Головна » Рішення » Реалізовані проєкти » Модернізація КНС
01.06.2002
Перед підприємством "Запоріжелектромашоптторг" постало завдання модернізації системи керування насосами каналізаційної станції промислових стоків, що знаходиться на балансі підприємства та обслуговує низку підприємств, що знаходяться на тому ж проммайданчику.
Основні завдання, які потрібно було вирішити під час модернізації:
У зв'язку з відсутністю власних кадрів, здатних повністю самостійно вирішити поставлені завдання, керівництвом підприємства було прийнято рішення звернутися за допомогою до фахівців ТОВ “ДП СВ Альтера Запоріжжя”.
Опис об'єкта автоматизації
Основне обладнання насосної станції складається з двох основних насосів, що приводяться в рух асинхронними електродвигунами потужністю 22 кВт і аварійного насоса з електродвигуном 15 кВт. Система керування побудована таким чином, що, залежно від показань кондуктивного датчика відбувається послідовне включення насосів №1 — №2 — №3 (аварійний). Тобто, в основному працює насос №1. Якщо його продуктивності недостатньо або при виході з ладу, після досягнення наступного рівня у відстійнику включиться насос №2. За таким самим алгоритмом працює і насос №3. Відключення насосів при зниженні рівня відбувається у зворотному порядку.
В даний час підприємства, що знаходяться на даному проммайданчику, працюють не з повним навантаженням і ситуація, коли замало продуктивності одного насоса, малоймовірна. Фактично, на момент початку робіт з розробки техзавдання та розробки проекту, один насос включався один раз на 5-7 годин на 15-20 хвилин. Отже, увімкнення насоса №2 відбувається тільки при виході насоса №1 з ладу. Як правило – внаслідок потрапляння сторонніх предметів у насос.
При такому алгоритмі керування насос №2 (а тим більше №3) може досить тривалий час перебувати без роботи. Враховуючи специфіку приміщення – дуже можливий вихід з ладу бездіяльного насоса через корозію або втрату ізоляції обмоток. І з'ясується це лише у момент виходу з ладу основного насоса.
Сама станція знаходиться за межами підприємства, за кількасот метрів у глибині лісопосадки. Для забезпечення роботи охоронної сигналізації та телефонного зв'язку від насосного до пульта охорони підприємства прокладено телефонний кабель, у якому є вільні пари. Після обстеження параметрів кабелю нашими спеціалістами його визнано придатним для організації зв'язку на базі інтерфейсу RS485.
Рішення
За погодженням із замовником було розроблено нову систему керування.
Для контролю рівня стоків було обрано ультразвуковий метод вимірювання, який не потребує постійного обслуговування. Найбільш підходящим для цього випадку виявився прилад MonoScan виробництва фірми Ascon з діапазоном вимірювання 0,25–5,0 м і аналоговим виходом для підключення вторинних приладів 4–20 мА.
Контроль тиску здійснюється перетворювачем типу ПД100 виробництва фірми ОВЕН.
Також здійснюється контроль температури повітря на рівні установки насосів. Для цього використано датчик типу ТСМ-50М фірми ОВЕН.
Сама система керування складається з трьох конструктивних одиниць – пульт ручного керування безпосередньо в місці встановлення насосів, основна шафа – щитова насосна станція та пульт дистанційного моніторингу – на посаді охорони.
Пульт дистанційного моніторингу забезпечує світлову індикацію роботи насосів та їх аварійного стану, світлову та звукову сигналізацію у разі обриву зв'язку, неполадках в мережі живлення насосної. Для цифрової індикації рівня у відстійнику, тиску у магістралі, температури у приміщенні та коду аварії застосована панель оператора ЗМІ1 виробництва фірми ОВЕН. Вибір саме цієї панелі викликаний такими міркуваннями: максимальна простота інтерфейсу для непідготовленого персоналу; невелика кількість інформації, яку необхідно відображати. Крім того – вимога до однаковості інтерфейсу на пульту моніторингу та шафі керування, яка встановлена в неопалюваній щитовій, що викликає труднощі у застосуванні панелей з РК екранами.
Для керування роботою насосної станції вибрано контролер ПЛК110-60. Незважаючи на деяку надмірність за кількістю входів/виходів, наявність одразу двох вбудованих інтерфейсів RS485 дозволяє розділити локальну мережу всередині шафи та зв'язок з пультом моніторингу, що за будь-яких неполадок з кабелем (на жаль, крадіжка кабелю далеко не рідкість) забезпечить працездатність системи. Для підвищення надійності зв'язку застосовано репітер RS485 – АС5 фірми ОВЕН. Для збору інформації з датчиків застосовано модуль МВА8.
Алгоритм роботи системи керування передбачає кільцеве зрушення пріоритетів запуску насосів, що забезпечує їх більш рівномірне напрацювання та виключить тривалі простої в неробочому стані. Для керування запуском насосів застосовано контролер плавного пуску-зупинки RSHP4045CV21 фірми Carlo Gavazzi. Оскільки запуск насосів розділений у часі, для здешевлення системи застосовано послідовне використання одного пристрою плавного пуску трьома насосами. У разі виявлення несправності пристрою система автоматично переходить у режим прямого запуску з відповідною індикацією.
Контроль працездатності насосів здійснюється за станом автоматичних вимикачів та теплових реле. У разі відключення насоса (вихід з ладу або ремонту) здійснюється автоматичний запуск наступного по черговості насоса. Кількість одночасно працюючих насосів визначається виміряним рівнем у відстійнику – у міру підвищення рівня в роботу включається наступний додатковий насос, при зниженні – відключається той, що стартував раніше.
Для захисту обладнання здійснюється контроль стану мережі живлення за допомогою реле G2PM400SY20 фірми Tele. Для захисту від короткочасних високовольтних імпульсів застосований варісторний модуль TM20III фірми Terasaki.
Обладнання
При розробці нової системи керування було застосовано наступне обладнання, що поставляється фірмою "СВ Альтера":
А також інше обладнання – шафи, клемники, наконечники та інші електромонтажні матеріали.
