Комплексная автоматизированная система управления насосными станциями энергохозяйства ООО "ПГ "Фосфорит"
Описание технологического процесса насосных станций. Анализ подачи хозяйственно-питьевой воды на предприятие. Разработка алгоритмов управления насосными станциями. Применение преобразователей частоты для управления насосными агрегатами и расчет экономии.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.07.2015 |
Размер файла | 1,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Химико-металлургический факультет
Кафедра автоматизации технологических процессов и производств
Расчетно-пояснительная записка к дипломному проекту
Комплексная автоматизированная система управления насосными станциями энергохозяйства ООО "ПГ "Фосфорит"
Руководитель проекта:
Кожевников Е.А.
Дипломник: Шевницын А.А.
Шифр: 7804011091
Санкт-Петербург
2012
Содержание
Введение
Глава 1. Общая часть
1.1 Назначения и цели создания системы
1.2 Описание технологического процесса насосных станций
1.2.1 Водооборотный цикл №1, насосная станция №1
1.2.2 Водооборотные циклы №2, №3, насосная станция №23
1.2.3 Подача хозяйственно-питьевой воды на Предприятие, насосные станции №8 и №35
1.2.4 Насосные станции №4, 27, 31, "БЕЛАЗы"
1.2.5 Насосная станция "Луга"
1.3 Описание структуры комплекса технических средств
1.4 Общие функции системы
1.5 Измерительные датчики и используемое оборудование
1.6 Дублированный SCADA-сервер КАСУ НС
1.7 Управление насосами
1.7.1 Структура частотного преобразователя
1.7.2 Принцип работы преобразователя частоты
1.8 Частотный преобразователь ABB ACS 2060-1x-AN1-a-0S
1.9 АРМы диспетчера и пользователей
1.10 Сервер базы данных
Глава 2. Практическая часть
2.1 Разработка алгоритмов управления насосными станциями
2.2 Описание алгоритмов управления НС ХПВ №35
2.3 Описание алгоритмов управления НС ОВ №1
2.4 Описание алгоритмов управления НС ОВ №23
2.5 Описание алгоритмов управления НС №4, НС №31, НС №27, НС "БЕЛАЗы"
Глава 3. Организационно-экономический раздел
3.1 Пример применения преобразователей частоты для управления насосными агрегатами и расчет экономии
3.2 Расчет экономии
Глава 4. Охрана труда и промышленная безопасность
4.1 Основные положения законодательства по охране труда
4.2 Основные обязанности работников Предприятия
4.3 Виды инструктажей, которые проходят работники Предприятия
4.4 Ответственность работников Предприятия
Список использованной литературы
Введение
Техническая сторона производства имеет первостепенное значение для экономики предприятия. От неё зависит рост производительности и безопасности труда, экономное расходование сырья, материалов, электроэнергии, выпуск продукции высшего качества.
Формирование рыночных отношений предполагает конкурентную борьбу между различными товаропроизводителями, побуждают трудовые коллективы к постоянному поиску резервов повышения эффективности использования всех материально-вещественных факторов производства.
В рыночных условиях предприятия, независимо от их формы собственности, за счет собственных средств амортизации, прибыли, кредитов приобретают оборудование, строят цехи. И чтобы производство было эффективным, а огромные средства, затраченные на создание и приобретение основных производственных фондов, не были напрасно потерянными, основные фонды должны наиболее полно и рационально использоваться. От того, как используются основные производственные фонды, зависит прибыль предприятия, а, следовательно, дальнейшее развитие.
В основе технологичности производства стоит полная автоматизация предприятия или отдельных его структур.
Так, на предприятии ООО "ПГ "Фосфорит" г. Кингисеппа постепенно реконструируются и модернизируются устаревшие производственные мощности, вводятся новые типы автоматизации, современные технологии и меняется оборудование.
Основой стабильной работы любого предприятия является бесперебойная подача энергоресурсов потребителям заданных параметров. Понятие энергоресурсы это не только электроэнергия, так же это вода, пар, газ и др.
Одной из основных проблем на предприятии выделили бесперебойную подачу и циркуляцию технической и питьевой воды, а также водоотведение и перекачивание промышленных стоков в цех нейтрализации и очистки промышленных стоков.
Объектом дипломного проекта являются насосные станции Энергетического цеха ООО "ПГ "Фосфорит", предназначенные для подачи и отведения воды, которая используется в технологии основных производственных цехов.
Предполагается автоматизировать весь процесс, а управление и слежение за водоснабжением осуществлять из диспетчерского пункта управления (ДПУ), в который будет поступать вся информация о работе насосных станций.
Глава 1. Общая часть
1.1 Назначения и цели создания системы
Комплексная автоматизированная система управления насосными станциями (КАСУ НС) предназначена для обеспечения эффективного контроля и управления насосными станциями Энергетического цеха предприятия.
Целями создания системы являются:
- создание единой, централизованной автоматизированной системы управления насосными станциями;
- повышение оперативности сбора, обработки и представления достоверной и своевременной информации оперативному и диспетчерскому персоналу для контроля и принятия решений;
- выявление предаварийных и аварийных ситуаций в оперативном режиме;
- обеспечение надежной и безаварийной работы насосных станций;
- сокращение эксплуатационных расходов;
- обеспечение функционирования насосных станций с минимально необходимой численностью эксплуатационного и обслуживающего персонала;
- формирование технико-экономических показателей работы оборудования.
1.2 Описание технологического процесса насосных станций
На предприятии ООО "ПГ "Фосфорит" для обеспечения водой производственного процесса и отвода промышленно-отработанной воды действуют 2 насосные станции оборотного водоснабжения, 2 станции снабжения хозяйственно-питьевой воды, включающие в себя две артезианские скважины, и 4 станции отведения промышленно-ливневых стоков.
Все насосные станции входят в состав Энергетического цеха и обслуживаются 14 машинистами.
Всю работу водоснабжения можно разделить на несколько циклов.
1.2.1 Водооборотный цикл №1, насосная станция №1
Водооборотный цикл №1 включает в себя группу циркуляционных насосов, установленных в насосной станции №1, две градирни СК-400 и систему трубопроводов.
Данная водооборотная система обслуживает производства цехов ЭФК 1, аммофос 1 и компрессорную станцию КС №1.
В системе установлены циркуляционные насосы Д2500х90, обеспечивающие циркуляционный расход в системе 2500-2700 м3/ч. Мощность каждого насосного агрегата 380 кВт.
Система работает следующим образом: охлажденная вода из камеры охлажденной воды подается в цеха производства аммофоса 1 и, ЭФК 1 и на компрессорную станцию. В цехе производства аммофос 1 оборотная вода используется на уплотнение сальников и охлаждения подшипников насоса в количестве около 0,5 м3/ч, после чего сбрасывается в производственно-ливневую канализацию. Около 0,5 м3/ч оборотной воды используется на бытовые нужды, после чего сбрасывается в хозяйственно-бытовую канализацию.
В цехе ЭФК 1 оборотная вода используется для охлаждения экстракционной пульпы в вакуум испарителях (4 шт.). Требуемый расход оборотной воды на каждый испаритель составляет около 400 м3/ч, всего - 1600 м3/ч. Оборотная вода после вакуумных испарителей поступает в обратную линию циркуляционной системы и под остаточным напором направляется на градирню. Кроме того, из системы безвозвратно отбирается 43 м3/ч оборотной воды на технологические нужды цеха, после чего она сбрасывается в репульпатор. Дополнительно из оборотной воды на станцию нейтрализации очистки промышленных стоков может отбираться до 11 м3/ч оборотной воды.
Часть оборотной воды направляется на компрессорную станцию №1. В компрессорной станции установлены семь компрессоров ВН-100 (5 рабочих, 2 резервных). В работе, как правило, находятся не более 5 компрессоров. Расход охлаждающей воды на один компрессор составляет 40 м3/ч. При максимальном количестве включенных компрессоров требуется не более 200 м3/ч оборотной воды. Фактическая потребность равна 80-120 м3/ч. Охлаждающая вода из компрессоров сливается с разрывом струи в приемную емкость, откуда собственным насосом перекачивается в общую обратную магистраль и далее поступает на градирню.
Максимальная потребность в оборотной воде по приведенным данным составляет 1600+43+200+12=1855 м3/ч. Циркуляционные насосы подают в систему минимум 2500 м3/ч, что вызывает перерасход электроэнергии не менее 2500 киловатт в сутки. При этом непроизводительные потери воды составляет около 350 м3 в сутки за счет испарения и капельного выноса, поскольку эти величины находятся в прямой зависимости от циркуляционного расхода.
На насосной станции №1 установлено следующее оборудование:
- 4 насоса марки Д2500/62 и две градирни СК-400 с вентилятором "НЕМО", обеспечивающие охлажденной оборотной водой 1-е отделение цеха "Аммофос", 1-е отделение цеха ЭФК и компрессорную станцию №1.
- 4 дренажных насоса марки 3К 45/30, ПРВП-63/22,5; ПРВП-160/40 - для откачки воды из машинного зала насосной станции.
Градирни СК-400 предназначены для охлаждения оборотной воды и оснащены вентиляторами "НЕМО" для увеличения теплосъема и снижения температуры воды. Площадь орошения одной градирни составляет 400 м2.
Таблица 1. Характеристика насосов, установленных на насосной станции №1
Тип насоса |
Д2500/62 |
3К 45/30 |
ПРВП-63/22,5 |
ПРВП-160/40 |
|
Производительность, м3/час |
2500 |
45 |
63 |
160 |
|
Напор, м.вод.ст. |
62 |
30 |
22,5 |
40 |
|
Частота вращения, об/мин. |
1450 |
1450 |
1450 |
1450 |
|
Мощность эл.двигателя, кВт |
630 |
7,5 |
12,5 |
40 |
Вентиляторы "НЕМО" имеют следующие характеристики:
- мощность эл. двигателя - 250 кВт;
- частота вращения эл. двигателя - 1500 об./мин.;
- скорость вращения вентилятора - 40-92 об./мин.
Рис. 1. Насосная станция оборотного водоснабжения №1
1.2.2 Водооборотные циклы №2, №3, насосная станция №23
Водооборотные циклы 3 и 4 конструктивно сблокированы между собой, имеют общий резервуар охлажденной воды , разделенный перегородками, и общее здание насосной станции. В насосной станции для каждого водооборотного цикла установлены самостоятельные группы насосных агрегатов, каждая из которых обслуживает разные объекты. Водооборотный цикл №3 обслуживает производства аммофоса (отделения 2 и 3) и производства ЭФК 2. Водооборотный цикл №4 предназначен для охлаждения оборудования компрессорной станции КС №3.
Циркуляцию оборотной воды на водооборотный цикл №3 обеспечивают насосы Д4000х90. Циркуляционный расход воды в системе равен 2500 м3/ч. Оборотная вода подается этими насосами на отделения производства аммофоса 2 и 3 и ЭФК-2 (отделения 3,4) и под остаточным напором подается для охлаждения на градирни 2ВГ-70. Часть оборотной воды из системы отбирается в отделении ЭФК-2 (37 м3/ч), в отделениях аммофоса 2 и 3 - на вакуумные насосы, после которых сбрасывается в цех нейтрализации и очистки промышленных стоков (14 м3/ч), на сальниковые уплотнения и на бытовые нужды. Вода от уплотнения сальников в количестве до 4 м3/ч используется в технологии, а после бытовых нужд (1 м3/ч) - сбрасывается в хозбытовую канализацию. Потери воды в системе восполняются свежей водой из реки Луги. Нормативные безвозвратные потери воды (капельный вынос и испарение) на градирне составляют 40 м3/ч, потери воды за счет отборов на технологические и другие целевые нужды - 56 м3/ч. В сумме величина подпитки составляет 96 м3/ч.
Необходимая величина расходов воды в системе соответствует фактической производительности насосов.
Водооборотный цикл №4 обслуживает компрессорную станцию КС №3. Водооборотная вода после охлаждения на градирне подается на компрессорную станцию, где постоянно работают два турбокомпрессора типа К-250-62-2. Далее остаточным напором вода возвращается на градирню (2 шт. 2ВГ-70), где происходит охлаждение воды. После охлаждения вода самотеком направляется в резервуар охлажденной воды насосной станции НС №23. Циркуляционный расход в системе 1200 м3/ч. Установленная мощность по экспертной оценке составляет около 200 киловатт. По справочным данным для охлаждения одного турбокомпрессора К-250-62-2 требуется 186 м3/ч оборотной воды. То есть расход оборотной воды на охлаждение турбокомпрессоров не должен превышать 400 м3/ч. Дополнительными потребителями оборотной воды являются 7 теплообменников с потребностью в охлаждающей воде до 100 м3/ч (всего м3/ч). Из этого следует, что требуемый расход оборотной воды в водооборотном цикле №4 должен быть 400+700=1100 м3/ч.
На насосной станции №23 установлено следующее оборудование:
- 5 насосов типа Д4000/95 и 2 насоса типа Д300/90, 4- двухсекционные и 2 - трехсекционные градирни - для обеспечения охлажденной оборотной водой 2-го отделения ЭФК, 2-го и 3-го отделений цеха "Аммофос", а также компрессорной станции №3;
- 2 насоса типа ПРВП-63/22,5 и ФГ144/10,5 для откачки дренажных вод, сливов из трубопроводов и насосов насосной станции.
Таблица 2. Характеристика насосов, установленных на насосной станции №23.
Тип насоса |
Д4000/95 |
Д300/90 |
ПРВП-63/22,5 |
ФГ 144-10,5 |
|
Производительность, м3/час |
4000 |
1250 |
63 |
144 |
|
Напор, м.вод.ст. |
95 |
90 |
22,5 |
10,5 |
|
Частота вращения, об./мин. |
750 |
1480 |
1450 |
1450 |
|
Мощность эл.двигателя, кВт |
630 |
320 |
12,5 |
11 |
Градирни типа ВГ-70 имеют площадь одной секции-192 м2.
Подпитка систем оборотного водоснабжения производится свежей технической водой от насосной станции "р.Луга". Учет объема подпитки осуществляется с помощью приборов "Сапфир-22ДД" установленных на трубопроводах ВСП насосных №1 и №23.
Рис. 2. Насосная станция оборотного водоснабжения №23
Водооборотные циклы №1, №2, №3 между собой не связаны и работают для снабжения технической водой отдельных объектов.
1.2.3 Подача хозяйственно-питьевой воды на Предприятие, насосные станции №8 и №35
Насосные станции №8 и №35 предназначены для подачи хозяйственно-питьевой воды (ХПВ) на бытовые и производственные нужды структурным подразделениям Предприятия и сторонним организациям.
На насосной станции №8 установлено следующее оборудование:
- 2 ж/б резервуара объемом 800 м3 каждый и один резервуар объемом 2000 м3 для накопления поступающей воды;
- 5 насосов типа Д 320/50 для подачи воды из резервуаров;
- 2 дренажных насоса типа ВКС 5/24 для откачки воды из машинного зала насосной станции.
На насосной станции №35 установлено следующее оборудование:
- 2 ж/б резервуара объемом 2000 м3 каждый для накопления поступающей воды.
- 5 насосов типа Д 320/50 для подачи воды из резервуаров, из которых 2 предназначены для включения в случае возникновения пожара на предприятии.
- 2 насоса типа ВКС 5/24 для откачки воды из машинного зала насосной станции установлены.
На территории насосной станции №35 расположены 2 артезианские скважины №1 и №94/5, оснащенные глубинными насосами марки ЭЦВ 8-25-100, предназначенные для подачи воды из артезианских скважин в резервуары насосной станции.
Для учета и контроля объёма поступающей в резервуары насосных станций №8 и №35 питьевой воды, на входящих трубопроводах насосных станций установлены контрольно-измерительные приборы "Сапфир-22ДД" с пределами измерения:
- насосная станция №8 - от 0 до 80 м3/час;
- насосная станция №35 - от 0 до 50 м3/час;
-на выходе от артезианских скважин установлены водосчетчики СТВ-65 и СТВ-80.
Таблица 3. Характеристика насосов, установленных на насосных станциях №8, 35
Тип насоса |
Д320/50 |
ВКС 5/24 |
ЭЦВ-8-25-100 |
|
Производительность, м3/час |
320 |
5 |
25 |
|
Напор, м.вод.ст. |
50 |
24 |
100 |
|
Частота вращения, об/мин. |
1450 |
1450 |
3000 |
|
Мощность эл.двигателя, кВт |
75 |
4 |
11 |
Рис. 3. Насосная станция №8
Рис. 4. Насосная станция №35
1.2.4 Насосные станции №4, 27, 31, "БЕЛАЗы"
Насосные станции №4, 27, 31, "БЕЛАЗы" предназначены для приема хозяйственно-бытовых стоков с территории Предприятия, сторонних организаций и перекачки их в цех Нейтрализации и очистки промышленных стоков (ЦНиОПС).
На насосной станции №4 установлены:
- 3 насоса типа ГРК-160/31,5 для перекачки хозяйственно-бытовых стоков.
- 2 насоса типа ВКС-5/24 для откачки дренажных вод.
На насосной станции №31 установлено следующее оборудование:
- 2 насоса типа ФГ-144/46 и 1 насос СД-250/22,5 для перекачки хозяйственно-бытовых стоков;
- 2 насоса типа ВКС-5/24 для откачки дренажных вод.
На насосной станции №27 установлено следующее оборудование:
- 3 насоса типа ФГ-144/46 для перекачки хозяйственной бытовых стоков в ЦНиОПС;
- 1 насос типа ВКС-5/24 для откачки дренажных вод.
Станции являются промежуточными, насосы для перекачки хозяйственно-бытовых стоков включены параллельно и работают в зависимости от количества стоков. Один насос в резерве.
Таблица 4. Характеристика насосов, установленных на насосных станциях №4, 31
Тип насоса |
ФГ 144-46 |
ГРК 160/31,5 |
СД250/22,5 |
ПРВП 63/22,5 |
ВКС 5/24 |
|
Производительность, м3/час |
144 |
150 |
250 |
63 |
5 |
|
Напор, м.вод.ст. |
46 |
31,5 |
22,5 |
22,5 |
24 |
|
Частота вращения, об./мин. |
1450 |
1450 |
1450 |
1450 |
1450 |
|
Мощность эл. двигателя, кВт |
37 |
40 |
22 |
12,5 |
4 |
Рис. 5. Насосная станция №27
Рис. 6. Насосная станция №4
Рис. 7. Насосная станция №31
Рис. 8. Насосная станция "БЕЛАЗЫ"
1.2.5 Насосная станция "Луга"
Насосная станция "Луга" предназначена для забора воды из реки Луга и подачи её на технологические нужды структурным подразделениям Предприятия и сторонним организациям.
На насосной станции "Луга" установлено следующее оборудование:
- 3 насоса типа Д300/90, которые осуществляют забор воды из приемной камеры и подают воду в технологические трубопроводы;
- 2 вакуумных насоса типа ВВН 1/12 для создания разряжения во всасывающих трубопроводах насосов Д300/90 при их запуске;
- 2 насоса типа ВКС-5/24 для откачки дренажных вод.
Таблица 5. Характеристика насосов, установленных на насосной станции "Луга"
Тип насоса |
Д300/90 |
ВКС 5/24 |
ВВН 1/12 |
|
Производительность, м3/час |
1250 |
5 |
12,2 |
|
Напор, м.вод.ст. |
90 |
24 |
||
Частота вращения, об./мин. |
1450 |
1450 |
1450 |
|
Мощность эл.двигателя, кВт |
320 |
4 |
||
Вакуумметрическая высота всасывания |
4-5 м |
4-5 м |
10 м |
Так как, насосная станция "Луга" является единственной станцией подачи воды на Предприятие и перебой подачи воды ведут за собой остановку технологического процесса Предприятия, влекущие за собой большие экономические потери, то её не предполагается включать в систему автоматизированного управления с единого центра, и оставить машиниста насосной станции на объекте.
1.3 Описание структуры комплекса технических средств
Схема КАСУ НС приведена на рисунке 9. Система состоит из 3-х уровней:
Рис. 9. Функциональная структура КАСУ НС.
Станционная автоматика (ПЛК, КИП, ИМ), серверная часть (в том числе историческая подсистема MES "Фосфорит", используемая также для хранения информации КАСУ НС), уровень пользователей системы.
Нижний уровень охватывает все контролируемые объекты системы:
Насосные станции ХПВ, ХФС, оборотного водоснабжения. Количество и состав объектов могут быть расширены без изменений в архитектуре системы и затрат на переработку программного обеспечения. Автоматика нижнего уровня реализует базовые алгоритмы и функции системы: контроль состояния процесса и оборудования, выдачу управляющих воздействий на исполнительные механизмы.
Средний уровень централизованно взаимодействует со всеми объектами нижнего уровня, обеспечивая все информационные функции КАСУ НС по опросу, сигнализации и архивированию технологических и электрических параметров системы. Взаимодействуя с верхним уровнем, обеспечивается функции информирования пользователей системы и трансляция команд от пользователей - низовой автоматике. Связь с нижнем уровнем осуществляется по ЛВС предприятия, расширяемой для реализации данного проекта с выделением VPN для нижнего уровня системы.
Верхний уровень системы включает в себя пользователей КАСУ НС: энергослужба предприятия и существующие пользователи MES (без функций управления).
Верхний уровень КАСУ НС, включающий в себя дублированный сервер КАСУ НС, архивный сервер (Proficy Historian) и человеко-машинный интерфейс системы (АРМы КАСУ НС), реализует следующие функциональные задачи:
- Опрос, обработка и предоставление информации пользователям в ЦДП;
- Передача управляющих сигналов от пользователей ЦДП на низовую автоматику и ИМ;
- Обработка и архивирование информации;
- Выработка аварийных и предаварийных сообщений при возникновении нештатных ситуаций или отклонении от нормы параметров процесса;
- Отображение информации в реальном времени на видеокадрах и в виде трендов;
- Отображение аварийных и предаварийных сообщений;
- Дистанционное управление основным оборудованием;
- Расчет ТЭП, формирование отчетов;
- Передача информации в MES-систему предприятия.
Структура подсистем сбора данных обеспечивает непрерывное функционирование системы, с выполнением полного объема информационных, математических, управляющих и диагностических функций.
Система является восстанавливаемой и самодиагностируемой, рассчитанной на длительное функционирование.
Режим работы КАСУ НС: круглосуточный, непрерывный.
1.4 Общие функции системы
Достижение целей создания системы обеспечивается реализацией информационно-технологических, управляющих и технико-экономических функций.
Информационно-технологические функции КАСУ НС:
- обеспечение пользователей оперативной и достоверной информацией о режимах работы оборудования насосных станций;
- оперативное информирование диспетчеров об отклонении параметров контролируемых процессов от заданных величин и нештатной работе технологического оборудования (аварийных ситуациях);
- формирование отчетов о режимах и параметрах функционирования оборудования.
Управляющие функции КАСУ НС:
- Централизованное автоматизированное управление оборудованием и режимами работы насосных станций;
- Централизованное дистанционное управление оборудованием насосных станций (насосными агрегатами, запорной арматурой).
Технико-экономические функции КАСУ НС:
- учет работы технологического оборудования насосных станций (время наработки и число включений/отключений);
- учет расходов воды (где применимо).
1.5 Измерительные датчики и используемое оборудование
Датчики давления в выходном напорном коллекторе.
В проекте применены преобразователи для измерения избыточного и абсолютного давления жидких и газообразных сред BD Sensors DMP331 с унифицированным выходным токовым сигналом 4-20 mA.
Рис. 10. Преобразователь избыточного давления DMP331
- Датчик уровня в приемном резервуаре станций ХФС и резервуарах
ХПВ
Погружной зонд LMP-305 для непрерывного измерения уровня жидкостей, не агрессивных к нержавеющей стали. Ввиду малого диаметра (19 мм) зонд LMP305 можно использовать для измерений в ограниченном пространстве.
Рис. 11. Зонд LMP-305
Краткие характеристики зонда LMP305
Диапазон давлений от 0-0,1 до 0-25 бар, (0-1 до 0-250 м.вод.ст.)
Основная погрешность 0,5% / 0,35% / 0,25% ВПИ
Выходной сигнал 4-20 мА
Типы кабелей PVC, PUR, FEP и др.
Сенсор кремниевый пьезорезистивный
Датчик температуры на водоводах станций оборотного водоснабжения
Термопреобразователи сопротивления платиновые МОДЕЛИ ДТС105 (100П, Pt100) со встроенным нормирующим преобразователем и выходным сигналом 4-20 мА.
Рис. 12. ДТС105 с нормирующим преобразователем.
Водомеры тахометрические турбинные ВМХ Ду 50-200 мм
Рис. 13. Счетчик турбинный ВМХ
Для дистанционного измерения объема воды на скважинах используются счетчики холодной воды турбинные ВМХ по СанПиН 2.1.4.559-96 и сетевой воды по СНиП 2.04.07, протекающей по трубопроводу при температуре от 5 С до 50 С (холодная вода) и рабочем давлении не более 1,6 МПа (16 кгс/см). Счетчики соответствуют метрологическому классу В по ГОСТ Р 50193.1, превышая его требования по ряду основных технических характеристик.
Преимуществом счетчика является возможность ремонта путем замены измерительной вставки на месте установки счетчика (измерительные вставки-преобразователи ИПХ имеют самостоятельный сертификат №2745/1 и внесены в Госреестр под № 16186-97); счетный механизм герметизирован, допускается работа в затапливаемых колодцах;
По заказу потребителя счетчики дополнительно комплектуются датчиком (магнитоуправляемый герметизированный контакт) для дистанционной (телемеханической) передачи низкочастотных импульсов с передаточным коэффициентом (ценой импульса) 1, 10, 100 и 1000 литров.
Измерительный преобразователь сигнала тока
Измерительный преобразователь сигнала тока MCR, для измерения синусоидального и несинусоидального переменного тока, входной ток 0-100 А, выход 4-20 мА с питанием от сигнальной цепи.
Рис. 14. Измерительный преобразователь сигнала тока MCR
Датчик затопления помещения насосной станции
Датчик протечки воды "H2O-Контакт" предназначен для использования в составе стандартных систем охранно-пожарной и аварийной сигнализации, инструментального контроля. Отрасли применения: защита от протечек воды (затопления водой и другими токопроводящими жидкостями) в промышленных и офисных зданиях в зонах, где отсутствует постоянный контроль за состоянием систем водоснабжения, отопления и кондиционирования, в пространствах под фальшполами; в бытовых условиях (квартиры, коттеджи) и многих других.
Рис. 15. Датчик протечки воды "H2O-Контакт"
Щиты управления станциями
Автоматизация каждой из насосных станций осуществляется с помощью системы управления, выполняющей следующие функции:
- Автоматическое регулирование
- Дистанционное (автоматизированное) управление
- Технологическая защита
- Технологический контроль
Автоматическое регулирование обеспечивает нормальный ход
непрерывно протекающих процессов:
- поддержание на определенном уровне давления в напорном коллекторе за счёт изменения положения запорно-регулирующей арматуры;
- поддержание на определенном значении уровня в приемном резервуаре на станциях ХФС);
- поддержание на определенном значении уровня в резервуаре ХПВ с учетом суточного ограничения.
Дистанционное (автоматизированное) управление позволяет дежурному персоналу пускать и останавливать насосные агрегаты станции, а также переключать и регулировать её механизмы на расстоянии, с пульта, где сосредоточены устройства управления.
Технологическая защита автоматически предотвращает возникновение и развитие аварий при нарушениях нормального режима работы
Технологический контроль за работой НС и оборудования осуществляется посредством экспорта данных контролируемых параметров в ОРС DA сервер SCADA-системы и отображения на мониторах АРМ диспетчера, а также с помощью операторской панели (ОП) ЩУС. ОП размещаются на панелях щитов управления по возможности удобно для наблюдения и обслуживания.
Технологическая сигнализация информируют дежурный персонал о состоянии оборудования (в работе, остановлено и т.п.), предупреждают о приближении параметра к опасному значению, сообщают о возникновении аварийного состояния. Применяются световая и звуковая сигнализации.
В состав ЩУС входит управляющий контроллер, выполненный по технологии ПЛК, модули сопряжения с объектом управления, малогабаритный 5-портовый коммутатор Ethernet, сенсорная панель с графическим дисплеем, источник питания 220VAC/24VDC 2A с функцией ИБП.
В разрабатываемой системе в качестве управляющего контроллера используется процессорный модуль ICL 130 ETH (Рис. 15) серии модульных устройств управления InLine производства Phoenix Contact со встроенными модулями сопряжения с объектом (8 каналов дискретного ввода, 4 канала дискретного вывода) и встроенным Ethernet интерфейсом для сопряжения с другими устройствами управления или системами. Модуль поддерживает языки программирования согласно МЭК 61131-3.
Рис. 16. Процессорный модуль ICL 130 ETH
Модуль аналогового ввода IB IL AI 8/SF-PAC.
Клеммные модули аналогового ввода Inline предназначены для подключения стандартных датчиков и приема сигналов тока или напряжения.
Модули имеют следующие особенности:
- Высокая точность измерения,
- Быстрая регистрация измеренных значений,
- Высокая степень подавления помех и синфазной составляющей,
- Регистрация измеренных значений с 16-битным разрешением,
- автоматическое подключение к заземлению при установке на DIN- рейку.
Рис. 17. Клеммный модуль IB IL AI 8/SF-PAC
Модуль дискретного ввода IB IL 24 DI 4-ME.
Рис. 18. Модуль дискретного ввода.
Модуль дискретного вывода IB IL 24 DO 4-ME.
Рис. 19. Модуль дискретного вывода
Модуль источника бесперебойного питания MINI-DC-UPS/24DC/2/.
Компактные и простые в использовании устройства MINI-DC-UPS/24DC/2 (Рисунок 11) объединяют в одном стандартном ME-корпусе блок питания и ИБП. Питание 24 В надежно подается подключенным потребителям в любых условиях, даже в случае аварии в сети электропитания.
В буферном режиме работы аккумуляторный модуль обеспечивает выходное напряжение от 27,9 до 19,2 В постоянного тока. В зависимости от требуемой продолжительности автономной работы применяются аккумуляторные модули на 0,8 или 1,3 Ач: аккумуляторные модули емкостью 0,8 Ач обеспечивают подачу тока 2А в течение 5 минут, а емкостью 1,3 Ач - 2 А в течение 30 минут. Продолжительность автономной работы зависит от тока нагрузки.
Благодаря обширным сигнальным функциям (контрольные лампы и активные выходные переключающие контакты) обеспечивается высокая степень готовности оборудования.
Отображаются процесс зарядки аккумуляторного модуля, состояние готовности к работе, буферный режим работы, а также предупредительные сообщения, например, о разрядке аккумуляторного модуля. Оптимизированное управление батареей, например, функция компенсируемой зарядки с учетом температуры окружающей среды, позволяет увеличить срок службы аккумуляторного модуля.
Рис. 20. Модуль источника бесперебойного питания
Сенсорная панель с графическим дисплеем ТР 07Т
Сенсорная панель с графическим TFT-дисплеем 7,0" использована в качестве средства отображения основных текущих технологических параметров работы станции, а также средства локального управления оборудованием (Рисунок 12) скважин №1 и 94/5. Панель имеет в своем составе один Ethernet порт для связи с контроллером управления. Панель оснащена встроенной системой исполнения для программного обеспечения визуализации Visu+.
Рис. 21. Сенсорная панель ТР 07Т
Сенсорная панель с графическим дисплеем ТР 10Т
Сенсорная панель с графическим TFT-дисплеем 10,4" использована в качестве средства отображения основных текущих технологических параметров работы станции, а также средства локального управления оборудованием (Рисунок 13) насосных станций ХПВ №№8 и 35, оборотного водоснабжения №№1 и 23, хозяйственно-фекальных стоков №№4, 27, 31 и "БЕЛАЗЫ".
Панель имеет в своем составе один Ethernet порт для связи с контроллером управления. Панель оснащена встроенной системой исполнения для программного обеспечения визуализации Visu+.
Рис. 22. Сенсорная панель ТР 10Т.
Коммутатор Ethernet FL Switch SFNB 5TX
Ethernet-коммутатор FL Switch SFNB 5TX использован для сопряжения ПЛК станции с операторской панелью, а также для включения ЩУС в локальную сеть проектируемой КАСУ НС.
Рис. 23. Коммутатор Ethernet FL Switch SFNB 5TX.
1.6 Дублированный SCADA-сервер КАСУ НС
Сервер предназначен для решения задач автоматизации, диспетчерского контроля, управления инженерным оборудованием, сбора данных о работе оборудования. SCADA-сервер КАСУ НС работает под управлением операционной системы Windows XP/2003/2008/7.
SCADA-сервер КАСУ НС выполняет функции:
- сбора данных о состоянии контролируемого промышленного оборудования,
- отображения состояния оборудования в удобном для восприятия виде;
- сохранения полученной информации об изменении состояния оборудования в базах данных;
- обработки полученных данных по заданным алгоритмам с целью выявления аварийных и тревожных ситуаций в работе оборудования;
- диспетчерского управление работой оборудования в реальном масштабе времени;
- регистрации действий операторов по управлению оборудованием в электронных протоколах;
- оповещения операторов об обнаруженных аварийных событиях работы оборудования;
- ведения статистики изменений параметров работы оборудования;
- формирования отчетов об изменении состояния оборудования на основе архивных данных, документирование отчетов;
- передачи информации о работе оборудования по каналам TCP/IP в другие системы;
- экспорта данных в OPC Data Access версии 2.0;
- конфигурирования программного обеспечения.
1.7 Управление насосами
В данный момент циркуляционные насосы на станциях №1 Д2500/62 630 кВт и №23 Д4000/95 630 кВт включаются на прямую в сеть и не имеют регулирования. Использован наиболее простой способ регулирования подачи при помощи введения в нагнетающую магистраль различных заслонок. Этот механический способ основан на изменении результирующего сопротивления магистрали.
При измененной скорости рабочая точка механизма перемещается по Q-H - характеристике в сторону снижения подачи до точки пересечения с новой характеристикой магистрали (Рис. 23). При этом часть напора ДНр теряется на регулирующем устройстве. Для оценки КПД () механического способа регулирования примем, КПД механизма и двигателя остаются неизменными при изменении подачи. Тогда
(1.1)
где Нмаг - напор в магистрали после регулирующего органа;
Нр - напор, создаваемый механизмом перед регулирующим органом;
- потери напора в магистрали;
- подача механизма совместно с регулирующим органом.
Из формулы (1.1) и рис. 24 следует, что КПД данного способа регулирования тем ниже, чем меньше статический напор Нст. При Нст=0
, (1.2)
где Нном и Qном - номинальные значения напора и подачи механизма.
Из (1.2) вытекает, что КПД снижает примерно квадратично от диапазона регулирования подачи D = Qном/Qр. Следовательно, при малом статическом напоре и больших требуемых диапазонах изменения подачи данный способ регулирования оказывается весьма неэкономичным. Это ограничивает область его практического применения главным образом маломощными установками с относительно небольшим требуемым диапазоном регулирования.
Рис.24. Q-H - характеристика при регулировании производительности задвижкой.
Для рационального использования электроэнергии, снижение больших пусковых токов, обеспечения долговечности электродвигателей и регулирования производительности насосов, за счет изменения частоты вращения предполагается, использование частотных преобразователей.
Экономический эффект от внедрения в производственный процесс преобразователей частоты электродвигателей достигается благодаря экономии электроэнергии в насосных агрегатах до 50-60% за счет регулирования производительности путем перемены частоты вращения электродвигателя в отличие от регулирования методом прямого включения/отключения.
В первую очередь при выборе модели частотного преобразователя следует исходить из конкретной задачи, которую должен решать электропривод, типа и мощности подключаемого электродвигателя, точности и диапазона регулирования скорости, точности поддержания момента вращения на валу двигателя, времени, отведенного для разгона и торможения, продолжительности включения и количества включений в час. Мощность частотного преобразователя нужно выбирать на 10-15% больше мощности двигателя. Ток преобразователя должен быть больше номинального тока двигателя и чуть больше тока возможных перегрузок.
В нашем случае задача электродвигателя - перекачивание насосом циркуляционной воды, мощности насосов на насосных станциях №1 и №23 одинаковы и составляют 630 кВт, диапазон регулирования около 50%, большой точности не требуется, достаточно 5%. Поэтому частотные преобразователи выбираются одинаковые. Требуется 3 установки на 3 водооборотных цикла, двигатели резерва для каждого цикла включаются от этих же частотных преобразователей каскадным способом.
Принцип работы преобразователя частоты построен на основании особенностей работы асинхронного двигателя. В асинхронном двигателе частота вращения магнитного поля n1 зависит от частоты напряжения питания. При питании обмотки статора электродвигателя трехфазным напряжением с частотой f создается вращающееся магнитное поле.
Скорость вращения этого поля определяется по известной формуле:
(1.3)
где р - число пар полюсов статора. Переход от скорости вращения поля щ1 , измеряемой в радианах, к частоте вращения n1, выраженной в оборотах в минуту, осуществляется по следующей формуле:
(1.4)
где 60 - коэффициент пересчета размерности.
Подставив в это уравнение скорость вращения поля щ1, получим, что
(1.5)
Таким образом, частота вращения ротора асинхронного двигателя зависит от частоты напряжения питания. На этой зависимости и основан метод частотного регулирования. Изменяя с помощью преобразователя частоту напряжения питания на входе двигателя, регулируется частота вращения ротора. Следует отметить, что выходная частота в современных преобразователях может изменяться в широком диапазоне и может быть как ниже, так и выше частоты питающей сети. Перспективность частотного регулирования наглядно видна из рис. 25 (указать источник информации здесь и во всех местах, где это возможно.)
Где на рисунке 25:
Напорная задвижка:
1. Закрыта.
2. Открыта.
3. Мощность, применяемая (требуемая) при дросселировании.
4. Мощность, применяемая (требуемая) при частотном регулировании.
5. Экономия электроэнергии.
Рис. 25. Схема частотного регулирования.
Таким образом, при дросселировании поток вещества, сдерживаемый задвижкой или клапаном, не совершает полезной работы. Применение регулируемого электропривода насоса позволяет задать необходимое давление или расход, что обеспечит не только экономию электроэнергии, но и снизит потери транспортируемого вещества.
1.7.1 Структура частотного преобразователя
Это один из возможных преобразователя. Добавить фразу "Техническая реализация может быть следующая." Или что-нибудь в этом роде, или указать тип инвертора, либо преобразователя в целом) Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления.
Звено постоянного тока состоит из неуправляемого выпрямителя и фильтра. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока. Силовой трехфазный импульсный инвертор состоит из шести транзисторных ключей. Каждая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к положительному и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной частоты и амплитуды, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя. В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. По сравнению с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что позволяет вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями.
1.7.2 Принцип работы преобразователя частоты
Преобразователь частоты состоит из неуправляемого диодного силового выпрямителя В, автономного инвертора, системы управления ШИМ, системы автоматического регулирования, дросселя Lв и конденсатора фильтра Cв (рис. 26). Регулирование выходной частоты fвых. и напряжения Uвых осуществляется в инверторе за счет высокочастотного широтно-импульсного управления.
Широтно-импульсное управление характеризуется периодом модуляции, внутри которого обмотка статора электродвигателя подключается поочередно к положительному и отрицательному полюсам выпрямителя. Длительность этих состояний внутри периода ШИМ модулируется по синусоидальному закону. При высоких (обычно 2-15 кГц) тактовых частотах ШИМ, в обмотках электродвигателя, вследствие их фильтрующих свойств, текут синусоидальные токи.
Рис. 26. Принцип работы частотного преобразователя.
Таким образом, форма кривой выходного напряжения представляет собой высокочастотную двухполярную последовательность прямоугольных импульсов (рис. 27). Частота импульсов определяется частотой ШИМ, длительность (ширина) импульсов в течение периода выходной частоты АИН промодулирована по синусоидальному закону. Форма кривой выходного тока (тока в обмотках асинхронного электродвигателя) практически синусоидальна. Регулирование выходного напряжения инвертора можно осуществить двумя способами: амплитудным (АР) за счет изменения входного напряжения Uв и широтно-импульсным (ШИМ) за счет изменения программы переключения вентилей V1-V6 при Uв = const.
Второй способ получил распространение в современных преобразователях частоты благодаря развитию современной элементной базы (микропроцессоры, IBGT-транзисторы). При широтно-импульсной модуляции форма токов в обмотках статора асинхронного двигателя получается близкой к синусоидальной благодаря фильтрующим свойствам самих обмоток.
Рис. 27. График выходного напряжения.
Такое управление позволяет получить высокий КПД преобразователя и эквивалентно аналоговому управлению с помощью частоты и амплитуды напряжения.
Современные инверторы выполняются на основе полностью управляемых силовых полупроводниковых приборов - запираемых GTO - тиристоров, либо биполярных IGBT-транзисторов с изолированным затвором. На рис. 28 представлена 3-х фазная мостовая схема автономного инвертора на IGBT-транзисторах. Она состоит из входного емкостного фильтра Cф и шести IGBT-транзисторов V1-V6 включенными встречно-параллельно диодами обратного тока D1-D6. За счет поочередного переключения вентилей V1-V6 по алгоритму, заданному системой управления, постоянное входной напряжение Uв преобразуется в переменное прямоугольно-импульсное выходное напряжение. Через управляемые ключи V1-V6 протекает активная составляющая тока асинхронного электродвигателя, через диоды D1-D6 - реактивная составляющая тока.
Рис. 28. Мостовая схема автономного инвертора на IGBT-транзисторах.
И - трехфазный мостовой инвертор; В - трехфазный мостовой выпрямитель; Сф - конденсатор фильтра;
1.8 Частотный преобразователь ABB ACS 2060-1x-AN1-a-0S
Основные характеристики привода:
- Возможно использование, как с входным разделительным трансформатором, так и без него;
- Прямое подключение к сети (бестрансформаторное) обеспечивает наименьшие затраты;
- Простая интеграция в систему управления верхнего уровня;
- Схема подключения силовых кабелей "три фазы - вход, три фазы - выход" обеспечивает быстрый и простой монтаж;
- Пригоден для использования с новыми и существующими асинхронными двигателями;
- Модульная конструкция обеспечивает высокую надежность и снижение расходов на техническое обслуживание;
- Рекуперативный привод ACS 2060 для возврата энергии в сеть и корректировки коэффициента мощности.
Рис. 29. Внешний вид частотного преобразователя.
Технические характеристики ABB ACS 2060-1x-AN1-a-0S
Работа без перегрузки:
Pcont. max = 690 кВт - типовая мощность двигателя при работе без перегрузки.
Номинальные значения:
Icont. мax = 83А - длительный номинальный ток при работе без перегрузки при температуре 40°C.
Imax = 92А - максимальный выходной ток в течение 10 секунд при пуске.
Работа с небольшой перегрузкой:
PN = 630 кВт - типовая мощность двигателя при работе с небольшой перегрузкой.
IN = 76 А - длительный номинальный ток привода определенного типоразмера; допускается ток 110% IN при температуре 40°C в течение 1 мин каждые 10 мин.
Работа в тяжелом режиме
Phd = 462 кВт - типовая мощность двигателя в тяжелом режиме.
Ihd = 56А - длительный номинальный ток привода определенного типоразмера; допускается ток 150% Ihd при температуре 40°C в течение 1 мин каждые 10 мин.
Полная мощность - 866 кВА.
КПД преобразователя - 97,5%.
Инвертор напряжения (АИН), 9 уровней линейного напряжения, на базе высоковольтных силовых полупроводниковых приборов IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором). Коэффициент мощности на входе поддерживается равным единице или регулируется для компенсации реактивной мощности других потребителей, подключенных к той же сети.
Гибкое подключение к питающей сети и современное программное обеспечение позволяют просто и быстро внедрить привод ACS 2060 в любую промышленную среду. АББ предлагает стратегию открытых коммуникаций, обеспечивающую возможность подключения привода к технологическим контроллерам верхнего уровня. Привод ACS 2060 может комплектоваться модулями связи всех основных промышленных сетей для оптимальной интеграции, контроля и управления различными технологическими процессами в соответствии с требованиями заказчика.
1.9 АРМы диспетчера и пользователей
Автоматизированное рабочее место (АРМ) - клиентская часть SCADA-сервера КАСУ НС. Программа работает под управлением операционной системы Windows XP/2003/2008/7. Интерфейс оператора состоит из диалоговых окон и графических планов объекта. Он полностью настраивается на этапе пуско-наладки системы. На графических планах размещается датчики и прочее оборудование объекта с использованием условных обозначений.
1.10 Сервер базы данных
Сервер БД осуществляет ведение единой базы данных в режиме реального времени по текущему состоянию всех параметров системы. В данном проекте предусматривается использование существующего на предприятии сервера БД Proficy Historian с добавлением функции резервирования коллекторов.
Глава 2. Практическая часть
2.1 Разработка алгоритмов управления насосными станциями
Настоящий раздел содержит описание алгоритмов управления оборудованием насосных станция хозяйственно-питьевого водоснабжения (ХВП) №№8, 35, насосных станций оборотного водоснабжения №№ 1, 23, насосных станций хозяйственно-промышленных стоков №№4, 27, 31, "БЕЛАЗЫ", скважин №1 и 94/5.
По управлению насосами предусмотрено три режима:
а) Местный - в данном режиме пуск насоса выполняется кнопками со щита управления станции (ЩУС);
б) Дистанционный, ручной - в данном режиме пуск и останов насоса осуществляется с помощью средств рабочего места оператора в ЦДП, либо с операторской панели ЩУС; оператор самостоятельно, с помощью предоставленных средств в АРМ;
в) Дистанционный, автоматизированный - пуск и останов насосного агрегата, манипуляции с напорной задвижкой и регулировки частоты вращения вала двигателя осуществляются по алгоритму в контроллере инициируемой командой оператора; по окончании процедуры пуска требуемый напор на выходе станции поддерживается с помощью напорной задвижки или частотным регулированием частоты вращения вала двигателя.
Выбор режима "местный" - "дистанционный" осуществляется с помощью ключа, установленного в ЩУС.
Выбор подрежима "дистанционный, ручной" - "дистанционный, автоматизированный" осуществляется с помощью средств АРМ оператора в ЦДП, либо средств операторской панели ЩУС.
Алгоритм пуска и работы каждого из основных насосов выбирается в зависимости от выбранного режима работы. При использовании местного режима управления, управление пуском осуществляется с местного щита управления (ЩУС) и система автоматизации выполняет в данном случае только функции контроля и отображения состояния оборудования. При использовании дистанционного (автоматизированного) режима управления, проверка готовности и пуск двигателя насоса выполняется согласно алгоритму автоматизированного пуска насоса.
По управлению дренажными насосами предусмотрено три режима:
а) Местный - в данном режиме пуск насоса выполняется кнопками с щита управления станции (ЩУС);
б) Дистанционный - в данном режиме пуск и останов насоса осуществляется с помощью средств рабочего места оператора в ЦДП, либо с операторской панели ЩУС;
в) Автоматический - пуск и останов насоса осуществляется по алгоритму в контроллере.
Выбор режима дренажного насоса "местный" - "дистанционный (автоматический)" осуществляется с помощью ключа, установленного в ЩУС.
Выбор подрежима "дистанционный" - "автоматический" и активного насоса осуществляется с помощью средств АРМ оператора в ЦДП, либо операторской панели ЩУС.
2.2 Описание алгоритмов управления НС ХПВ №35
Настоящие алгоритмы предназначены для управления пуском, остановом и работой основных насосов №№1, 2, 3, 4 и дренажных насосов №№1, 2 станции ХПВ №35.
Пуск и останов основных и дренажных насосов в местном режиме управления осуществляется прямым воздействием на цепи управления пускателем кнопками на ЩУС, без участия ПЛК.
Последовательность пуска основного насоса в дистанционном режиме:
а) Проверка готовности насоса к работе в данном режиме - формирование сигнала разрешения на дистанционный пуск;
б) Пуск насоса установкой сигнала "Пуск"; контроль пуска
осуществляется сигналом "В работе".
Останов основного насоса в дистанционном режиме осуществляется при выполнении любого из следующих пунктов:
а) Перевод ключа управления режимами в ЩУС в местный режим;
б) Появление сигнала "Затопление станции";
в) По команде оператора.
Автоматизированный пуск насосов осуществляет оператор ДПУ по запросу оператора цеха КОФ, в зависимости от потребности в количестве воды и давления определяет, какое количество насосов требуется запустить и производит регулирование задвижкой. Так как потребность не постоянная и зависит от работы цеха, то невозможно полностью отказаться от участия оператора.
Последовательность пуска основного насоса в автоматизированном режиме:
а) Проверка готовности насосной линии к работе в данном режиме
- формирование сигнала разрешения на автоматизированный пуск;
б) Установка напорной задвижки в стартовое;
в) Пуск насоса установкой сигнала "Пуск"; контроль пуска осуществляется сигналом "В работе";
г) Вывод линии на рабочий напор открытием напорной задвижки в течении времени T (значение T определяется на этапе ПНР, конечное положение задвижки определяется уставкой задания напора +-%).
После окончания последовательности операций пуска целевое значение напора на выходе станции поддерживается управлением напорной задвижкой с использованием функции контроллера ПИД регулирования.
Останов основного насоса в автоматизированном режиме осуществляется при выполнении любого из следующих пунктов:
а) Перевод ключа управления режимами в ЩУС в местный режим;
б) Перевод ключа управления режимами напорной задвижки в местный режим;
в) Появление сигнала "Задвижка: Общая неисправность";
г) Появление сигнала "Затопление станции";
д) Достижение уровня в резервуарах ХПВ ниже Lmin;
е) По команде оператора.
Схема №1. Алгоритм управления насосами НС ХПВ №35
При останове основного насоса в автоматизированном режиме выполняется следующая последовательность действий:
а) Отключение функции ПИД-регулирования напора на выходе станции;
б) Установка напорной задвижки в положение останова;
в) Останов насоса установкой сигнала "Останов";
г) Полное закрытие задвижки/затвора.
Последовательность пуска дренажного насоса в дистанционном режиме:
а) Проверка готовности насоса к работе в данном режиме - формирование сигнала разрешения на дистанционный пуск;
б) Пуск насоса установкой сигнала "Пуск"; контроль пуска осуществляется сигналом "В работе".
Останов дренажного насоса в дистанционном режиме осуществляется, безусловно, по команде оператора.
Пуск дренажного насоса в автоматическом режиме осуществляется при выполнении следующих условий:
а) Проверка готовности насоса к работе в данном режиме - формирование сигнала разрешения на дистанционный пуск;
б) Достижение уровня в дренажном приямке Lmax;
в) Насос в программе управления выбран активным.
Останов дренажного насоса в автоматическом режиме осуществляется при достижении уровня в дренажном приямке Lmin.
Подобные документы
Описание технологического процесса обезжелезивания и деманганации воды. Цели создания и внедрения системы автоматизированного управления насосными агрегатами, ее структурные уровни. Расчет и выбор элементов силовой части и системы защиты электропривода.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 30.01.2013Расчет часового и суточного притока воды в приёмный резервуар и суммарного времени работы двух насосов. Оценка экономии электроэнергии при регулировании частоты их вращения. Описание принципиальной схемы автоматического управления насосными агрегатами.
контрольная работа [996,9 K], добавлен 30.03.2014Назначение, описание и технологические режимы работы перекачивающей насосной станции. Описание существующей электрической схемы насосной станции, причины и пути её модернизации. Разработка схемы управления, автоматики и сигнализации насосными агрегатами.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 17.09.2011Развитие добычи нефти штанговыми скважинными насосными установками. Геолого-технические мероприятия при разработке месторождений. Виды и состояние применения ШСНУ в современных условиях. Расчет и подбор оборудования. Характеристика работы насосных штанг.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 30.05.2014Описание технологического процесса получения частично обессоленной воды из речной. Структурная схема предлагаемой АСУ. Применение технологий SCАDA для автоматизации задач. Использование программируемых контроллеров с резервированной структурой S7-400H.
дипломная работа [10,7 M], добавлен 24.04.2012Варианты управления насосными установками: автоматическое, полуавтоматическое и дистанционное, их отличительные признаки и принцип работы. Подбор и расчет электродвигателя для системы электродвигатель – рабочая машина. Выбор пускозащитной аппаратуры.
курсовая работа [220,8 K], добавлен 27.12.2010Спойлер — элемент, изменяющий аэродинамические свойства кузова автомобиля. Краткое описание технологического процесса изготовления аэродинамических обвесов. Моделирование процесса управления. Разработка HMI-интерфейса. Выбор технологического оборудования.
курсовая работа [28,9 K], добавлен 21.01.2013Главные параметры магистрального транспорта нефти. Перекачка нефти насосными агрегатами. Обоснование эффективности применения частотно-регулируемого привода на центробежном насосе. Оценка изменения сроков службы и снижения затрат на ремонт трубопроводов.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.12.2021Основное назначение электрического привода ленточного конвейера. Суммарная мощность двигателей приводных станций. Выбор электродвигателя. Кинематическая схема приводной станции конвейера. Проверка двигателя на нагрев. Расчет параметров системы управления.
курсовая работа [679,3 K], добавлен 21.10.2012Анализ технологического процесса как объекта управления. Определение структуры основного контура системы. Определение математической модели ОУ. Выбор класса и алгоритма адаптивной системы управления. Разработка структурной и функциональной схемы АдСУ.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.04.2010