Автоматизированная система управления водозабором
1. Назначение.
- Устройство модуль автоматизации скважин (устройство) предназначено для контроля технологических параметров на водоподъемной скважине (величина напряжения питания двигателя насоса; ток нагрузки двигателя насоса; давление в трубопроводе; контроль «сухого хода» насоса; состояние положения выключателей; состояние двери, а также для управления насосом – включить и выключить) .
- Устройство предназначено для работы в температурном диапазоне от минус 40 град.С до плюс 85 град.С, относительной влажности до 98% при температуре 25 град.С, атмосферном давлении 80-106 кПА (от 630 до 800 мм рт.ст.) и может входить в состав оборудования для автоматизации (телемеханизации) водоподъёмных станций (организация диспетчеризации и централизованного управления несколькими удалёнными системами).
2. При разработке автоматизированной системы управления водозабором были предусмотрены следующие контролируемые параметры:
2.1 .При достижении максимального уровня воды в ВНБ насос на скважине должен отключаться, при достижении минимального уровня воды - включаться. Сигналы на включение и отключение глубинного насоса должны передаваться по сигналам датчиков уровня.
2.2 Система должна автоматически отключать глубинный насос при:
• понижении уровня воды в скважине ниже допустимого (защита от «сухого хода»);
• неисправности насоса;
• неисправности электрооборудования.
2.3 Автоматическое повторное включение (АПВ) насосного агрегата после появления ранее исчезнувшего питающего напряжения.
2.4 Электрические защиты:
• от неполнофазного режима; время - токовая; максимально - токовая.
2.5 Возможность управления насосным агрегатом - ручное (местное), автоматическое.
2.6 Степень защиты оборудования IP 54.
2.7 Следующая индикация:
• состояние насосного агрегата (рабочее, нерабочее);
• состояние электрифицированных задвижек (закрыта, открыта),если имеются; индикация АПВ; наличие напряжения в сети (всех фаз);
• наличие воды в скважине;
• отображение аварийных ситуаций, их архивирование в течении года;
• уровень воды в РЧВ или ВНБ;
• информация о переливе РЧВ (ВНБ);
• ток электродвигателя работающего насоса;
• о несанкционированном проникновении в здания;
• о понижении температуры воздуха в зданиях ниже, чем 5 С;
3. Состав.
В систему входят:
- Блок логики.
- Блок силовой.
- Внешние датчики
Блок силовой это совокупность исполнительных устройств, получающих команды от контроллера и управляющих насосом водоподъемной станции и другими силовыми элементами.
Внешние датчики:
• Датчик минимума-максимума (манометр)
• Датчик «сухого хода» (манометр)
• Дополнительно могут быть установлены датчики температуры, датчики охраны помещения и.т.п.
4. Возможности.
Режимы управления
• Автоматический
• Ручной
В автоматическом режиме, система контролирует все параметры и отрабатывает полный цикл, без вмешательства человека. Все действия и неисправности (аварийные ситуации) отображаются на жидкокристаллическом дисплее, который находится на передней панели устройства. Все данные отображаются с привязкой по времени. При использовании централизованного контроля и управления, все действия и неисправности транслируются в диспетчерский пункт и отображаются на экране персонального компьютера. Связь с компьютером может быть как проводная, так и беспроводная Wi Fi. По одной паре проводов, последовательно может быть подключено до 255 устройств.
В ручном режиме все операции производятся с помощью органов управления, находящихся на передней панели.
По желанию система может комплектоваться устройством плавного пуска двигателя, что значительно увеличивает срок службы насоса.
Математическое описание ОУ
На станции 3-го подъёма необходимо регулировать выходное давление. Оно не должно превышать и падать , вследствии неравномерного расхода воды во времени ,ниже заданной величины.
Поэтому необходимо рассмотреть контур регулирования скорости двигателя в зависимости от выходного давления. Спроектированная система автоматического регулирования давления может быть представлена структурной схемой, изображенной на следующем рисунке.
Рис. Структурная схема
iзад –сигнал задания давления;
P –давление в трубопроводе;
iдд –сигнал обратной связи с датчика давления;
Di – отклонение текущего значения от заданного;
uk – сигнал управления по напряжению на преобразователь частоты;
Kпч-д – коэффициент передачи преобразователя частоты-двигателя;
Tм – постоянная времени преобразователя частоты-двигателя;
w – скорость двигателя насоса;
Kн – коэффициент передачи насоса;
Tн – постоянная времени насоса;
Kдд – коэффициент передачи датчика давления.
KВ – коэффициент передачи возмущающего воздействия.
Каждый элемент системы представляет собой апериодическое звено.
Рассмотрим каждое звено отдельно:
1. Преобразователь частоты-двигатель:
=0.01 ввиду большой скорости срабатывания
2. Насос. Преобразует циклическую частоту двигателя в давление
=1 – время разгона насоса
3. Датчик давления. Преобразует давление в токовый сигнал.
4. Возмущающее воздействие.
Рассчитав перечисленные выше параметры звеньев структурной схемы, проведем моделирование в специализированном программном пакете визуального моделирования MatLab Simulink.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 191.
