Автоматизация электроприводов второго подъема водозабора станции Хабаровск-1
Принцип работы водозабора станции Хабаровск-1. Оборудование насосной станции 2-го подъёма. Расчет пусковых характеристик и режимов работы насоса. Алгоритм работы системы автоматизации водозабора. Увеличение срока службы оборудования и приборов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.03.2014 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Водозабор является первым звеном сложной системы водоснабжения, обеспечивающим питание всех водопотребителей. Занимая головное положение в системе, водозабор имеет определяющую роль в ее функционировании. Современный водозабор для водоснабжения крупного города представляет собой сложный комплекс инженерных сооружений, оснащенных энергетическим и механическим оборудованием, системой автоматического и телемеханического управления. Такой водозабор должен работать бесперебойно при любых условиях забора воды, существенно изменяющихся по сезонам года.
Судоходство, лесосплавы, шугоход и ледоход, резкие колебания уровней воды, а также непредвиденные обстоятельства нарушают работу водозаборов. Даже небольшие нарушения режима работы водозабора влекут за собой крупные осложнения в водоснабжении, аварии же могут принести материальный ущерб, многократно превышающий стоимость самих водозаборных сооружений.
Современные системы водоснабжения имеют разветвленную сеть и большое число водопитателей, расположенных на обширной территории. Визуальный контроль за состоянием технологического оборудования и ручное управление не могут обеспечить достаточной надежности и экономичности работы насосной станции. Применение автоматизированного управления насосными станциями дает значительные преимущества:
- повышает бесперебойность, четкость и надежность работы, поскольку автоматическая аппаратура быстро реагирует на изменение режима работы станций;
- позволяет уменьшить вместимость баков водонапорных башен и сборных резервуаров за счет увеличения частоты пуска и остановки агрегатов;
- снижает эксплуатационные расходы вследствие уменьшения числа обслуживающего персонала, а также расходов на отопление и освещение помещений;
- снижает строительную стоимость, так как оборудование концентрируется на меньшей площади машинного зала;
- увеличивает срок службы оборудования и приборов благодаря своевременному выключению из работы агрегатов при возникновении неполадок в их работе.
1. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ ВОДОЗАБОРА СТАНЦИИ ХАБАРОВСК-1
1.1 Принцип работы водозабора станции Хабаровск-1
Водопровод ст. Хабаровск-1 построен в 1935-36 гг., очистные сооружения водопровода производительностью 4400 м3 /сут - в 1959 г. Забор амурской воды осуществляется двумя русловыми водоприемниками (оголовками) трубчатой конструкции в районе стадиона им. Ленина. По самотечным трубопроводам вода перетекает в береговой колодец, откуда насосами первого подъема подается на очистные сооружения, расположенные в парковой зоне стадиона. Выбор местоположения оголовков по гидравлическим условиям подхода воды оказался удачным, поэтому захвата донного наносного песка практически не происходит. В то же время размещение водозабора в центре города не отвечает требованиям санитарной защиты источника водоснабжения.
Проектом предусмотрена двухступенчатая схема реагентной очистки воды: осветление - фильтрование. Исходная вода хлорируется дозой от 2 до 3 мг/дм3 и после введения реагентов подается в водораспределительный лоток, откуда направляется в два осветлителя с взвешенным осадком конструкции ЦНИИ-2. Осветленная вода поступает в лоток, распределяющий ее на три скорых фильтра. Сооружения водоподготовки и насосные станции первого и второго подъема расположены в одном здании, это очень удобно при эксплуатации. Площадка водоочистных сооружений имеет ограниченные размеры, огорожена и охраняется.
Для сбора и накопления очищенной воды предусмотрены два резервуара емкостью 200 м3 и 400 м3, что составляет около 10 % суточной производительности станции, оптимальным считается объем 15-20 %.
Для промывки фильтров используется резервуар объемом 44 м3. На водоочистной станции обеззараживание осуществляется хлорированием с использованием жидкого хлора (проектом предусматривалась хлорная известь). Далее очищенная вода поступает на водонапорную башню емкостью 1000 м3 откуда и раздается потребителям. Принципиальная схема обработки воды показана на рис 1.1.
Рис 1.1 Принципиальная технологическая схема очистки воды водопровода ст. Хабаровск-1
1 - растворно-расходный бак коагулянта; 2 - растворный бак соды; 3 - эжектор; 4 - смеситель; 5 - воздухоотделитель; 6 - осветлитель; 7 - бак для промывки фильтров; 8 - скорый фильтр; 9 - РЧВ.
Из графика на рисунке 1.2 видно, что пиками потребления воды являются часы с 6.00 ч до 9.00 ч утра и с 18.00 ч до 20.00 ч вечера, а с 24.00 ч до 5.00 ч наблюдается минимальный разбор воды. Из этого можно сделать вывод, что постоянная работа насоса на максимальных оборотах не целесообразна.
Рис 1.2 График потребления воды ст. Хабаровск-1
1.2 Оборудование насосной станции 2-го подъёма
1.2.1 Насос центробежный типа «ЦН»400-105 «а»
Насос ЦН 400-105 «а» предназначен для перекачивания воды и жидкостей, имеющих сходные с водой свойства по вязкости и химической активности с температурой до 100єС, содержанием твердых включений до 0.05 % по массе и максимальным размером до 0.2 мм, в системах водоснабжения промышленных и коммунальных объектов, мелиорации.
Насосный агрегат состоит из центробежного насоса, асинхронного двигателя, упругой втулочно - пальцевой муфты с ограждением, установленных на общей фундаментной раме. Крепление агрегата к фундаменту и трубопроводов к насосу - жесткое.
Насос - центробежный, горизонтальный, с корпусом спирального типа, с рабочими колесами одностороннего входа, симметрично расположенными на валу.
Корпус является базовой деталью насоса, состоит из верхней и нижней частей соединенных между собой шпильками. Всасывающий и напорный патрубки выполнены в корпусе и направлены в противоположенные стороны, перпендикулярно оси насоса.
Опорами ротора насоса являются подшипники качения с консистентной смазкой, концевые уплотнения сальникового типа.
Направление вращения ротора насоса - почасовой стрелки, если смотреть со стороны привода. Технические параметры приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Технические параметры насоса «ЦН» 400-105 «а»
Напряжение, В |
380 |
|
Напор, м: |
96 |
|
Частота вращения, об/мин: |
1450 |
|
Мощность двигателя, кВт: |
160 |
|
КПД %: |
78 |
|
Допустимый кавитационный запас, м: |
4,0 |
|
Габаритные размеры, мм: |
2570х1155х1148 |
|
Масса, кг: |
2579 |
|
Наработка на отказ, ч: |
10000 |
|
Ресурс до капитального ремонта, ч: |
32000 |
Материалы корпуса, крышки и рабочего колеса насоса отливки из серого чугуна, деталей щелевых уплотнений не задираемые коррозионностойкие сплавы, материалы вала сортовой прокат из конструкционной легированной стали.
Насос в собранном виде с вспомогательными трубопроводами в пределах насоса, ответные фланцы на патрубках, приводной электродвигатель, соединительная муфта или муфта с ограждением, общая фундаментная рама, детали крепления насоса, двигателя и ограждения муфты.
1.2.2 Электродвигатель асинхронный общепромышленного назначения марки 4АМН-280М4УЗ
Двигатели серии 4АМН предназначены для продолжительного режима работы в закрытых помещениях от сети переменного тока частотой 50 или 60 Гц.
В настоящее время асинхронные электродвигатели потребляют около половины всей вырабатываемой в мире электроэнергии и широко применяются в качестве электропривода подавляющего большинства механизмов. Это объясняется простотой конструкции, надежностью и высоким значением КПД этих электрических машин.
Тип - трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.
Назначение - являются основой электроприводов механизмов, применяемых в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Все серии асинхронных электродвигателей представляют собой большой ряд модификаций и исполнений по степени защиты, климатическому исполнению, категории размещения, мощности, частоте вращения, питающему напряжению и конструкции.
Асинхронной машиной называется - двух обмоточная электрическая машина переменного тока, у которой только одна обмотка (первичная) получает питание от электрической сети с постоянной частотой щ1, а вторая обмотка (вторичная) замыкается накоротко или на электрические сопротивления. Токи во вторичной обмотке появляются в результате электромагнитной индукции. Их частота щ2 является функцией угловой скорости ротора Щ, которая, в свою очередь, зависит от вращающего момента, приложенного к валу.
Наибольшее распространение получили асинхронные машины с трехфазной симметричной разноименнополюсной обмоткой на статоре, питаемой от сети переменного тока, и с трехфазной или многофазной симметричной разноименно полюсной обмоткой на роторе.
Машины такого исполнения называют просто «асинхронными машинами», в то время как асинхронные машины иных исполнений относятся к «специальным асинхронным машинам».
Асинхронные машины используются в основном как двигатели; в качестве генераторов они применяются крайне редко.
Асинхронный двигатель является наиболее распространенным типом двигателя переменного тока.
Двигатели с короткозамкнутой обмоткой на роторе обладают также довольно высоким начальным пусковым вращающим моментом. Их основные недостатки: трудность осуществления плавного регулирования частоты вращения в широких пределах; потребление больших токов из сети при пуске (в 5ч7 раз превышающих номинальный ток). Технические параметры двигателя 4АМН-280М4УЗ приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2
Технические параметры электродвигателя 4АМН-280М4УЗ
Мощность, кВт |
160 |
|
Напряжение, В |
380 |
|
Частота вращения об/мин |
1500 |
|
КПД, % |
96 |
|
Cos ц, |
0,89 |
|
Степень защиты |
IP23 |
|
Iпуск, А |
6,5 |
|
Масса, кг |
725 |
1.3 Описание технических проблем и недостатков водозабора
Насосы второго подъёма работают в режиме: 1-рабочий, 2-резервных.
Смена работы насосов происходит каждые 3 месяца поочередно, пока один работает 2 других находятся на ТО, ТР и если есть необходимость на КР. Насосы всегда работают в номинальном режиме, а контроль подачи воды на башню осуществляется путем поджатия насоса механической задвижкой.
Связь между башней и насосной станцией осуществляется дежурным персоналом с помощью телефона, у дежурного на башне стоит датчик верхнего уровня воды с аварийной сигнализацией, после сигнала которой дежурный звонит на станцию для того чтобы насос был поджат на самый минимальный напор воды. Также на башне предусмотрена механическая защита от переполнения в виде трубы наваренной на стену резервуара, которая работает по принципу сливного бочка, если башня переполняется, то лишняя вода стекает по трубе в канализацию, никакой автоматизации процесса проектом не предусматривалось, из-за этого вытекает ряд проблем:
- излишнее потребление электроэнергии из-за отсутствия контроля скорости вращения насосов;
- преждевременный износ деталей насосов из-за постоянной работы в номинальном режиме;
- потеря чистой воды в силу отсутствия контроля заполнения башни и автоматизированной связи между насосной станцией и водонапорной башней;
- недостаточный контроль над технологическим процессом.
Также на водозаборе отсутствует оборудование контроля параметров насосов и их защиты от таких факторов как нагрев и перегрев двигателей, защиты от пониженного напряжения и перекоса фаз.
1.4 Выбор и описание оборудования для решения проблем водоснабжения
1.4.1 Станция управления ИРЗ-670
Для управления, контроля и защиты насосных агрегатов мы используем станцию управления ИРЗ-670.
Станция управления предназначена для управления тремя трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором с целью поддержания заданного технологического параметра.
Область применения станции управления - объекты жилищно-коммунального хозяйства, такие как: канализационные насосные станции, очистные сооружения, перекачивающие насосные станции теплосетей, повысительные насосные станции водоснабжения. Поддержание заданного технологического параметра осуществляется путем регулирования частоты вращения одного из трех электродвигателей.
Станция управления обеспечивает:
-управление электроприводами в ручном или автоматическом режиме;
-регулирование частоты вращения ротора электродвигателя по пропорционально-интегральному закону регулирования с поддержанием заданного параметра (давление, уровень);
-защиту электродвигателей пониженного и повышенного напряжения питания, короткого замыкания, перегрузки;
-управление резервными насосами (параллельная работа и автообмен для выравнивания ресурса работы насосов);
-автоматический перезапуск после пропадания напряжения питания;
-сохранение причин последних четырех аварийных отключений станции управления;
-обмен данными (управление и считывание сохраненной информации) посредством интерфейса RS-485 по протоколу обмена Modbus-RTU с возможностью работы в составе SCADA-системы.
Станция управления состоит из следующих частей:
- щит электрический с монтажной панелью, на которой смонтированы элементы и цепи станции управления;
- панель оператора, расположенная на лицевой стороне двери щита;
- панель управления преобразователем частоты, смонтированная на лицевой стороне двери щита;
- пульт дистанционного управления (по требованию заказчика).
Вид монтажной панели станции управления ИРЗ 670 приведён на рисунке 1.6.
Рис. 1.6 Вид монтажной панели станции управления ИРЗ-670
1 - преобразователь частоты; 2 - входной дроссель; 3 - релейный блок управления; 4 - автоматический выключатель защиты первого электродвигателя; 5 - автоматический выключатель защиты второго электродвигателя; 6 - автоматический выключатель защиты третьего электродвигателя; 7 - автоматический выключатель защиты ПЧ; 8 - блок реверсивных контакторов; 9 - тепловые реле; 10 - приставки контактные; 11 - сетевой контактор; 12 - вентилятор; 13 - термореле, входящее в систему регулирования температуры воздуха в шкафу; 14 - блок ввода; 15 - блоки вывода насосов 1, 2, 3; 16 - клеммные зажимы цепей управления и сигнализации; 17 - муфты; 18 - трансформатор; 19 - электрический звонок; 20 - блок предохранителей; 21 - шина заземления; 22 - шина PEN; 23 - сигнальная лампа; 24 - заглушка.
Технические характеристики станции управления:
- питание станции управления осуществляется от трехфазной электрической сети переменного тока с глухо заземлённой нейтралью номинальным напряжением 380В частотой (50±1) Гц. Допустимый диапазон напряжения электрической сети - от 320 до 420 В;
- номинальное напряжение вспомогательных цепей 220В переменного тока и +24В постоянного тока, суммарный ток цепей управления не более 2 А;
- номинальное напряжение изоляции 600 В;
- количество подключаемых электродвигателей - 3;
- номинальный ток главной цепи 135 А;
- номинальный ток каждого из подключенных к станции управления электродвигателей не должен превышать значения 135 А. При этом следует исходить из того, что 120 % превышение допустимо в течение 5 минут, а 150% превышение - в течение 1 минуты. По истечении указанных интервалов подключенный электродвигатель будет обесточен;
- станция управления обеспечивает выполнение функций защиты от короткого замыкания главной цепи при номинальном токе короткого замыкания, с помощью автоматического выключателя;
- установка по току срабатывания автоматического выключателя, представлена в таблице 1.3;
Таблица 1.3
Характеристики автоматического выключателя
Тип выключателя |
Позиционное обозначение |
Установка по току срабатывания, А |
Время отключения, сек |
|
ВА57-31340010-20 УХЛ3 50А |
QF1…QF3 |
800 |
0,1 |
|
ВА57-31340010-20 УХЛ3 50А |
QF4 |
400 |
0,1 |
- время отключения автоматического выключателя представлено в столбце 4 таблицы 1.3;
- станция управления обеспечивает поддержание величины некоторого технологического параметра, заданного уставкой и измеряемого при помощи датчика с унифицированным выходным сигналом (4-20 мА). Поддержание параметра производится путём регулирования частоты вращения электродвигателя, подключенного к блоку вывода станции управления. Расчёт требуемой частоты вращения электродвигателя производится пропорционально-интегральным (ПИ) методом;
- станция управления обеспечивает режимы автоматического пуска с частотным регулированием, автоматического прямого пуска (от сети) и ручного прямого пуска от сети;
- станция управления обеспечивает включение резервного электродвигателя при аварии основного (автоматический ввод резерва) с сигнализацией о выходе из строя электродвигателя;
- станция управления обеспечивает защиту от аварийных режимов, вызванных превышением рабочего тока в управляемых электродвигателях.
В автоматическом режиме работы станция управления обеспечивает автоматическое повторное включение:
- после восстановления напряжения питания;
-после остановки, вызванной превышением поддерживаемого технологического параметра над уставкой.
На индикатор панели преобразователя частоты возможен вывод следующей информации:
- текущего значения поддерживаемого параметра;
- уставки технологического параметра;
- тока частотно-регулируемого электродвигателя.
Конструкция станции управления обеспечивает подключение внешней сигнализации, режимов работы станции управления:
- средняя наработка на отказ 20000ч;
- средний срок службы станции управления 8 лет;
- средний срок сохраняемости (до ввода в эксплуатацию) в заводской упаковке в отапливаемых помещениях - не менее 3 лет.
Масса и габаритные размеры станции управления приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.4
Габаритные размеры станции
Высота, мм |
Ширина, мм |
Глубина, мм |
|
1320 |
762 |
330 |
На лицевой стороне станции управления расположена панель оператора, внешний вид станции управления с лицевой стороны показан на рисунке 1.7.
Рис 1.7 Внешний вид станции управления ИРЗ-670
1 - панель управления преобразователя частоты; 2 - светосигнальный индикатор «СЕТЬ» желтого цвета; 3 - светосигнальный индикатор «АВАРИЯ» красного цвета; 4 - светосигнальные индикаторы «ОТ СЕТИ» зеленого цвета; 5 - светосигнальные индикаторы «ЧАСТОТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ» зеленого цвета; 6 - переключатели «РУЧНОЙ», «ЗАПРЕТ», «АВТОМАТ; 7 - кнопки двойные «ПУСК», «СТОП»; 8 -выключатель звукового сигнала ; 9 - кнопка «АВАРИЙНЫЙ СТОП»; 10 - решетка вентиляции (с правой стороны станции управления); 11 - знак электробезопасности; 12 - наклейка с логотипом предприятия.
Конструктивно станция управления изготовлена в навесном щите закрытого исполнения одностороннего обслуживания, устанавливаемого на металлической опорной раме. Дверь щита снабжена замком, закрывающим дверь на ключ.
Конструкция щита предусматривает принудительное воздушное охлаждение с фильтрацией нагнетаемого воздуха. В щите размещены преобразователь частоты, силовая аппаратура, аппаратура управления, индикации и защиты электродвигателей.
Описание режимов работы станции управления.
Станция управления предназначена для работы в ручном и автоматическом режимах. Выбор режима работы станции управления производится при помощи переключателей SA2, SA3, ,SA4 имеющих 3 положения: «РУЧНОЙ», «ЗАПРЕТ» и «АВТОМАТ».
Ручной режим работы станции управления предназначен для пробного пуска электродвигателя, а также может использоваться как резервный режим при отказе преобразователя частоты. Регулирование частоты вращения электродвигателя в этом режиме невозможно.
Перевод электродвигателя в ручной режим управления производится установкой переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ» из группы «НАСОС1», «НАСОС2», «НАСОС3» в положение «РУЧНОЙ». Нажатием кнопок «ПУСК» и «СТОП» производится прямой пуск и отключение соответствующего электродвигателя, при этом включается соответствующий индикатор «ОТ СЕТИ».
При переводе переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ» из группы «НАСОС1», «НАСОС2», «НАСОС3» в положение «ЗАПРЕТ» также происходит отключение электродвигателя, вне зависимости от состояния кнопок «ПУСК» и «СТОП».
Автоматический режим работы станции управления.
При переводе хотя бы одного из переключателей «РЕЖИМ РАБОТЫ» в положение «АВТОМАТ», станция управления переходит в автоматический режим работы. В автоматическом регулировании задействуются только те электродвигатели, соответствующие переключатели которых переведены в положение «АВТОМАТ».
При работе в автоматическом режиме электродвигатели подразделяются на «основной» и «дополнительный». Основной электродвигатель используется для частотного регулирования с целью поддержания заданного технологического параметра, дополнительный электродвигатель включается прямым пуском при невозможности поддержания заданной величины технологического параметра при помощи основного электродвигателя. В зависимости от очерёдности включения, каждый из трех подключенных к станции управления электродвигателей может выполнять функции основного и дополнительного. Смена функций электродвигателей до их отключения невозможна.
Преобразователь частоты предназначен для частотного управления подключенным к его выходу электродвигателем; в контроллере преобразователя частоты также реализован алгоритм работы всей станции управления.
1.4.2 Преобразователь частоты ПЧ-С300
Применяется для плавного пуска, регулирования скорости вращения вала, контроля и защиты асинхронных трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
Достоинства:
- управление тремя электронасосными агрегатами общей магистрали;
- без датчиковая система защиты от перегрева электродвигателя;
- встроенная защита от включения при заниженной температуре окружающего воздуха;
- низкотемпературный светодиодный индикатор.
Преобразователь частоты выполнен на основе трехфазного инвертора с ШИМ-модуляцией, преобразующего сетевое напряжение в напряжение с регулируемой амплитудой и частотой. Микропроцессорная система управления гальванически развязана от силовых цепей, обеспечивает регулируемый пуск и торможение, обеспечивает защиту двигателя и преобразователя при возникновении аварийных ситуаций.
Преобразователи частоты ПЧ-С300 изготавливаются под трехфазное напряжение 380 В. Рабочая температура окружающей среды: от минус 10°С до +40°С.
Преимущества использования преобразователей частоты:
- увеличение срока службы подключаемого оборудования;
- исключение пусковых перегрузок сети;
- сокращение расхода электроэнергии на 20--60 % и более;
- автоматизация объектов и снижение удельных затрат;
- высокая помехоустойчивость и электробезопасность.
Функции преобразователя частоты:
- формирование напряжения 0--380В частотой 0,5--200 Гц с несущей частотой до 5 кГц;
- многофункциональное измерение;
- пи-регулирование;
- ускоренное торможение;
- управление одновременно тремя электродвигателями, работающими на одну нагрузку;
- защита по току, напряжению и температуре;
- регистрация аварий;
- термическая защита электродвигателя;
- автоматический перезапуск;
- прием управляющих сигналов;
- по 6 цифровым программируемым входам;
- по 2 аналоговым входам;
- вывод контролируемых сигналов;
- на цифровой программируемый выход;
- на релейные программируемые выходы;
- на аналоговые (до 2-х) выходы;
- управление и контроль через интерфейс RS232/RS485 (протокол Modbus-RTU) с возможностью работы в сети, а также интегрирования в SCADA-систему.
Параметры преобразователя указаны в таблице 1.5
Таблица 1.5
Параметры преобразователя частоты ПЧ-С300
Тип |
Номинальный выходной ток, А |
Максимальный выходной ток, А |
Рекомендуемая мощность подключаемого электродвигателя, кВт, для номинального напряжения 380 В. |
Габариты, мм |
|
ПЧ-С300/310 |
310 |
403 |
160 |
1022x586x343 |
1.4.3 Программируемый логический контроллер ОВЕН 304-308
Рекомендуется к использованию:
- для построения автоматизированных систем контроля и учета энергоресурсов;
- для создания устройств сбора и передачи данных;
- для объединения устройств с различными протоколами и интерфейсами связи в единую сеть;
- для построения распределенных систем управления и диспетчеризации с использованием как проводных, так и беспроводных технологий.
Отличительные особенности линейки:
- встроенная ОС;
- 2 порта Ethernet для применения в системах с обязательным резервированием каналов связи;
- 3 встроенных последовательных интерфейса RS232;
- 5 RS-232/RS-485, для подключения различного оборудования;
- наличие 2-х USB портов для подключения внешних накопителей информации;
- наличие встроенного карт-ридера для подключения SD-карт, объемом до 2-х Гб;
- наличие встроенных часов реального времени;
- в контроллере заложены мощные вычислительные ресурсы на основе встроенной ОС;
- высокопроизводительный процессор RISC архитектуры ARM9, с частотой 180МГц компании Atmel;
- большой объем оперативной памяти - 32МБ;
- большой объем энергонезависимой памяти - Flash, 16МБ;
- интерфейсы связи;
- 2 x Ethernet 10/100 Мbps;
- 3 x RS232;
5 x RS232/RS485.Приборы, расположенные на лицевой и боковой панели контроллера показаны на рисунке 1.10.
Рис 1.10 Лицевая и боковая панель контроллера ОВЕН 304-308
На лицевой поверхности прибора находятся:
- светодиод «Питание»;
- светодиод «Работа» - после включения ПЛК загружает файловую систему на RAMDISK; после прохождения загрузки системы светодиод загорается; после получения команды «halt» - выключается;
- светодиоды «LAN1, LAN2» - при соединении Ethernet-порта с сетью - загораются. При прохождении сигнала - мерцают;
- светодиоды «Р1, Р2, Р3, Р4, Р5, Р6, Р7, Р8» - 8 двуцветных светодиодов индицируют прохождение сигналов через последовательные порты. При получении данных (RXD находится в состоянии высокого уровня) - включен зеленый цвет; при передаче данных (ТXD находится в состоянии высокого уровня) - включен желтый цвет.
1.4.4 Датчики уровня воды ОВЕН
Для контроля уровня воды на водонапорной башне будем использовать датчики уровня воды поплавкового типа “ПДУ” фирмы “ОВЕН”
Поплавковые датчики уровня - одни из самых недорогих и, вместе с тем, надежных устройств для измерения уровня жидкостей. Поплавковые датчики уровня ОВЕН ПДУ могут использоваться для контроля уровня самых разных продуктов, например сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов. Поплавковые датчики уровня устойчивы к пене и пузырькам в жидкости и могут работать с вязкими жидкостями.
Датчики уровня ОВЕН ПДУ применяются для измерения как текущего, так и предельного (максимального или минимального) уровня жидкости.
Пример области применения поплавковых датчиков - контроль уровня жидкости в транспортных средствах. Прежде всего, это задачи по контролю объема топлива в тяжелой технике: грузовиках, экскаваторах, тепловозах. Здесь датчики уровня работают в условиях сильной вибрации и волнения на поверхности жидкости.
Для устранения влияния этих факторов поплавковый датчик помещают в специальную демпферную трубу, диаметром чуть больше, чем диаметр поплавка.
Конструкция датчиков ОВЕН ПДУ очень проста. Датчик имеет поплавок, передвигающийся по вертикальному штоку. Внутри поплавка находится постоянный магнит, а в штоке, представляющем собой полую трубку, находится геркон. Герконовый контакт срабатывает при приближении магнита.
Датчики ОВЕН ПДУ могут работать при температурах до 105 °С в химически агрессивных средах. Материал - нержавеющая сталь, таблица 1.6.
Таблица 1.6
Технические параметры датчиков уровня ОВЕН
Наименование параметра |
Значение |
|
Электрические параметры |
||
Схема подключения |
Двухпроводная |
|
Род питающего тока |
Постоянный |
|
Напряжение питания, В |
10…36 |
|
Выходной сигнал, мА |
4…20 |
|
Потребляемая мощность, Вт, не более |
1 |
|
Сопротивление нагрузки, Ом, не более |
определяется по формуле: (U- 8)·50, где U - напряжение питания, В |
|
Метрологические характеристики |
||
Диапазон измерений уровня, мм |
от 0 до 250...2000 (в зависимости от исполнения) |
|
Дискретность измерения уровня (разрешающая способность), мм. |
10 |
|
Погрешность измерения уровня, мм. |
±(10+0,01·L), L-диапазон крепления |
|
Дополнительная погрешность измерения от температуры, % на 10 °С, не более |
0,2 |
|
Конструктивные параметры |
||
Расположение оси крепежного отверстия датчика в резервуаре |
Вертикально |
|
Типоразмер присоединительной резьбы |
G2 |
|
Размер «под ключ», мм |
36 |
|
Диаметр наружной оболочки соединительного кабеля, мм |
4...8 |
|
Сечение соединительных проводов, мм2 |
0,2…2 |
|
Материал рабочей части датчика |
Сталь 12Х18Н10Т |
|
Степень защиты по ГОСТ 14254 |
IP65 |
Если установка датчика сверху емкости невозможна, то поплавковый датчик уровня можно вмонтировать в стенку емкости, рисунок 1.12. В этом случае поплавок с магнитом крепится на шарнире, а герконовый выключатель в корпусе датчика. Такие датчики срабатывают, когда жидкость достигает поплавка и предназначены для сигнализации предельного уровня.
Рис 1.12 Варианты крепления датчиков на резервуаре воды
Возможно два варианта крепления: горизонтальное (ПДУ-1.1) и вертикальное (ПДУ-2.1, ПДУ-3.1).
Вертикальное крепление позволяет отслеживать как промежуточные, так и предельные (переполнение, недолив) уровни, горизонтальное - только промежуточные уровни.
Датчик ПДУ-3.1, имеющий шарообразный поплавок, может работать с более вязкими жидкостями. Конструкция датчиков ОВЕН ПДУ показан на рисунке 1.13.
Рис 1.13 Принцип работы датчиков уровня воды ОВЕН
Повышение уровня жидкости в резервуаре приводит к перемещению поплавка вверх и замыканию контакта датчика уровня.
1.4.5 Датчики давления ОВЕН ПД100
Для измерения и контроля давления в трубопроводной магистрали установим 2 датчика давления (1- на станции; 2- возле подхода магистрали к башне).
Датчики серии ОВЕН ПД100-ДИ предназначены для непрерывного преобразования избыточного давления измеряемой среды в унифицированный сигнал постоянного тока 4…20 мА. Параметры датчиков приведены в таблице 1.7.
Таблица 1.7
Параметры датчиков давления ОВЕН ПД-100
Выходной сигнал |
4...20 мА постоянного тока |
|
Диапазон рабочих температур контролируемой среды, °С |
-40…+100 |
|
Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С |
-40…+80 |
|
Пределы допустимой основной погрешности измерения, % не более |
±0,25 ±0,5 |
|
Напряжение питания постоянного тока, В |
12…36 |
|
Сопротивление нагрузки, Ом |
0…1200 (в зависимости от напряжения питания) |
|
Устойчивость к механическим воздействиям (ГОСТ Р 52931-2008) |
группа исполнения V3 |
|
Степень защиты корпуса датчиков давления |
IP65 |
|
Потребляемая мощность, Вт не более |
0,8 |
|
Среднее время наработки на отказ, ч не менее |
50 000 |
|
Средний срок службы, лет не менее |
12 |
Датчики избыточного давления предназначены для систем автоматического регулирования, управления и индикации в различных областях промышленности, жилищно-коммунального хозяйства, на тепловых пунктах и т.п.
Основными функциями преобразователя давления являются:
- измерение избыточного давления нейтральных к нержавеющей стали AISI 316L или керамике (Al2O3) сред (воздух, пар, различные жидкости);
- преобразование давления в унифицированный сигнал постоянного тока 4...20 мА;
- верхний предел измеряемого давления (ВПИ) - ряд значений от 10 кПа до 25 Мпа;
- перегрузочная способность 200% от ВПИ;
- класс точности ±0,25; ±0,5 и ±1,0 % от ВПИ;
- степень защиты корпуса датчика давления - IP65;
- помехоустойчивость удовлетворяют требованиям к оборудованию класса А по ГОСТ Р 51522.
Схема подключения датчиков показана на рисунке 1.15.
Рис 1.15 Схема подключения датчика ПД-100
1.4.6 Счетчик расхода воды ЭРГОМЕРА-125
Для контроля расхода и потерей жидкости установим на станции и на башне счетчики расхода воды ЭРГОМЕРА-125
Предназначен для измерения среднего и суммарного объемного (массового) расхода жидкостей, в том числе реверсивного, а также температуры:
- воды питьевой, технической, морской;
- агрессивных жидкостей.
Преимущества:
- автономное питание - не менее 4 лет;
- встроенные интерфейсы - RS-232/485;
- архив результатов измерений и событий в энергонезависимой памяти. Просмотр на индикаторе счетчика:
- передача по интерфейсу RS-232/485 архивных данных, текущих показаний расходомера и его состояния;
- чтение и изменение через интерфейс RS-232/485 параметров счетчика, в том числе текущего времени;
- интеграция в системы АСУ/АКСУЭ;
- измерение расхода (объемного и массового) и объема (массы) реверсивных потоков;
- межповерочный интервал 4 года. Поверка на автоматизированном поверочном комплексе беспроливочным методом.
Технические характеристики счетчика расхода воды ЭРГОМЕРА-125 показаны в таблице 1.8.
Таблица 1.8
Технические параметры счетчика расхода воды ЭРГОМЕРА-125
Наименование параметра |
Значение |
|
Диаметр условного прохода (Dy) трубопровода, мм |
80..1600 |
|
Количество ультразвуковых расходомеров, шт. |
2 |
|
Диапазон измерения при скоростях потока, м/с |
0,5..10,0 |
|
Относительная погрешность измерения расхода (объема), % |
2 |
|
Количество каналов измерения давления, шт. |
3 |
|
Количество каналов измерения температуры, шт. |
3 |
|
Приведенная погрешность преобразования сигналов датчиков давления и температуры,% |
0,5 |
|
Температура измеряемой жидкости, °С |
0..80 |
|
Температура окружающей среды для преобразователя измерительного (ПИ), °С |
0..50 |
|
Степень защиты ПИ/ППЭ |
IP54/IP68 |
|
Питание ПИ (от однофазной сети переменного тока), В. |
~220 |
|
Глубина архивов измерительной информации: - часового, час. - суточного, сут. - месячного, мес. |
1440 160 36 |
|
Средний срок службы, лет |
10 |
|
Среднее время наработки на отказ, ч |
10000 |
|
Гарантийный срок, мес. |
12 |
|
Масса ПИ, не более, кг |
0,5 |
|
Габаритные размеры ПИ, не более, мм |
200x200x105 |
Техническое обеспечение.
ППЭ устанавливаются на горизонтальных, наклонных и вертикальных участках трубопровода с направлением потока вверх.
На импульсном интерфейсе (сухой контакт) формируются нормированные импульсы, соответствующие измеренному объему (массе) жидкости.
Интерфейс RS-232/485 позволяет интегрировать счетчик в существующие автоматизированные системы учета, а также создавать на его основе новые. Для организации каналов передачи данных могут использоваться выделенные и коммутируемые телефонные линии связи, GSM, GPRS и CDMA модемы, сети RS-485 и локальные вычислительные сети (ЛВС) Ethernet.
Программное обеспечение.
Микропроцессорная технология обеспечивает пересчет измеряемых величин, хранение настроек, калибровочных коэффициентов в памяти прибора, ведение архива, а также диагностику неисправностей и индикацию.
При вводе в эксплуатацию настройка счетчика происходит автоматически. Счетчик не имеет и не требует регулировок и специальной квалификации персонала.
Конфигурирование счетчика производится со встроенной клавиатуры или по интерфейсу RS-232/485 с ПЭВМ.
Защита от несанкционированного доступа уникальным кодом. Факт и время изменения параметров фиксируется в энергонезависимой памяти счетчика. Программируются функции реверса.
В энергонезависимой памяти расходомера хранятся:
- объем и масса измеряемой среды;
- средние значения температур измеряемой среды;
- времена наработки, реверса, отсечки и превышения предельного расхода;
- архив событий.
Счетчики комплектуется программным обеспечением ПЭВМ для ввода информации, формирования и вывода отчетов в виде протоколов, графиков и диаграмм, а также отображения измеряемых величин в реальном времени.
Комплектация приведена в таблице 1.9.
Таблица 1.9
Комплектация поставки
Наименование |
Количество |
|
Преобразователь измерительный, шт. |
1 |
|
Преобразователь пьезоэлектрический накладной, шт. |
2 (4*) |
|
Сигнальные кабеля, м |
2 (4*) x 10 |
|
Руководство по эксплуатации, шт. |
1 |
|
Формуляр, шт. |
1 |
|
* - для двухканального расходомера |
1.4.7 Радиомодем «Пульсар»
Для связи оборудования башни с насосной станцией будем использовать радиомодемы «Пульсар». Первый будет установлен на ПК станции через USB порт и будет работать в режиме приема, второй стоять на контроллере башни также через USB порт и будет работать в режиме передача. Данные будут передаваться на разрешённой волне 433-434 МГц.
Радиомодем «Пульсар» предназначен для передачи и приема цифровой информации при работе в составе беспроводных систем связи удаленных объектов, систем технологического и коммерческого учета, охранных систем, метеостанций, станций коррозионной защиты. Радиомодем Пульсар является конструктивно и функционально законченным устройством для преобразования сигналов стандартных последовательных интерфейсов RS 232 или RS 485 в радиочастотные посылки и обратно. Передача данных осуществляется на частоте (433,92 ± 0,2%) МГц при выходной мощности до 10 мВт, что позволяет его использовать без разрешения органов ГосСвязьНадзора.
Прибор выполнен в пластмассовом корпусе, в котором установлена печатная плата. Возможно "уличное" (влагозащищенное) исполнение.
Преимущества:
- скорость передачи по эфиру от 1200до 250000 бит/с;
- обмен по интерфейсу RS232/RS485/USB на скоростях 1200-115200 бит/с (задается пользователем);
- применение любых антенн 433-434 МГц (BNC);
- монтаж на DIN-рейку;
- широкий диапазон рабочих температур;
- не требует регистрации в ГРС России;
- возможна ретрансляция данных;
- простота настройки и программирования.
Основные характеристики приведены в таблице 1.10.
Таблица 1.10
Основные технические характеристики
Диапазон частот, МГц |
433,92 ± 0,2% |
|
Напряжение питания, В |
7...20 либо 220 |
|
Потребляемый ток в режиме приема (от 12 В), мА, не более |
30 |
|
Потребляемый ток в режиме передачи (от 12 В), мА, не более |
50 |
|
Выходная мощность передатчика, мВт |
10 |
|
Волновое сопротивление нагрузки, Ом |
50 |
|
Режим передачи |
полудуплексный |
|
Внешние интерфейсы |
RS485 (USB, RS232 опц.) |
|
Габаритные размеры, мм |
35/56/88 |
|
Способ установки |
DIN-рельс 35 х 7,5 мм |
1.4.8 Устройство управления и защиты электропривода задвижки без применения концевых выключателей ОВЕН ПКП-1
Прибор ПКП-1 предназначен для управления и контроля работой задвижек и затворов и для защиты их механизмов и электропроводов при заклинивании без применения концевых выключателей.
Функциональные возможности:
- автоматическая остановка электропривода при достижении задвижкой крайнего положения без применения концевых выключателей;
- контроль положения задвижки:- в ПКП1Т - по времени ее перемещения и току, потребляемому электродвигателем;- в ПКП1И - по числу оборотов вала и периоду следования импульсов, поступающих с датчика на валу задвижки;
- индикация текущего положения задвижки в процентах;
- выключение управления приводом с выдачей сигнала «Авария» при заклинивании задвижек или проскальзывании механизмов электропривода;
- сохранение информации о положении задвижки при обесточивании;
- регистрация положения задвижки при установке модуля стоковым выходом 4...20 мА;
- регистрация положения задвижки и управление приводом при установке модуля интерфейса RS-485 для связи прибора с компьютером.
Функциональная схема прибора ПКП-1 показана на рис 1.19.
Рис 1.19 Функциональная схема прибора ПКП-1
водозабор насосный автоматизация пусковой
Оператор может управлять положением задвижки:
- дистанционно с пульта управления с помощью кнопок, подключаемых к входам 1...3 прибора: «Открыть», «Закрыть», «Стоп»;
- с помощью кнопок, расположенных на лицевой панели прибора.
Входы 1...3 обеспечивают гальваническую развязку между кнопками и прибором.
ПКП1Т. Для контроля тока, потребляемого электроприводом задвижки, используется стандартный измерительный трансформатор тока, например, Т-0, 66-УЗ, подключаемый к входу 4.
ПКП1И. К входу 4 подключается датчик импульсов, установленный на валу задвижки:
- геркон;
- датчик Холла;
- активный датчик (индуктивный, емкостный, оптический).
Автоматическая остановка электропривода при достижении задвижкой концевого положения.
Блок управления (БУ) ПКП-1 позволяет автоматически отключать электродвигатель при достижении задвижкой крайнего (концевого) положения без применения концевых выключателей.
ПКП1-Т. При поступлении внешнего сигнала на открытие или закрытие задвижки БУ отслеживает значение силы тока с трансформатора тока и время, отсчитываемое таймером. На время пускового момента сигнал, поступающий с трансформатора, блоком управления игнорируется.
Определение концевого положения может осуществляться одним из трех способов:
- значение тока достигло заданного (параметр СurA) и время, отсчитанное таймером, находится в установленном интервале (IntL...IntH), как при закрытии, так и при открытии задвижки;
- то же при закрытии задвижки, а при открытии по истечении заданного времени (IntС);
- при открытии и при закрытии по истечении заданного времени.
Два первых способа определения концевого положения позволяют плотно закрывать задвижку, определять открытое положение в зависимости от ее конструктивных особенностей. Третий способ позволяет управлять некоторыми типами задвижек, не допускающих механических перегрузок в концевых положениях.
ПКП-1 сигнализирует о достигнутом задвижкой концевом положении, включая реле 4, если задвижка закрыта, или реле 5, если она открыта. Реле 1 или 2 при этом выключается.
ПКП1И определение концевых положений происходит аналогичным образом, но БУ отслеживает значение периода следования импульсов, поступающих от датчика, и их число. отключение электродвигателя.
Аварийное отключение электродвигателя.
Блок управления ПКП1 определяет аварийную ситуацию, при этом выключает управление приводом, включает реле «Авария» и мигание индикатора при:
- заклинивании задвижки в процессе движения;
- проскальзывании вала привода или других механизмов;
- контроль и индикация текущего положения задвижки.
В начале работы ПКП1 запускает таймер, отсчитывающий время движения задвижки и вычисляет процент ее открытия.
Любой из этих двух параметров (время движения или процент окрытия задвижки) можно вывести на индикатор прибора.
ПКП1 имеет два выходных реле для управления задвижкой (реле 1 и 2), два реле для имитации концевых выключателей (реле 4 и 5) и реле 3 для аварийной сигнализации.
Кроме того, в ПКП1 по желанию заказчика может быть установлен модуль, формирующий унифицированный токовый сигнал 4...20 мА, пропорциональный степени открытия задвижки, или модуль интерфейса связи с ЭВМ RS-485.
Настройка на объекте, программирование.
Для настройки прибора на объекте задают способ определения концевых положений и временные параметры хода задвижки. Зная рабочий ток двигателя электропривода, необходимо задать параметры защитного отключения.
Заданные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти прибора и остаются неизменными при выключении питания.
Программирование прибора осуществляется кнопками, расположенными на передней панели. Для предотвращения несанкционированного доступа к изменению параметров установлена защита.
1.4.9 Модуль ввода аналоговых сигналов ОВЕН МВ110-8А
Для преобразования аналоговых сигналов с датчиков и передачи их в сеть с интерфейсом RS-485 используем модуль ввода аналоговых сигналов ОВЕН МВ110-8А.
Прибор работает в сети RS-485 по протоколам ОВЕН, Modbus-RTU, Modbus-ASCII, DCON.
Тип протокола определяется прибором автоматически.
Прибор не является Мастером сети, поэтому сеть RS-485 должна иметь Мастер сети, например, ПК с запущенной на нем SCADA-системой, контроллер или регулятор. В качестве мастера сети могут использоваться контроллеры ОВЕН ПЛК и т.п.
К прибору предоставляется бесплатный ОРС-драйвер и библиотека стандарта WIN DLL, которые рекомендуется использовать при подключении прибора к SCADA-системам и контроллерам других производителей.
Конфигурирование прибора осуществляется на ПК через адаптер интерфейса RS-485/RS-232 или RS-485/USB (например, ОВЕН АСЗ-М или АС4, соответственно) с помощью программы «Конфигуратор М110», входящей в комплект поставки.
Основные особенности модуля ввода аналоговых сигналов МВ110-8А:
- 8 универсальных каналов аналогового ввода;
- типы входных сигналов: термопреобразователи сопротивления, термопары, унифицированные сигналы напряжения и тока (требуют использования внешнего резистора 50 Ом), сопротивление до 2 кОм;
- частота измерений: до 0,3 сек на канал;
- термопары: L, J, N, K, S, R, B, T, A-1, A-2, A-3;
- термопреобразователи сопротивления: 50М, Cu50, 50П, Pt50, Ni100, 100М, Cu100, 100П, Pt100, Ni500, 500М, Cu500, 500П, Pt500, Ni1000, 1000М, Cu1000, 1000П, Pt1000;
- унифицированные сигналы: 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА, +/-50мВ, 0-1В;
- напряжение питания: ~220 В и =24 В (универсальный источник питания).
Общий чертеж и схема подключения представлены на рисунках 1.21-1.22.
Рис 1.21 Общий чертеж МВ110-8А
Рис 1.22 Схема подключения активного датчика с токовым выходом 0…5.0, 0…20.0 или 4…20.0 мА
1.4.10 Задвижка КЗ 116 с электроприводом Томприн
Клиновые задвижки ДУ 100-250 мм серии КЗ 116 предназначены для герметичного перекрытия(открытия)трубопроводов воды и пара с высокими параметрами основных технологических систем станций.
Этот тип запорной арматуры характеризуется поступательным перемещением затвора в направлении перпендикулярном движению потока рабочей среды.
Задвижки могут применяться только для включения или отключения трубопроводов. Использование в качестве регулирующих устройств не допускается.
Основные преимущества:
- количество деталей сведено к минимуму;
- герметичность по классу В по ГОСТ 9544-93;
- герметичность обеспечивается на весь межремонтный период;
- ремонт без демонтажа из трубопровода.
Технические характеристики представлены в таблице 1.11.
Таблица 1.11
Технические характеристики
Обозначение |
КЗ 116.2.250.00-Э |
|
Условный проход Dу, мм |
250 |
|
Рабочая среда |
Вода |
|
Параметры рабочей среды |
37,3 |
|
Материал корпуса |
280 У |
|
Крутящий момент, Нм |
4000 |
|
Время полного открытия (закрытия), с. |
100 |
|
Тип электропривода |
Томприн Г.4000 |
|
Мощность электропривода, кВт |
4,0 |
|
Масса без э/п, кг |
1030 |
|
Масса с э/п, кг |
1242 |
2. СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА ВОДОЗАБОРА СТ. ХАБАРОВСК-1
2.1 Отладка оборудования перед использованием
2.1.1 Подготовка станции управления ИРЗ-670 к использованию
Для подготовки станции управления, необходимо выполнить следующие действия:
- установить реле РП21-004 на напряжение питания 380В из комплекта поставки в розетки для К1…К3;
- установить реле MY4 на напряжение 24В из комплекта поставки в розетки для К4, К5, К9;
- установить реле МК3Р5-S на напряжение 230В из комплекта поставки в розетки К6, К7, К8;
- установить переключатели в положение «ЗАПРЕТ». Взвести автоматические выключатели QF1…QF4. Проверить наличие вставок плавкихFU1…FU12 в держателях. В держатели FU1...FU6, FU11, FU12 устанавливаются вставки плавкие на ток срабатывания 1A, в держатель FU7… FU10устанавливается вставка плавкая на ток срабатывания 2А;
- вращением диска 2, рис. 2.1, установить ток срабатывания тепловых реле защиты электродвигателя в соответствии с типом электродвигателей подключенных к блоку вывода станции управления.
Рис 2.1 Тепловое реле
1-крышка; 2-диск задания уставок;
3-ручка крышки;
4-переключатель «СБРОС»; 5-кнопка «СТОП»;
6-кнопка «ТЕСТ»; 7-индикатор.
Тепловые реле КК1, КК2 и КК3 предназначенных для защиты подключаемых к станции управления электродвигателей предусмотрены ручной и автоматический режимы возврата. Для перевода теплового реле в автоматический режим следует поднять крышку 1, потянув за ручку 3, затем вращательно-поступательным движением утопить кнопку 4 до фиксации, как показано на рис. 2.2
Рис 2.2 Перевод теплового реле в автоматический режим
Перевод теплового реле в ручной режим осуществляется поворотом кнопки 4 в противоположном направлении. При срабатывании теплового реле, настроенного на работу в ручном режиме, его следует взвести нажатием на кнопку 4 после выдержки паузы, необходимой для его остывания, в автоматическом режиме взводить реле не требуется.
2.1.2 Схемы подключения насосов и их управление
Схема подключения преобразователя приведена на рисунке 2.3 входные и выходные провода должны быть многожильными, с тонкой жилой, типа ПВКВ. Три фазы и корпус электродвигателя подключать через четыре провода в экране.
Рис 2.3 Схема подключения силовых клемм
S1 - выключатель; L1 - дроссель; FU1-FU3 - предохранители; U,V,W - выводы для подключения электродвигателя M; L1,L2,L3,PE - выводы для подключения трёхфазной сети и земли N,L- выводы питания (током до 2А); вентиляторов, кроме ПЧ-С300/35, ПЧ-С300/45; +DC, Br - выводы для подключения тормозного резистора R.
Для защиты преобразователя и нагрузки от грозовых и коммутационных импульсов перенапряжения установить между заземлением и каждой фазой питающей сети до дросселя L1 ограничители напряжения (газоразрядники, варисторы), обеспечивающие величину напряжения не более 2700 В при длительности импульса до 100 мкс.
Чтобы устранить помехи от преобразователя частоты, рекомендуется экранировать провода питания преобразователя и провода питания двигателя, размещать их отдельно от других проводов.
На схеме 2.4 показано подключение к силовой цепи 380В преобразователя частоты и 3-х насосов.
Рис 2.4 Схема подключения 3-х насосов к силовой цепи
“U”,“V”,“W” - выводы для подключения электродвигателей M1-М3;
“L1”,“L2”,“L3”- выводы для подключения трёхфазной сети.
Преобразователь частоты может быть применен для управления максимум тремя насосами в системе без дополнительного контроллера. Один из этих насосов регулируемый, остальные питаются от сети. Управление насосами возможно только при работе преобразователя с регулятором ПИ.
Когда система будет установлена в режим прямого задания частоты c клавиатуры, дополнительные насосы выключаются, а преобразователь будет управлять только регулируемым насосом. Если выбран режим работы „управление насосами” параметром 4.1, то каждому насосу будет приписан свой релейный выход и свой цифровой вход. Релейный выход включает насос, а цифровой вход отключает насос от системы. Для работы с тремя насосами, для насоса №1 приписан выход „К1” и вход „ВХЦ4”, для насоса №2 выход.
„К 2” и вход „ВХЦ5”, а для насоса №3 выход „К3” и вход „ВХЦ6”. Схема цепи управления показана на рисунке 2.5.
Система управления включает только тот насос, цифровой вход которого активен (24В подключено). Если во время работы необходима замена регулируемого насоса, его следует заблокировать (отключить 24В), система переключится и начнет работу с новой конфигурацией. Отключенный насос можно разблокировать и он становиться дополнительным насосом.
После подачи сигнала блокировки для дополнительного насоса, выключится только этот насос, а система продолжит свою работу с другим дополнительным насосом. Функцию блокировки можно использовать для ручного управления определенным насосом, тепловой защиты двигателей, изменения варианта работы.
Рис 2.5 - Подключение цепи управления для трех насосов
2.1.3 Настройка преобразователя частоты
При первом включении преобразователя частоты следует указать в стандартных параметрах ПЧ:
- 4.1 активация режима управления насосами «ДА»;
- 4.2 максимальное количество работающих насосов «1»;
- 4.3 количество насосов участвующих в авто обмене «3»;
- 2.34 активизирует управление преобразователем частоты через порт последовательной связи RS (далее порт RS). Изменение этого параметра возможно во время работы двигателя. Если параметр 2.34 установлен на «НЕТ», то все сигналы управления, приходящие с порта RS, будут игнорироваться;
- 2.35 устанавливается скорость связи. Возможные величины 1200, 2400, 4800 и 9600 бит.
После выставления вышеперечисленных параметров мы сможем управлять всеми тремя насосами по интерфейсу RS-485 с ПК дежурного.
Также для нормальной работы насосов от ПЧ следует выставить набор стандартных параметров:
Параметр 1.19 дает возможность блокировать реверсивный режим работы, определяющий очередность фазных напряжений. Для этого параметр необходимо установить в состояние „лево” или „право”. В этом случае, независимо от управления, преобразователь частоты будет работать только в заданном направлении вращения электрического поля.
Подобные документы
Косвенные способы энергосбережения электроприводами. Анализ методов повышения энергоэффективности насосных станций. Регулирование потока с помощью вихревых клапанов. Оптимизация работы насосов путем использования частотно-регулируемого привода.
магистерская работа [1,0 M], добавлен 05.02.2017Определение противопожарного запаса воды, диаметров всасывающих и напорных водоводов, потребного напора насосной станции, геометрически допустимой высоты всасывания, предварительной вертикальной схемы насосной станции. Составление плана насосной станции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 23.06.2015Пуск насосной станции с началом отопительного сезона. Переход с работающего насоса на резервный. Останов насосной станции по окончанию отопительного сезона. Составление и анализ структуры системы автоматизации. Технические характеристики термомайзеров.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.04.2011Расчетные подачи и гидравлическая схема насосной станции. Проектирование машинного зала. Расчёт характеристик водопроводной сети. Выбор трансформаторов и подбор дренажных насосов. Расчет машинного зала в плане. Расчет параметров насосной станции.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 14.06.2010Характеристика насосной станции и реализуемого технологического процесса. Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов. Виды электропроводок. Монтаж кабельных линий, осветительного оборудования и защитного заземления.
дипломная работа [687,3 K], добавлен 03.04.2015Характеристики мелиоративной насосной станции. Выбор технических средств автоматизации. Принципиальная схема и техническое описание. Алгоритм действия элементов схемы. Расчет схемы соединений щита управления. Ввод в эксплуатацию и техника безопасности.
курсовая работа [555,5 K], добавлен 20.04.2016Характеристика насосной станции и требования, предъявляемые к электроприводу насосов. Электросхема управления насосной установкой. Расчет электрической сети питающих кабелей. Охрана труда при эксплуатации насосной станции. Типы осветительных щитков.
курсовая работа [114,4 K], добавлен 27.05.2009Выбор места расположения водозабора, его типа и оборудования. Устройство руслового типа. Глубина берегового колодца. Размеры всасывающей камеры. Расчет руслового водозабора. Мероприятия по защите берега. Зоны санитарной охраны водозаборных сооружений.
курсовая работа [444,4 K], добавлен 23.05.2015Проведение расчетов силовых и осветительных нагрузок при организации энергоснабжения канализационной насосной станции. Обоснование выбора схем электроснабжения и кабелей распределительных линий насосной станции. Расчет числа и мощности трансформаторов.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.02.2017Расчет диаметров всасывающего и нагнетательного трубопроводов насосной станции. Уточнение диаметра труб и скорости движения воды. Построение характеристики сети и нахождение рабочей точки совместной работы насоса и сети. Расчет рабочих параметров насоса.
курсовая работа [612,5 K], добавлен 28.04.2012