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: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2. Для автоматических станций: |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Функция поддержания давления |
|
| 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: |
|
|
|
|
|
| Станция управления может работать в следующих условиях: |
|
|
|
|
| Применение станции управления позволит: |
|
|
|
|
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.
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.
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.
Насосная станция, или погружной насос – что лучше?
Ответить на этот вопрос однозначно нельзя, так как критерии выбора оборудования разные, и практически не зависят от предпочтений покупателя. Принимая решение в пользу того или иного агрегата, следует руководствоваться техническими параметрами коммуникационного сооружения, в котором он будет использоваться.
В данной статье мы расскажем, что представляет собой насосное оборудование для подъёма воды, и как работают канализационные насосные станции с погружными насосами. Надеемся, что наша инструкция поможет вам разобраться в море предложений, и сделать правильный выбор.
Критерии подбора насосных агрегатов
Правильный подбор насосного оборудования является залогом стабильного напора воды в трубопроводе. Как уже было отмечено, решать, что для вас лучше: погружной насос или следует, исходя из эксплуатационных характеристик водозабора.
К ним относятся следующие показатели:
Итак:
- является глубинным оборудованием, постоянно находящимся в толще воды. Поверхностные насосы или насосные станции устанавливаются на поверхности: в приямке у оголовка скважины, либо в помещении – всё зависит от вида конструкции и места расположения водозабора. У каждого варианта есть свои плюсы и минусы.
- Двигателю погружного оборудования не страшен перегрев, при включении он не производит шум.
Вертикальный корпус агрегата позволяет опускать его в узкую скважину. Исключением являются только абиссинский колодец, диаметр которого настолько мал, что не позволяет поместить туда какое-либо оборудование. Большая глубина скважины тоже не является препятствием для размещения в ней погружного насоса.
- Насосная станция не способна поднять воду с такой глубины, как погружной насос. Зато, в ней имеется встроенный гидроаккумулятор, что гарантирует стабильное рабочее давление в трубопроводе.
Чтобы регулировать напор в случае с глубинным насосом, требуется устанавливать дополнительное оборудование. Это всё тот же гидроаккумулятор, а так же блок управления насосом. - Так как насосные станции издают шум, их желательно располагать в отдалении от жилых помещений, либо позаботиться о надлежащей звукоизоляции – и это их недостаток. Но у этого оборудования есть один, и очень существенный плюс.
В зависимости от модификации, насосная станция может перемещать воду на значительные, до трёхсот метров, расстояния, чем не может никакой похвастать глубинный агрегат. - Чтобы обеспечить подачу воды, к примеру, от , обеспечивающей водой коттеджный посёлок, к потребителям, используют водонапорные станции на базе погружных насосов. Их применяют в магистральных водопроводных системах, но есть варианты такого оборудования и для автономных сетей.
- Естественно, что мощностные характеристики промышленного оборудования отличаются от параметров бытовых модификаций, хотя принцип их работы одинаков. Насосные станции с погружными насосами, одновременно сочетают в себе достоинства глубинных и поверхностных агрегатов — и в этом их очевидное преимущество.
- Немаловажен и тот факт, что цена оборудования, приобретаемого в комплекте, всегда дешевле, чем сумма стоимости приборов и деталей к ним, скомплектованных самостоятельно. О том, как собрать насосную станцию с погружным насосом, также беспокоиться не стоит — к ней всегда прилагается подробная схема монтажа. Вы можете так же посмотреть видео в этой статье.
- В настоящее время, производители предлагают широчайший ассортимент бытового и промышленного насосного оборудования, имеющего автоматическое управление. Электронные пускозащитные устройства, и даже целые станции управления, контролируют частоту вращения вала насосного двигателя.
Они так же поддерживают оптимальное давление в трубопроводах, которое не должно зависеть от количества открытых вентилей. - Запуск и остановка агрегата производится настолько плавно, что гидравлические удары, так опасные для коммуникаций, практически исключены. В свою очередь, это избавляет от необходимости напора, если, конечно, на трассе трубопровода нет перепадов по отметкам залегания.
Электронные системы управления погружным насосом, также контролируют множество аспектов работы сети. Главное — это защита от сухого хода.
Под «неусыпным надзором» находятся и другие форс-мажорные ситуации: переполнение резервуара; перегрев двигателя; нарушение обмотки статора; обрыв фазы питания. Человеку в таких ситуациях беспокоиться практически не о чем.
Подбор питающего кабеля
В комплект автоматической насосной станции входят: гидроаккумулятор; два насоса (основной и резервный); пускозащитное устройство; шаровые краны; датчик давления; фильтр для очистки воды; обратные клапаны; соединительные патрубки и штуцера.
Токоподводящий кабель приходится приобретать отдельно, и тут есть свои нюансы:
- Сечение провода подбирается, исходя из максимально допустимых нагрузок для модели данного агрегата: силы тока; температуры; перепадов напряжения, которое не должно превышать 2% от номинала. Не факт, что для насосных станций разных модификаций, но имеющих одинаковую мощность двигателей, подойдёт одинаковый кабель.
- Допустимая сила тока у них может отличаться, а значит, и кабель должен быть другим. Зная характеристики двигателя, нужное сечение легко подобрать по приведённой таблице. Длина кабеля, которая равна расстоянию между насосом и пультом управления, плюс небольшой запас, тоже влияет на выбор сечения.
Насколько правильно подключено питание насосной станции, определить несложно.
Следует поочерёдно подключить фазы в разных направлениях, и в каждом случае, с помощью манометра замерить давление. Правильным будет тот вариант, где его показания наиболее высокие.
Особенности насосных станций для систем водоотведения
Основная задача насосной канализационной станции – это перемещение сточных вод от коллектора к очистным сооружениям. Есть, конечно, и такие системы, где это происходит самотёком, но рельеф местности не всегда позволяет такое обустройство.
Итак:
- Содержимое канализационных труб, в конечном итоге попадает в коллекторы. Даже если трубопровод самотечный, то применение КНС с погружными насосами, позволяет уменьшить уровень заглубления в грунт коллектора. Кроме отметки его заложения, на выбор насосных агрегатов влияют и некоторые другие факторы.
- К ним можно отнести гидрогеологические условия строительства сети, объём поступающих на станцию сточных вод, типы используемого оборудования и способы управления ими. Комплектная станция для канализации выпускается с завода в полной готовности, и может монтироваться сразу же после доставки на стройплощадку.
- Подобный агрегат представляет собой объёмный корпус, который чаще всего изготавливается из стеклопластика. Внутри него смонтирована система трубопроводов и запорная арматура. Канализационная станция оснащена самовсасывающими или погружными насосами, а так же смотровым люком, лестницей и подвесной площадкой.
- Управление такой станцией, в котором участвуют и поплавковые датчики, так же осуществляется с пульта.
Он монтируется на отдельно стоящей раме поблизости от КНС, либо в здании. От этого расположения зависит исполнение шкафа управления: наружное или внутреннее. Один из вариантов исполнения вы видите на фото снизу.
- Конечно, не только шкаф управления, но и корпус станции может иметь разное исполнение. По желанию заказчика, торгующая организация может укомплектовать её дополнительными конструкциями и опциями, установить насосы с необходимыми параметрами, подобрать нужную автоматику.
- Корпуса насосных канализационных станций имеют высокий уровень герметичности, что абсолютно исключает попадание в него ливневых водили вытекание стоков в грунт. Диаметр такой ёмкости может достигать 3-х метров, а производительность — 10000м3/час. В корпусе станции расположены два насоса: основной и резервный.
- Принцип действия стандартного агрегата такой. В корпус станции жидкость попадает из коллектора самотёком, а при достижении определённой отметки срабатывают датчики уровня (поплавки), которых может быть не менее 4 штук.
При этом станция автоматически запускается, включаются насосы, перекачивая содержимое корпуса в распределительный резервуар. Из него стоки попадают в отводящий трубопровод и направляются к очистным сооружениям.
По такому принципу работают все канализационные насосные станции: как бытовые, так и промышленные. Стоимость бытовой мини-КНС, размером 1*1,5м, варьируется в пределах 59000-62000 рублей.
Это не так уж дорого, если учесть все расходы на сооружаемый самостоятельно бетонный септик. К тому же, для его откачки требуется регулярно вызывать ассенизаторную машину, за которую, кстати говоря, тоже нужно платить.
