Комплекс частотного регулирования КРН «профи»

Содержание:

• Назначение
• Режимы работы
• Отличительные особенности
• Состав комплекса
• Структура обозначений
• Cтруктурная схема
• Управление
• Режимы регулирования
• Устойчивость к отказам
• Программирование параметров
• Контроль состояния оборудования на экране БУК
• Преимущества использования
• Сравнительные характеристики

Назначение

Шкаф управления насосами предназначен для работы в составе водозаборного узла или водонапорной насосной станции с целью поддержания заданного давления (или разности давлений) жидкостей (уставка определяющего параметра - ОП) с точностью до одной сотой атмосферы при минимально возможных энергозатратах. Максимальная мощность двигателей до 315кВт и с количеством агрегатов до 6.

Режимы работы

• Основной режим автоматического регулирования
• Функционального резерва (см. «Устойчивость к отказам»)
• Прямого включения (ручной пуск)

Отличительные особенности

Автоматика насосов производит пуск и останов насосных агрегатов по сигналам блока управления комплексом (БУК) по уровню ОП с возможностью введения функции частоты вращения насоса.

В основном режиме автоматического регулирования пуск каждого последующего из доступных насосов производится преобразователем частоты после переключения регулируемого насоса на сеть питающего напряжения с использованием кинетической энергии его вращения.

Частотное регулирование управляемого насоса осуществляется ПИД-регулятором БУК, управляющим преобразователем частоты (ПЧ).

Отключение насосных агрегатов осуществляется релейно.

Алгоритм включения и отключения обеспечивает равномерную выработку ресурса насосных агрегатов и предусматривает два способа их чередования: с принудительным и функциональным остановом комплекса.

Каждый из насосов может быть штатно включен / отключен оператором как с панели шкафа управления насосами в любом из режимов работы комплекса, так и с удаленного АРМ диспетчера.

Система автоматически восстанавливает свой режим работы после каждого отключения электроэнергии при условии нахождения её в режиме автоматического управления.

Использование в составе установки обеспечивает:

• Устойчивость к возможным отказам оборудования
• Высокую точность поддержания уставки
• Максимальную информативность системы
• Возможность выбора режима регулирования
• В режиме функционального резерва возможен переход от частотного на релейное регулирование ОП «два комплекса регулирования в одном»
• Контроль состояния входной и напорной магистралей
• Реализацию всех возможных схем работы с двумя аналоговыми датчиками давления

Шкаф автоматики управления насосами позволяет организовать удаленное автоматизированное рабочее место оператора одним из способов:

• Размещением блока управления на рабочем месте оператора удаленно от аппаратной части
• Выполнением функций управления и обмена информацией по линии связи от удаленного компьютера автоматизированного рабочего места оператора и блоком управления

Удаленный доступ к шкафу автоматики насосов реализуется через прямое соединение, сети GSM, GPRS, Ethernet или по радиолинии.

Программное обеспечение (ПО) БУК позволяет дистанционно:

• Получать достоверную информацию о работе насосной станции
• Управлять комплексом
• Программировать параметры комплекса
• Получать архивы отказов, состояний, параметров
• Передавать архивы параметров, состояний и отказов в общую SCADA-систему предприятия

Автоматика насосов может быть интегрирована в любые SCADA-системы по протоколу Modbus, CAN, UniOPC или на уровне беспотенциальных контактов без аппаратного и программного расширения.

Состав комплекса

• БУК
• Преобразователь частоты с низкочастотным фильтром
• Система управления и индикации
• Коммутационная и защитная аппаратура насосных агрегатов
• Принудительная система воздушного охлаждения, регулируемая по температуре
• Электротехнический шкаф (или несколько шкафов) степени защиты не ниже IP54

Структура обозначений

Cтруктурная схема

Управление

Переключателями на лицевой панели шкафа управления насосами:

• Пуск/останов комплекса
• Выбор режима работы каждого насоса
• Назначение первого работающего насоса
• Прямой пуск/останов от сети каждого насоса

От панели БУК:

• Пуск/останов комплекса
• Прямой пуск/останов от сети каждого из насосов
• Рамповый пуск/останов каждого насоса в тестовом режиме

От АРМ оператора:

• Пуск/останов комплекса
• Прямой пуск/останов от сети каждого насоса

Режимы регулирования

• По постоянному давлению
• По графикам уставок
• Пропорциональное регулирование

Устойчивость к отказам

Шкаф управления насосами в составе насосной станции автоматически сигнализирует об отказах насосов по следующим признакам:

• Превышение потребляемого тока с подтверждением двух- и более кратным тестированием преобразователем частоты
• Срабатывание электромагнитной или тепловой защиты каждого насоса
• Отказ магнитного пускателя каждого насоса
• Отсутствие перепада давления на насосном агрегате в процессе его работы (при наличии датчиков перепада давления) - функция программируемых входов
• Превышение температуры обмоток электродвигателя насосного агрегата, определяемое датчиками температуры (при наличии датчиков температуры) - функция программируемых входов

Шкаф управления автоматически переходит в режимы функционального резерва при возникновении следующих ситуаций:

• Отказ преобразователя частоты
• Отказ датчика (или одного из датчиков давления) при сохранении работоспособности преобразователя частоты
• Последовательный отказ преобразователя частоты и датчика давления

При отказе преобразователя частоты

• Релейное регулирование определяющего параметра в заданных пределах
• Включение заданного количества насосов
• Останов комплекса

При отказе датчика давления:

• Управление по среднему значению определяющего параметра
• Включение заданного количества насосов
• Останов комплекса

Во всех режимах функционального резерва сохраняются функции контроля входной магистрали.

Насосная установка на основе шкафа автоматики управления насосами при отказе БУК предусматривает прямой пуск насосов от переключателей режимов и кнопок ПУСК-СТОП.

Программирование параметров

При помощи переключателей и кнопок панели шкафа управления насосами производится:

• Назначение режима работы насосных агрегатов (переключатель Руч.–0–Авт.)
• Назначение первого по приоритету насосного агрегата (отключение и последующее включение переключателя – насос назначается первым для работы)
• Включение и отключение режима автоматического управления переключателем РЕЖИМ: 0-ВКЛ
• Пуск каждого насосного агрегата кнопками ПУСК, СТОП в режиме ручного управления

От панели БУК производится структурирование комплекса:

• Назначение максимального количества работающих насосов
• Разрешение и определение способа чередования насосов
• Разрешение контроля параметров выходной магистрали
• Назначение схемы работы с датчиками давления
• Назначение режимов функционального резерва преобразователя частоты
• Назначение режимов функционального резерва датчика давления

От панели БУК производится параметрирование комплекса по значениям:

• Уставок определяющего параметра
• Уровней команд ПУСК-СТОП
• Таймеров пуска и останова насосов
• Времени чередования насосов
• Параметров ПИД-регулирования
• Таймеров контроля магистралей
• Времени и даты

Для входа в режим программирования структуры и параметров комплекса необходимо ввести пароль доступа.

Контроль состояния оборудования на экране БУК

Автоматика управления насосами позволяет контролировать:

• Наработку насосов с начала эксплуатации
• Текущее и заданное значения определяющего параметра
• Архивы значений определяющего параметра с указанием времени и даты
• Текущее состояние системы
• Архивы состояния системы с указанием времени и даты
• Причину текущего отказа комплекса
• Архивы отказов комплекса регулирования и насосных агрегатов с указанием времени и даты
• События, предшествующие и сопутствующие отказу оборудования
• Архивы параметров электрической и гидравлической энергии

Преимущества использования

• Точность поддержания определяющего параметра
• Устойчивость процессов регулирования
• Возможность выбора режимов регулирования, позволяющих получить дополнительное энергосбережение
• Наличие режимов функционального резерва, обеспечивающих функционирование комплекса при любых отказах
• Возможность удаленного доступа к управлению и программированию БУК
• Возможность оперативного изменения режимов работы как переключателями режимов, так и с панели БУК
• Наличие буквенно-графической русифицированной панели БУК (HMI-интерфейс)
• Интуитивно понятный алгоритм настройки комплекса
• Наличие двухуровневой защиты доступа к настройкам параметров комплекса
• Повышенная конструктивная и эксплуатационная надежность работы оборудования
• Наличие тестового режима (рамповый пуск и останов) каждого насоса

Варианты применения

• Установки повышения давления Hydro AT-F с насосами любого производителя

Сравнительные характеристики