПЧ, через заданный интервал времени (заводская установка - 7 суток). Из режима автоматического чередования исключается насос, на котором произошла какая-либо авария. При отключении электроэнергии работа счетчика часов приостанавливается и при возобновлении электропитания продолжается.
Индикация аварийных состояний
При аварии основного насоса, работающего от преобразователя частоты, будет включен индикатор «Авария» соответствующего насоса и поочередно запущены резервные насосы от преобразователя частоты. При аварии этих насосов будет включен индикатор «Авария ПЧ», индикатор аварии основного насоса погашен, а станция - полностью остановлена.
Дистанционное управление
Имеется возможность дистанционного включения/отключения станции в «Автоматическом» режиме управления.
Время включения станции после получения сигнала «Дистанционного отключения» - 10 секунд.
Время отключения станции после получения сигнала «Дистанционного отключения» - 10 секунд.
При дистанционном включении следует помнить, что станция включится в то состояние, которое было до отключения, если за время отключения непосредственно на станции не производилось никаких работ.
Запуск и останов насосов кнопками в ручном режиме
На станции имеется возможность запустить любой насос в ручном режиме напрямую от сети кнопкой «Пуск» (переключатель режима работы насоса должен быть в положении «Ручной»). При этом следует иметь в виду, что возможен одновременный запуск двух насосов в нерегулируемом режиме, что может привести к превышению максимально допустимого давления.
Если переключатель режима работы насоса «Ручной - Отключен - Автомат» находится в среднем положении, то насос полностью остановлен и его запуск невозможен.
СУ-ЧЭ-ХХ-А-Х, где
СУ-ЧЭ - станция управления частотным электроприводом (преобразователь частоты входит в состав устройства),
Х - количество вводных линий: одна линия (без резервирования); две линии (с возможностью работы от любой линии),
Х - количество подключаемых насосов,
А - наличие управляющего контроллера,
Х - мощность подключаемого электродвигателя (кВт).
Станция управления состоит из:
  • преобразователя частоты со встроенным ПИД-регулятором, обеспечивающим плавный пуск и останов, а также управление любым электродвигателем станции в функции выбранной технологической переменной;
  • логического контроллера, осуществляющего получение и обработку информации, и выдачу управляющих воздействий на преобразователь частоты и насосные агрегаты (для автоматических станций);
  • блока сопряжения с системой внешней автоматики, осуществляющего получение и обработку информации и выдачу управляющих воздействий на преобразователь частоты и насосные агрегаты (для неавтоматических станций);
  • панели управления и сигнализации, позволяющей осуществлять выбор режима управления преобразователем частоты и насосными агрегатами, визуальный контроль над режимами работы преобразователя частоты и каждого насосного агрегата, а также оперативно изменять задание давления на преобразователь частоты непосредственно с панели управления;
  • пускозащитной аппаратуры, осуществляющей подключение выбранного насосного агрегата к выходу преобразователя частоты или сети и защиту от коротких замыканий и перегрузок по току.
Станция управления может работать в следующих условиях:
  • температура окружающего воздуха от 0 ?С до +40 ?С;
  • высота над уровнем моря до 1000 м;
  • длительное отклонение напряжения питания сети от + 10 % до – 15 %.
Применение станции управления позволит:
  • существенно повысить экономичность работы ЦТП (как возможный вариант установки) за счет возможности работы всех насосных агрегатов в регулируемом режиме;
  • уменьшить капитальные затраты за счет уменьшения числа преобразователей частоты;
  • значительно облегчить процесс задания и изменения режимов работы преобразователя частоты и насосных агрегатов;
  • повысить надежность работы группы насосных агрегатов за счет циклического подключения каждого насоса к преобразователю частоты, что обеспечивает равномерную загрузку насосных агрегатов.

Станции управления соответствуют ГОСТ Р51321.1-2007 и имеют сертификат соответствия № РОСС RU.АВ67.В00095.

Станции управления выпускаются в двух основных модификациях: автоматические и неавтоматические.

Автоматические станции предназначены для полностью автономной работы. Они снабжены встроенным логическим контроллером, который обеспечивает включение и отключение насосов, контролирует их работу, обеспечивает резервирование в случае аварии и производит автоматическое чередование насосов.

Неавтоматические станции предполагают наличие на объекте устройств внешней автоматики. В этом случае функции включения / выключения, резервирования, чередования агрегатов осуществляются внешним контроллером.

Технические данные

*Станции с количеством насосов более 6-и изготовляются по специальному заказу.

Качественная и своевременная доставка воды - одна из главных задач систем автоматизации процесса водоснабжения.

Какие преимущества дает система автоматизации и диспетчеризации процесса водоснабжения и водоотведения:

  • Контроль технологических показателей
  • Энергосбережение
      • За счет использования новых технологий.
      • Оптимальное управление насосными станциями, что позволяет уменьшить потери воды, снизить до минимума избыточные давления в контрольных точках. Рациональное использование ресурсов оборудования.
  • Получение информации о состоянии системы водоснабжения в реальном времени из любой точки планеты через интернет.

Базовым блоком в системе автоматизации водоснабжения является насосная станция. В минимальный комплект составляющих насосной станции входят:

  • Насос
  • Станция автоматического управления насосом
  • Датчик давления

СТРУКТУРА НАСОСНОЙ СТАНЦИИ




Насосная станция является самодостаточным цепью в системе автоматизации водоснабжения.

В ее комплект может входить прибор управления насосом - преобразователь частоты (ПЧ), который обеспечивает ряд преимуществ:

  • Поддержание давления в заданном диапазоне.
  • Уменьшение нагрузок на гидравлическую сеть. Снижение силы гидравлических ударов при пусках и остановках насосов.
  • Уменьшение нагрузок на электрическую сеть. Уменьшения пусковых токов при электрических двигателей.
  • Энергосбережение. Насос тратит только ту часть энергии, которая ему нужна, что приводит к увеличению КПД всей системы.

СТРУКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЕМ



  • Автоматизированная система управления водоснабжением собирает информацию со станций автоматического управления и строит адекватную модель состояния в реальном времени.
  • Оператор имеет возможность управлять процессом.
  • Оператор может выявить критические ситуации на основе собранных данных.
  • Система позволяет получать информацию из удаленных насосных станций.
  • Это обеспечивается с помощью технологий беспроводной связи.
  • Глобальная сеть Интернет позволяет в реальном времени получать данные о состоянии системы.
  • Сервер хранения информации гарантирует целостность и защищенность данных.

ПОСТРОЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ



Что нужно для установки системы автоматизации управления водоснабжением:

  • Станции автоматического управления насосом или группой насосов.
  • Специальное оборудование для реализации беспроводного соединения.
  • Контрактный номер от оператора мобильной связи на каждый узел системы.
  • Рабочее место оператора (ПК) с операционной системой Windows.
  • Серверное оборудование для управления группами насосов и специализированное программное обеспечение (производство ООО «Софтлист»), которое реализует все функции контроля и управления системой водоснабжения.

СПИСОК ОБОРУДОВАНИЯ

Автоматизированная система управления водоснабжением включает в себя программные и аппаратные средства.

К аппаратным относят: приборы сбора информации (датчики давления, уровня, объема), приборы контроля (программируемые контроллеры, микропроцессорные устройства управления, устройства защиты электродвигателя, частотные преобразователи, устройства плавного пуска электродвигателей) .

Приборы сбора информации

  • Датчики давления с унифицированным токовым выходом (4-20мА). Производители: Danfoss, Vika, ОВЕН.
  • Датчики давления с релейным сигналом.
  • Расходомеры с широким набором выходных сигналов (унифицированный токовый сигнал, HART-протокол, RS-485, CANopen, импульсный сигнал и др.) Производители: KROHNE, FUJI, UltraHeat и др.
  • измерители регуляторы, приборы поддержания уровня и давления. Приборы которые имеют промышленные протоколы передачи информации (токовый сигнал, сигнал напряжения, RS-485, RS-232, Ethernet, CANopen и др.). Производители: ОВЕН, Микрол, Omron и др.

Частотные преобразователи и устройства плавного пуска двигателей

Производители: Danfoss, Siemens, Schneider Electric (Altivar), Hitachi, Mitsubishi, Delta, ABB, Emerson, Omron

При проектировании новой системы возможен съем информации с программируемых логических контроллеров, программируемых реле, микропроцессорных приборов.

Название элемента Действия Описание
1 Скважинный (погружной) насос
2 Поверхностный насос Управление и визуализация. Задание давления, пуск, стоп, задание пределов и т.д. Размещается на мнемосхеме соответственно схеме предоставленной заказчиком
3 Резервуар Визуализация уровней в резервуаре. Возможно: верхний, нижний, или аналоговый Показывает уровень заполнения водой
4 Кран, электроклапан, задвижка Если это клапан, который упраляется с пульта, то визуализация состояния, закрыт-открыт. Кроме того вожможно управления Размещается на мнемосхеме соответственно схеме предоставленной заказчиком.
5 Контрольная точка давления Только визуализация Размещается на мнемосхеме соответственно схеме предоставленной заказчиком.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Компания «Софтлист» обладает многолетним опытом разработки и внедрения сложных IT-систем, а также их интеграции с производственными и учётными системами предприятия заказчика.

Почему компания «Софтлист» ?

  • Испытанная на практике методология планирования и ведения проектов с оптимальными сроками внедрения;
  • Сотрудничество с мировыми поставщиками программного обеспечения и IT-решений;
  • Специалисты с многолетним опытом построения и сопровождения IT-систем любой степени сложности;
  • Собственный стенд для отработки и тестирования новых решений;
  • Техническая поддержка, обучение и дальнейшее сопровождение проектов.

Заполните заявку

Для получения дополнительной информации о построении "Автоматизированной системы управления насосными станциями водоснабжения ", пожалуйста, заполните эту форму!

Уделите 1 минуту на заполнение заявки и мы подготовим коммерческое предложение для вас в кротчайшие сроки.

Программы, направленные на сбережение энергии и рациональное использование, в современных условиях экономического развития играют огромную роль. Чем эффективнее работает оборудование, тем лучше сказывается это на финансах. Если устройство при этом потребляет мало энергии, то экономия возрастает. Такие технологии в последнее время становятся все более популярными. Это относится к которые представляют собой целую группу устройств, отвечающих за управление.

Работает подобное оборудование автоматически, поэтому блок управления снабжается электрической и технологической защитой. Станция управления погружным насосом «Каскад» выделяется среди остальных. Она может использоваться для автоматического или ручного управления, а работает в роли щита, защищающего трехфазный электродвигатель. Используется такой агрегат для повышения давления, отвода стоков. Нашло свое распространение данное оборудование еще и в условиях систем водоснабжения. Сюда можно отнести артезианские скважины.

Особенности использования

Станции управления погружными насосами обеспечивают безотказную работу, ведь устройства оснащены всем набором защиты и управления электродвигателя на основе микропроцессора. Он гарантирует безаварийную и долговечную эксплуатацию трехфазного электродвигателя. Насосная станция и погружной насос, которые были оснащены подобными устройствами, обретают новые возможности. Например, выполнение определенных функций обеспечивается системой водозабора, которая позволяет контролировать рабочий ток, аварийное состояние и быстро настраивать защиту электрического двигателя.

Если авария случится, то она с помощью данного оборудования будет сброшена автоматически, после чего произойдет повторный пуск механизма с выдержкой во времени. На лицевом щите располагаются кнопки «Стоп» и «Пуск», с их помощью можно управлять станцией в ручном режиме. Подъем воды и ее дренаж осуществляются автоматически, при этом учитывается уровень жидкости, улавливаемый датчиками давления.

Защита электрического двигателя с помощью станции управления


Станции управления погружными насосами обеспечивают защиту двигателя, если был отмечен низкий уровень дебета артезианской скважины. Защита будет задействована в случае холостого хода двигателя, что происходит при разрыве соединения двигатель-насосная часть. Защита гарантируется при обрыве нескольких или одной фазы.

В электрической сети могут возникнуть короткие замыкания, защита в этом случае тоже сработает, как и при асимметрии напряжения, которое питает механизм. Такие станции управления погружными насосами располагаются в специальных металлических шкафах или ящиках, дверцы которых обладают резиновым уплотнением. Шкаф может быть закрыт на замок, а его корпус соответствует уровню защиты IP-54.

Описание и тонкости управления станцией Grundfos


Одной из самых распространённых сегодня является станция марки Grundfos. В качестве основного ее назначения выступает повышение давления в гидравлических системах в процессе водозабора и перекачивания воды циркуляционным способом. Вода при этом берется из:

  • накопительных емкостей;
  • колодцев;
  • водопроводной сети.

Такие станции управления погружными насосами обеспечивают широкие возможности эксплуатации. Корпуса обладают небольшими размерами и позволяют осуществлять установку оборудования в ограниченных пространствах.

Устройство гарантирует простоту в эксплуатации и обеспечивает автоматизацию системы управления. Информацию по режимам работы вы сможете отыскать, взглянув на контрольную панель, которая очень удобна для обзора. Автоматическая работа гарантируется терморегулятором, реле давления и протока, а также встроенным мембранным баком. При водозаборе выключение и включение агрегата осуществляется автоматически.

Необходимость использования станции управления


Наиболее часто станция управления погружным насосом ЭЦВ используется для поддержания определенного давления в трубопроводе. С помощью подобного оборудования можно поддерживать в водонапорной башне или емкости.

Используется подобное устройство для управления несколькими агрегатами, которые задействованы в условиях системы горячего или холодного водоснабжения. Применяются такие системы для управления несколькими или отдельными фекальными или дренажными электронасосами, чтобы контролировать уровень жидкости в подвале, колодце или емкости.

Использования станции управления насосами СУЗ


Центробежные насосы, которые устанавливаются в условиях скважин, тоже нуждаются в управлении и защите. Для них используются специальные станции, которые были упомянуты в подзаголовке. Они могут эксплуатироваться в закрытых помещениях, где температура внешнего воздуха изменяется в пределах от -45 до +40 о С, при этом относительная влажность может удерживаться на уровне 98% или ниже. Такие условия верны для температуры в +25 о С. Подобные станции управления обеспечивают систему определенными функциями, среди них:

  • управление уровнем воды;
  • отключение электродвигателя;
  • контроль датчика сухого хода;
  • восстановление режима работы;
  • блокировка включения двигателя.

Особенности применения станции управления QK

Отличная станция управления для погружных насосов - модель QK. Она предназначается для однофазного оборудования, мощность двигателя которого может изменяться в пределах от 0,37 до 2,2 кВт. К прибору не следует позволять приближаться детям, им его нельзя трогать во включенном или выключенном состоянии. Дети не должны прикасаться к электропроводке насоса.

Прибор функционирует исключительно в автоматическом режиме, ручное управление невозможно. Отключив электрическое питание, можно осуществить подключение станции. Если насосная станция и погружной насос были оснащены описываемой системой, а при эксплуатации вы заметили возникновение однотипных ошибок в течение короткого времени, то необходимо принять соответствующие меры для исправления ситуации.

Для начала осуществляется сброс установок с помощью кнопки и перезапуск системы. Как только вы заметите вспышки индикаторов, можете быть уверены, что оборудование перезагрузилось. Выбрать режим функционирования насоса вы сможете с помощью переключателя, который располагается на электронной плате. Питание насоса должно проводиться через подключение реле давления к клеммам насоса.