Управление скважинным насосом | Форум о строительстве и загородной жизни – FORUMHOUSE

Описание технического решения

Диспетчерский пункт на станции водозабора был ликвидирован и перенесен в здание котельной, а функции наблюдения за работой возложены на оператора котельной. В диспетчерской установлены компьютер и шкаф управления с контроллером ПЛК100 (рис. 1). Контроллер подключен к ПК посредством Ethernet.

На каждой скважине установлено оборудование: модули ввода/вывода ОВЕН МВА8/МВУ8, счетчик импульсов ОВЕН СИ8, устройство плавного пуска производства Веспер, датчик давления ПД100-ДИ с токовым выходом 4…20 мА производства ОВЕН, датчик тока с выходом 4…20 мА производства НПФ Агрострой.

На станции водозабора установлены: модули МВА8 и МДВВ, счетчики импульсов СИ8, приборы САУ-М6, датчик давления, датчики тока и модули защиты двигателей для каждого сетевого насоса УБЗ-301 производства Новатек-Электро. На водобаках установлен модуль МВА8 и датчики давления ПД100-ДИ.

Контроллер ПЛК100 кабелем «витая пара» объединил все скважины и станцию водозабора в одну промышленную сеть. Общая длина проложенной проводной сети составила 1700 метров. В сети установлены два повторителя RS-485 производства ICP DAS и одиннадцать модулей грозозащиты шины RS-485 производства Сапфир.

Виды и особенности их эксплуатации

В зависимости от специфики применения отличается комплектация оборудования. На отечественном рынке такие установки делятся на следующие виды:

Первые – это шкафы или станции управления скважинными насосами Электон. Они используются с приборами мощностью от 0,75 до 30 кВт и способны работать в комплексе с 6 агрегатами. Получая данные от гидростатических датчиков станции регулируют уровень давления в системе водоснабжения.

Станции управления погружным насосом ЭЦН обеспечивают бесперебойную работу всех элементов системы. Осуществляя контроль за работой электродвигателя они тем самым защищают его от перегрузок и возникновения аварийных ситуаций.

Смотрим видео о моделях ШУН, его устройство и конструкция:

ШУДН или системы управления дренажными насосами имеют достаточно широкую сферу применения. Они могут работать в комплексе с канализационными системами, оснащенными асинхронными двигателями, а также с различными типами агрегатов. Основное назначение таких станций управления фонтанной арматурой – это контроль за функционированием оборудования на основе сигналов, получаемых от датчиков.

Кроме перечисленных выше существуют и станции управления пожарными насосами. Их основная сфера применения – это системы пожаротушения. Оборудование этого класса управляется в ручном или автоматическом режимах. И переключиться с одного на другой можно используя тумблер на передней панели шкафа.

Возможности и функции системы

Программа, загруженная в память котроллера, была разработана в бесплатно прилагаемой среде программирования CoDeSys с использованием языков ST, CFC стандарта МЭК 61131-3. Графический интерфейс оператора разработан также в CoDeSys. Насосы для поддержания заданного уровня воды в накопительных ёмкостях и рабочих уровней воды в резервуарах включаются и выключаются автоматически.

Программа контроллера производит диагностику всех аналоговых и дискретных датчиков, установленных на объектах. Все ошибки протоколируются и визуализируются по каждому параметру: отсутствие связи по RS-485, обрыв, короткое замыкание, выход за пределы 4…20 мА, достижение аварийных пределов. В случае выхода из строя датчика диспетчер получает информацию о характере неисправности (рис. 3).

Если диспетчер своевременно не вмешается в процесс управления, то система продолжает работу по показаниям других исправных датчиков либо переходит на обходные ветви алгоритма управления. Анализируя параметры датчика тока, программа, например, может определить «сухой ход» насоса и отключить неисправный насос, либо переключить на исправный. При неисправном датчике давления программа разрешает работать насосу, при этом контролируются поток и текущий расход воды.

Программа имеет возможность квитировать тревоги и игнорировать сигналы любых датчиков в системе. Это позволяет моделировать различные аварийные ситуации, не вмешиваясь в реальный процесс управления, а в некритических ситуациях продолжать работать, не останавливая весь процесс управления. Диспетчер имеет возможность отслеживать на мониторе ПК рабочие параметры скважин (рис. 4) и станции водозабора, показатели уровней воды в резервуарах:

  • давление воды в скважине и водопроводе;
  • ток двигателей каждого насоса;
  • суммарный и текущий расход воды;
  • текущее состояние насоса: работа, останов, сбой;
  • выбранный режим работы: автомат, дистанционный, местный, блокировка;
  • уровни воды в накопительных ёмкостях (в процентах);
  • верхний и нижний уровни воды в накопительных резервуарах;
  • наличие потока воды в трубопроводе.

На экранах управления скважинами отображаются: температура воздуха внутри здания, затопление, пожар, взлом. Диспетчер имеет возможность включить дистанционный режим управления и контролировать работу скважин и станции водозабора: включать и выключать насосы и производить перезапуск устройства плавного пуска. В программе визуализации можно просмотреть графики изменения давления воды, тока двигателя, мгновенного расхода воды, уровни наполнения ёмкостей.

Назначение

Станция предназначена для защиты и управления в автоматическом или ручном режиме насосных агрегатов с асинхронными электродвигателями, работающих в системе водоснабжения, обеспечивая необходимый уровень давления.

Область применения

Станция управления может использоваться на промышленных, коммунально-бытовых, общественных и частных объектах.

Поиск технического решения

Вопрос выбора программируемого контроллера при решении технического задания был одним из основных. Анализ состояния рынка программируемых контроллеров иностранных производителей показал, что имеется ряд достойных представителей: Beckhoff, Wago, Moeller, АВВ и многих других, которые поддерживают единую платформу CoDeSys. На отечественном рынке со средой программирования CoDeSys внимание привлек контроллер ОВЕН ПЛК100.

Аргументы в пользу отечественного производителя ОВЕН:

  • низкая стоимость контроллера;
  • мощный процессор, большой объем памяти (оперативной, энергонезависимой для хранения программ), набор необходимых интерфейсных портов, встроенный аккумулятор и многое другое;
  • бесплатная надежная среда программирования CoDeSys с инструментом для создания визуализации HMI (шесть языков программирования стандарта МЭК 61131-3 и возможность реализации многозадачных проектов);
  • возможность использования различных протоколов (Modbus RTU/ASCII, DCON, ОВЕН);
  • возможность использования модулей ввода/вывода разных производителей;
  • надежность. Работа многофункциональных регуляторов производства ОВЕН проверена и подтверждена опытом их многолетней эксплуатации;
  • техническая поддержка производителя (бесплатные консультации, примеры и библиотеки функциональных блоков, разработанных специалистами ОВЕН).

Преимущество использования

При потреблении насосом электроэнергии больше чем необходимо, может произойти перегрузка. Либо если электроэнергии подается меньше необходимого, устройство падает недостаточный напор, что может вызвать перегрев из-за недостаточного охлаждения агрегата. Станция управления и защиты позволит выявить и устранить негативное воздействие, а значит, значительно сократить затраты и продлить срок службы устройства.

Функции

  • останавливают и запускают насосы в режиме водоподъема или дренажа в зависимости от уровня жидкости;
  • останавливают и запускают устройства при изменении давления в напорном трубопроводе;
  • селективный запуск электронасоса;
  • отключение насоса при недостаточном уровне воды в скважине или емкости;
  • отключают устройство при перегрузках, коротких замыканиях и при неполно фазном режиме;
  • осуществляют контроль тока нагрузки в одной из фаз;

Заключение

Мы рассмотрели только три из множества представленных на рынке моделей. Но уже исходя из полученных сведений можно сделать вывод, что наличие такого оборудования позволит не только добиться эффективной работы системы водоснабжения, но и предупредить возникновение аварийных ситуаций.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
MoskvaTeplo.ru