Система контроля и управления насосами

Система контроля и управления насосами

Автоматизация рабочих режимов и процессов любого насосного оборудования пользователям, потребителям и собственникам позволяет получить ряд преимуществ. Это повышение стабильности, безотказности агрегатов, снижение общего энергопотребления насосов, уменьшение штатного персонала, сокращение затрат на ремонт при сохранении важного аспекта – функциональной самостоятельной регулировки.

Интеллектуальные системы управления насосами (СУН) открыли реальные возможности для водозаборов из скважин, водоснабжения и отопления. О них мы и поговорим в данной статье.

Основная характеристика СУН

Бытовое оборудование, тем более производственно-техническое: отопление/охлаждение, тепловые насосы, водоснабжение, водоотвод и т.п. нуждаются в современных автоматизированных системах. Внедрение систем управления насосами позволяет экономично, надежно и эффективно эксплуатировать насосные механизмы.

Регулировка группы насосов происходит благодаря системам, называемым станциями. Управляя насосным оборудованием различного назначения с помощью подобных СУН, вы получаете безотказную, сложенную работу, а также мониторинг основных параметров установок по давлению, комплектных канализационных станций, систем подачи воды и др.

Конструктивные элементы систем управления, их функции, преимущества

Управление насосом осуществляется за счет следующих конструктивных элементов, слагающих СУН:

Схема системы удаленного управления насосами

  • частотного преобразователя, это электронное устройство для изменения частоты;
  • реле давления;
  • реле, регулирующих запуск, работу оборудования;
  • блоков управления агрегатом;
  • комплектов автоматики;
  • датчиков «сухого хода».

Каждая составляющая способствует функционированию системы без поломок. Оптимальный рабочий режим регулируется блоком автоматики насоса, в качестве защитного узла выступает датчик разрыва. От перегрева защищает датчик сухого хода.

К функциям относят:

  • автоматический пуск/остановка основного насосного механизма;
  • включение в автоматическом режиме резервного насоса в случае неполадок основного;
  • переключение питающих вводов;
  • кратковременный ручной запуск агрегата для сервисного обслуживания;
  • автоматическое чередование оборудования, чтобы обеспечить равномерность во времени их работы;
  • защита от «сухого хода», перегрузок и короткого замыкания;
  • предотвращение нарушений рабочих параметров.

Из преимуществ выделяют:

  1. Плавный пуск, частотное регулирование.
  2. Автоопределение «сухого хода».
  3. Отсутствие протока.
  4. Работа без непосредственного участия человека по суточному/недельному графику.
  5. Уменьшение порывов сетей водоснабжения.
  6. Дистанционное управление.
  7. Защита электродвигателя.
  8. Уведомление об предаварийных режимах.
  9. Возможность чередования работы основных и резервных насосных станций.
  10. Визуализация текущего состояния.

Предназначение и область применения

СУН предназначены для дистанционного, автоматического и ручного управления как отдельными насосами, так и их группой, защиты насосных механизмом всех видов от аварийных ситуаций.

Составляющие системы автоматического управлениями насосами

Чаще всего они применяются для обеспечения постоянного процесса работы насосов для воды, в системах горячего/холодного водоснабжения и организации регулировки ними, поддержания предопределенной величины давления в трубопроводах, его стабилизации. Скважинный электронасос (типа ЭЦВ), его управление – также является областью применения СУН, она отвечает за поддержку уровня воды в водонапорной башне. Чтобы управлять фекальными и дренажными электронасосами, контролировать уровень жидкости в емкости равным образом устанавливают СУН.

Для погружных приборов нужен автомат управления насосом или типа САУ автоматическая станция, с которой, обычно, используются центробежные агрегаты, например, насос ГНОМ, УМК. Автоматическое управление водным насосом погружного типа выполняет следующие задачи: поддержание в автоматическом режиме жидкости на заданном уровне, предотвращение аварийного состояния электрического насоса.

Автоматом управления выполняется автопуск и отключение насосного механизма при понижении/повышении степени жидкости, сбережение электронасоса и его электродвигателя, восстановление режима работы агрегата по окончанию аварийного воздействия.

Для центробежных установок предназначены станции СУН, работающих преимущественно при температуре воздуха от -45 градусов по Цельсию до + 40 в закрытых помещениях. Обязательным условием для подобных систем управления является невзрывоопасная окружающая среда с содержанием неагрессивных паров и газов. К функциям СУН относят: блокировка включения двигателя при замыкании, отключение электродвигателя в случаях перекоса фазного напряжения и повышении/понижении напряжения в сети, контролирование датчиков «сухого хода», управление уровнем воды благодаря сигналам датчиков от реле давления или манометра.

Щиты и шкафы управления насосами, принцип работы

Современные технологии водо – и теплоснабжения выдвигают новые требования относительно систем защиты и автоматики. В связи с этим, широкое распространение приобрел шкаф и щит управления насосами. Также шкафы и щиты управления насосами применяются на станциях повышения давления. Щит автоматически поддерживает заданный уровень воды или давления в накопительном резервуаре, выполняет комплексную защитную противоаварийную функцию насосного оборудования.

Щиты для блока управления насосами

Принцип его действия заключается в следующем. Преобразователь частоты (ПЧ), называемый еще микропроцессорным контроллером управления насосами, на основе входных сигналов от датчика давления и величины, заданной с клавиатуры, управляет включением/отключением насосных установок. При этом он одновременно корректирует частоту вращения одного из агрегатов, чтобы достичь установленного уровня давления.

Читайте также:  Монтаж распределительного щита своими руками

Если значение отличается от установленного, ПИД-регулятор рассчитывает величину отличия, и в зависимости от ситуации понижает или повышает частоту вращения. Когда достигнуты и поддерживаются максимальные обороты на протяжении заданного времени, микропроцессорный контроллер подает сигнал о включении следующего добавочного (резервного) агрегата.

Также происходят и обратные действия – в случае, когда, управляемый ПЧ насос, достигнет минимальных оборотов, произойдет отключение насоса, работающего дольше остальных. В результате таких процессов (включения/отключения с учетом временной выработки двигателя) происходит периодическая замена ведущего механизма.

Щиты могут управлять группой насосов, состоящей из шести экземпляров, мощность каждого может достигать до 1 МВт. Они способствуют равномерному распределению рабочего времени каждой машины.

На лицевой панели шкафа расположены такие рабочие органы, как:

  • кнопка, сбрасывающая аварийный сигнал;
  • переключатель режимов работы;
  • рукоятка выключателя питания, индикатор предупредительной (аварийной) сигнализации;
  • индикатор работы электродвигателей.

Конструкция (состав) шкафа управления имеет каркас из металла, порошковую окраску с защитой степени не менее IP54. Через кабельные уплотнители осуществляется ввод кабелей. Внутри стандартного изделия вы обнаружите: внешнюю панель управления, ЧП, кнопки, переключатели системы, защиту «сухого хода», измеритель давления жидкости, лампочки, выключатели, защищающие двигатель. Также в состав входят: два режима управления нагрузкой – автоматический и ручной, тепловое реле.

Доступными опциями являются: частотная регулировка, ручное, удаленное управление, автовключение резервного питания, контроль с помощью специальных программ, выдача информации в отдельности по каждому механизму. Используя термостат, вентилятор и нагреватель, вы сможете стабилизировать температуру внутри шкафа в любое время года.

Интересный факт. Не каждый, наверное, знает, что можно приобрести не только готовые щиты, но есть вариант и изготовления щита на заказ в соответствии с вашими требованиями и желаниями. Однако при этом обязательно учитывайте: тип управления, условия окружающей среды, режим пуска «движка» (прямой, комбинированный, плавный), количество и параметры электродвигателей.

Установив шкаф управления скважинным насосным оборудованием, владелец обретет спокойствие, поскольку контролирование дальнейшей работы насосов будет обеспечиваться на основе электронной «начинки». Под наблюдением будут находится важные параметры: температура, уровень воды, давление. Помимо регулирования частотного преобразователя, будет безопасно и плавно запускаться электродвигатель устройства. При использовании шкафа для управления группой насосов, как видим, спектр функциональных возможностей расширяется.

Автоматически рассчитать блок управления насосами позволяют компьютерные программы

Для удобства обслуживания так называемый «ящик управления» может комплектоваться пультом управления насосом с потенциометром, панелью оператора (человеко-машинным интерфейсом), системой микроклимата, включающей принудительную вентиляцию, термостат, обогреватель, что позволит ему полностью адаптироваться под применение.

В итоге, применяя щиты и шкафы, вы получаете:

  • соблюдение технологического процесса за счет гибкости их настроек;
  • своевременное проведение техобслуживания;
  • защиту двигателя от перенапряжения и повреждений;
  • сокращение расходов на электроэнергию.

Обзор модели САУН-24л

Система автоматического управления насосом САУН 24л создана российской компанией Wester для совершения автоматического регулирования жидкостными электронасосами, контроля за давлением в системе водоснабжения, поддержания его заданного параметра. Включение/выключение электронасосов, применяемых в водоснабжении, происходит при открытии/закрытии клапана. Модель оснащена мембранным баком объемом 24 литра, манометром, реле давления, наружной резьбой 3/8 ” цилиндрической формы для присоединения к насосу.

Технические характеристики устройства

САУН-24л работает в диапазоне регулировки давления 1,0-5,6 Бар при максимальной температуре воды 40 градусов. Нижний/верхний пределы включения – 1,4/2,8 Бар. Максимальное рабочее давление достигает 6 Бар, а предварительное в воздушной области составляет 1,5 атм. Минимальный перепад – 1 Бар. Устройство имеет частичную защиту от пыли и защиту от брызг, о чем свидетельствует класс степени электрической безопасности прибора – IP54. Напряжение – 50/220 Вт.

Блок управления насосом (видео)

Любое насосное оборудование нужно комплектовать так, чтобы выполняемые им процессы и режимы были полностью автоматизированными. Автоматизация существенно влияет на качество работы, которую оценят как потребители, так и собственники.

При автоматизации насосного оборудования можно добиться меньшего потребления электричества, повысить стабильность и безотказность работы, уменьшить количество работников, но при этом останется возможность выполнять ручное регулирование. Такие системы управления насосами, называемые СУН, позволили открыть новые возможности для отопления, водоснабжения и качания воды из скважин.

Читайте также:  Ту 3599 102 04001953 2011

1 Основное предназначение СУН

Оборудование, которое используется для отопления или охлаждения, водоснабжения, отведения воды, а так же тепловые насосы, испытывают потребность в оснащении автоматизированными и современными насосными системами. Они могут применяться для бытового и промышленного оборудования. Система управления насосами позволяет добиться получения экономической выгоды от ее внедрения, высокой надежности и эффективности при выполнении различных работ насосным оборудованием.

Управление удаленным скважинным насосом

Чтобы проводить регулировку нескольких насосов, которые в купе формируют группу, используют специальные системы. Такие системы называются станциями. Описываемые СУН, позволяют получить сложенную и безотказную работу, при помощи которых управляя оборудованием насосов, предназначенного для различных областей применения, можно выполнять управление насосом и контролировать основные параметры различных установок по их давлению.
к меню ↑

1.1 Основные элементы конструкции СУН, их преимущества и основные функции

Элементы конструкции, которые влияют на управление работой насосом, входят в состав систем управления насосами.

К эти элементам относятся:

  • реле контроля давления;
  • несколько реле, которые регулируют запуск и всю работу насосного оборудования;
  • преобразователь частоты. Таким преобразователем называется электронное устройство, которое способно изменять частоту;
  • комплекты автоматизации;
  • блоки, отвечающие за управление устройством;
  • датчики сухого хода.

Все вместе и каждый по отдельности элемент системы положительно сказывается на ее работоспособности, которая способна работать без поломок. Блок управления автоматикой насоса (ящик управления) создавать и регулировать оптимальный режим работы. Датчик разрыва выполняет важные защитные функции и выступает в роли защитного узла. Чтобы не случился перегрев насоса существует датчик сухого хода.

К главным функциональным особенностям можно отнести:

  • пуск или стоп у основного механизма насоса происходит автоматически;
  • при неполадках основного насоса автоматически запускается резервный (дублирующий) насос;
  • при необходимости сервисного обслуживания возможен кратковременный запуск в ручном режиме;
  • есть возможность для переключения вводов питания;
  • наличие защиты по давлению, от перегрева, короткого замыкания и сетевых и механических перегрузок;
  • невозможность нарушения требуемых рабочих параметров.

Автоматическая система диспетчерского контроля за насосами

Как и все системы автоматического управления, контроля и работы, системы управления насосами имеют ряд преимуществ, к которым можно отнести:

  1. Автоматическое управление водяным насосом.
  2. Автоматическое определение степени перегрева (сухого хода).
  3. Управления на расстоянии, т.е дистанционно.
  4. Заметное снижение количества порывов трубопроводов водоснабжения.
  5. Существование суточного или недельного графика, по которому происходит работа насосного оборудования без человеческого участия.
  6. Наличие аварийной сигнализации.
  7. Защита электрического двигателя.
  8. Вывод на табло текущего процесса или состояния оборудования.
  9. Нет протока.
  10. При необходимости возможна смена между основными и дублирующими насосными установками.

2 Предназначение СУН и область их применения

Основное назначение станций управления насосами состоит в защите оборудования и механизмов насосов разнообразных моделей и видов от возникновения аварийных ситуаций, а так же управления дистанционно, в ручном (рулевого управления) и автоматическом режиме работы.

В состав СУН входят следующие элементы:

  • датчик перемещения;
  • датчик давления;
  • щит управления насосами;
  • датчик температуры на охладителе масла;
  • датчик, показывающий загрязненность рабочей жидкости;
  • пропорциональное давление;
  • автомат управления насосом;
  • датчик температуры рабочей жидкости;
  • датчик уровня рабочей жидкости;
  • термостат;
  • контроллер управления насосами;
  • пульт управления насосом.

Щит управления двумя насосами подпитки для систем горячего водоснабжения

Насосы для воды нужно поддерживать постоянно в определенном процессе работы, такое применение наиболее чаще встречается. Так же СУН можно встретить в при горячем и холодном водоснабжении и организации их управления, контроля требуемого давления в трубопроводах и регулировки до нужных пределов. СУН можно встретить в применении у скважинного насоса для его управления. В этом случае СУН будет отвечать за поддержание надлежащего уровня жидкости в башне водяного напора. Еще такое оборудование для управления применяют для дренажных и фекальных насосов, где важно знать точный уровень перекачиваемой жидкости внутри емкости.

При работе с погружным оборудованием используют автомат управления насосом. Центробежные устройства, такие как Гном или УМК, используются с автоматической станцией типа САУ. При использовании автоматического управления для насосов погружаемых в воду, можно поддерживать заданный уровень жидкости, при этом работая в автоматическом режиме, а так же избегать аварийных ситуаций с насосом.

Читайте также:  Изумрудное варенье из крыжовника рецепт

Автомат управления позволяет выполнять автопуск агрегата и его отключение, если изменился уровень жидкости до максимальных или минимальных значений, защищает электронасос и его двигатель от перегрузок. После ликвидации аварийной ситуации возможно возобновление рабочего состояния агрегата.

Центробежные установки работают при температуре воздуха от -45ºС до +40ºС в закрытых помещениях. Для таких установок применяются СУН, которые должны применяться в не взрывоопасной среде, которая содержит неагрессивные газы и пары.

СУН для таких установок выполняет следующие функции:

  • блокировка пуска двигателя агрегата при коротком замыкании;
  • контроль датчиков по перегреву;
  • рулевого управления, контроль уровня воды за счет манометра и реле давления и передаваемых от них сигналов;
  • выключение электродвигателя в случае перенапряжения сети или перекоса фаз напряжения.

2.1 Современные системы управления (видео)

2.2 Описание и принцип работу шкафов и щитов управления

Принцип действия этих шкафов очень прост. Датчик давления передает сигналы на преобразователь частоты, который, в свою очередь, управляет пуском или остановкой насосного оборудования. Для обеспечивания требуемого давления преобразователь частоты может регулировать число оборотов двигателей насосов.

В шкаф установлен ПИД-регулятор, который следит за установленными значениями. Если эти значения выходя установленные пределы, регулятор будет повышать или понижать частоту вращения электродвигателя. Микропроцессорный контролер видя, что обороты стали максимальными, но значения не вошли в нормы, включает резервный агрегат. Преобразователь частоты может работать в обратной последовательности.

Он отключит один насос, который был дольше в работе, если значения стабилизировались и обороты электродвигателя уменьшились. Таким образом можно чередовать агрегаты. С помощь. Щита управления можно чередовать работу насосов, которые можно подключить до 6 штук одновременно. Мощность каждого может достигать 1 МВт.

Автоматизированная система управления насосами теплосети

На дверце шкафа располагаются следующие элементы:

  • рукоятка рулевого управления подачи питания;
  • аварийная и предупредительная сигнализация;
  • ручка для смены режима роботы;
  • кнопка, которой можно сбросить сигнал аварии;
  • сигнализация работы электродвигателя.

Щиты управления наделены всеми важными функциями: автоматическая подача резервного питания, ручное, удаленное или автоматическое управление, регулирование частоты, вывод информации по каждому агрегату. Можно поддерживать необходимую температуру внутри шкафа благодаря вентилятору и нагревателю, не забывая и про термостат, которые расположены в шкафу.

В шкаф управления устанавливается пульт для рулевого управления, оснащенный потенциометром, который укомплектован системой микроклимата и панелью оператора. Такая компоновка полностью подогнана для удобного использования.

Плюсы от применения щитов и шкафов рулевого управления насосным оборудованием:

  • двигатель защищается от перегрева и перегрузок;
  • меньшие затраты на электроэнергию;
  • плавность и многофункциональность настроек позволяют соблюдать технологический процесс;
  • легкость и своевременность техобслуживания.

Шкаф управления противопожарными насосами

2.3 Модель САУН-24Л, краткий обзор

Система автоматического управления насосом САУН 24л предназначается для контроля за давлением жидкости в системе, поддержки этой жидкости в нужном диапазон, регулировки насосов в полностью автоматическом режиме. САУН 24л была разработана компанией Wester из Российской Федерации. В данную модель установлен мембранный бак на 24 литра, реле контроля давления и манометр. Можно регулировать открытие или закрытие клапана путем включения или выключения электронасоса.
к меню ↑

2.4 Краткие технические характеристики

Модель САУН 24л:

  • диапазон по давлению — 1,0-5,6
  • максимальная температура жидкости — ºС 40
  • нижний предел включения — 1,4 бар
  • верхний предел включения — 2,8 бар
  • класс защиты — IP54
  • минимальный перепад давления -1,0 бар
  • объем бака — 24 л.
  • максимальное рабочее давление — 6 бар
  • предварительное давление в воздушной полости — 1,5 атм.

Существует возможность заказа шкафов не только в готовом виде, а можно предварительно обговорив требуемую компоновку и параметры деталей под свои агрегаты и устройства.

Приборы предназначены для создания систем автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и поддержанием заданного уровня жидких сред или сыпучих веществ в резервуарах, емкостях, контейнерах. Применяются в различных областях промышленности.

Предложения и замечания по работе сайта пишите: internet@owen.ru

© 1991-2019 ОВЕН — регуляторы, измерители, контроллеры, датчики. Все права защищены.

Разработка и производство программируемых логических контроллеров, датчиков, контрольно-измерительных приборов. Средства автоматизации, КИПиА, АСУ ТП.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector