АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСОВ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ
Преимущества применения частотного управления для насосов
Экономия электроэнергии
Экономия может достигать 40% за счет работы насосов в оптимальных режимах
Экономия
ресурса
Продлевается ресурс насосного оборудования и трубопроводной системы
Упрощение технологии
Исключение из системы гидроаккумуляторов и других избыточных узлов и агрегатов
Стабильное давление
Поддержание точного давления в напорных трубопроводах
Снижение аварийности
Исключение «сухого хода», избыточного давления, гидравлического удара
Снижение уровня шума
Плавный пуск, отсутствие температурных скачков при подаче горячей воды
Каскадное управление насосами с преобразователями частоты
В автоматизированных насосных станциях зачастую используется несколько насосов, поскольку производительности одного насоса может быть недостаточно для водоснабжения потребителей.
Расход воды в системах водоснабжения непостоянен, при этом давление в трубопроводе не должно меняться в широких пределах, в идеале давление должно быть постоянным.
Для поддержания давления в пределах нормы используется принцип каскадного управления насосами с помощью преобразователя частоты. Ниже рассмотрены варианты построения такой системы.
каждому насосу свой преобразователь частоты
Наиболее гибкое и точное управление насосами. Датчик давления подключается к ведущему преобразователю частоты, а управление ведомых насосов осуществляется через цифровой канал связи.
ПИД-регулятор в каждом преобразователе настраивается индивидуально, на основе данных, получаемых от ведущего ПЧ.
Последовательность включения насосов может быть задана в соответствии с их ресурсом, номерами в системе либо по другому алгоритму.
Для сервисного обслуживания предусматривается ручной режим управления насосами.
один преобразователь частоты на группу насосов
В этом варианте каскадного управления используется один частотный преобразователь для управления ведущим насосом. Ведомые насосы включаются контакторами, реализуя схему ступенчатого управления.
Преобразователь обеспечивает ведущему насосу плавный разгон и остановку и точное управление производительностью.
Ведомые насосы работают только на номинальной мощности через прямой пуск, поэтому эта схема менее точна, чем предыдущая, но проще и дешевле.
Для управления большим количеством насосов по этой схеме нужно использовать модули расширения или промышленный контроллер.
Схема с переменным ведущим насосом и одним частотником
Предыдущие решения можно усовершенствовать, используя один частотник для управления всеми насосами поочередно. При выходе ведущего насоса на максимальную производительность он переключается на прямое питание через контактор, а выход преобразователя частоты переключается на следующий насос, который в свою очередь становится ведущим.
ПИД-регулирование в частотном преобразователе происходит посредством датчика давления, а переключение насосов производится с помощью алгоритма, заложенного в настройках частотного преобразователя либо за счет внешнего промышленного контроллера.
Это решение поддерживает постоянное давление, но требует применения дополнительных контакторов и устройств защиты двигателя, что увеличивает стоимость системы.
Прямой пуск насоса
|
Пуск насоса
|
DI |
|
Останов насоса
|
DI |
|
Аварийный останов
|
DI |
|
Рабочий ток
|
АO |
|
Ресурс моточасов
|
Fieldbus |
|
Перегрев обмоток двигателя
|
DO/AO |
|
Срабатывание датчика влажности
|
DO |
|
Превышение номинального тока
|
DO |
|
Общая авария
|
DO |
Пуск насоса по схеме звезда-треугольник
|
Пуск насоса
|
DI |
|
Останов насоса
|
DI |
|
Аварийный останов
|
DI |
|
Рабочий ток
|
АO |
|
Ресурс моточасов
|
Fieldbus |
|
Перегрев обмоток двигателя
|
DO/AO |
|
Срабатывание датчика влажности
|
DO |
|
Превышение номинального тока
|
DO |
|
Общая авария
|
DO |
Пуск насоса через устройство плавного пуска
Устройство плавного пуска применяется для электродвигателей насосов больших мощностей, где не требуется частотное регулирование. Средний бюджет для реализации плавного пуска. Минимальные габариты шкафа управления насосом, возможность чтения параметров работы насоса
Таблица сигналов:
Пуск насоса | DI |
Останов насоса | DI |
Аварийный останов | DI |
Рабочий ток | АO |
Ресурс моточасов | Fieldbus |
Перегрев обмоток двигателя | DO/AO |
Срабатывание датчика влажности | DO |
Превышение номинального тока | DO |
Общая авария | DO |
Управление насосом через преобразователь частоты
|
Пуск насоса
|
DI |
|
Уставка частоты работы насоса
|
AI |
|
Останов насоса
|
DI |
|
Аварийный останов
|
DI |
|
Рабочий ток
|
АO |
|
Фактическая частота работы насоса
|
AO |
|
Ресурс моточасов
|
Fieldbus |
|
Перегрев обмоток двигателя
|
DO/AO |
|
Срабатывание датчика влажности
|
DO |
|
Превышение номинального тока
|
DO |
|
Общая авария
|
DO |
Насосы с пневмо-приводом
Взрывозащищенное исполнение, возможность работы в затопленном состоянии, очень низкий уровень шума, безопасная работа в режиме сухого хода, высокая химическая стойкость, легкое регулирование путем изменения давления подачи воздуха
Применение пневматического привода для насосов является идеальным решением при необходимости безопасной, надежной и аккуратной, без загрязнения и повреждений структуры перекачиваемой среды, перекачки продуктов различной вязкости
Для осушения в трудно доступных местах (туннели, колодцы, трюмы) и взрывоопасных зонах (шахты, проходки).
Для перекачки смесей с крупными сжимаемыми и несжимаемыми включениями, агрессивных и абразивных составов, густых веществ, пищевых продуктов, химии.
При осуществлении зачистной деятельности в ограниченных пространствах и где электрический привод не является оптимальным и безопасным
ПРОМЫШЛЕННЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ
Комплексные решения по автоматизации насосов
Применение промышленных контроллеров в системах автоматического управления насосами позволяет значительно расширить функциональность решения.
Мы имеем опыт внедрения комплексных решений автоматизации на базе промышленных контроллеров для различных отраслей промышленности и объектов инфраструктуры
