ДипломАнтиплагиат (1217420), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Технические данные контроллера приведены в таблице 3.5
Таблица 3.5 - Технические данные микроконтроллера ModiconM258LD42DT4L
| Наименование | Значение параметра |
| 1 | 2 |
| Напряжение дискретного входа | 24 В |
| Разрешение аналогового входа | 12 бит |
| Тип аналогового входа | +/- 10 В, 4…20 мА |
| Логика дискретного выхода | Источник |
| Входной импеданс | 6 кОм |
| Встроенная ОЗУ | 64МБ |
| Встроенная рабочая память | 25 КБ |
| Энергонезависимая память для сохранения данных | 2 КБ |
| Адресное пространство ввода-вывода | 1024 байт на ввод/ 1024 байт на вывод |
| Количество входов счета | 8х200 кГц |
| Пределы напряжения питания | 20.4…28.8 В |
| Интерфейс Ethernet | 1xRJ45, 10/100 Мбит/с |
| Тип встроенных клемм | 2 свободных PCI слота 1 изолированный последовательный каннал розетка RJ45, Modbusведущий/ведомый RTU/ASCIIor текстовый (знаковый) режим ASCII (RS232/RS485), 300...115200 бит/с 1 изолированный последовательный каннал розетка RJ45, EthernetModbusTCP/IP ведомый (10BASE-T/100BASE-TX) |
Внешний вид реле микроконтроллера изображен на рисунке 3.5
Рисунок 3.5 – Внешний вид выбранного контроллера
Список дополнительных модулей приведен в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Список дополнительных модулей
| Наименование | Параметры | ||
| Модули ввода-вывода дискретных сигналов | TM512D8T | 12 вх. - 24 В пост. тока 8 транзист. 0,5 А | |
| Блок питания | BMXCPS2010 | Вход: ~115/ 230 В, выход: =24 В/ 2.5 А | |
-
РАСЧЁТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
4.1 Расчёт и выбор насосных агрегатов
В течение суток водопотребление неравномерно. На рисунке 4.1 представлен примерный график суточного потребления.
Рисунок 4.1 - График суточного потребления воды
Исходя из рисунка 4.1 максимальное водопотребление приходится на утреннее (с 8 до 10) и вечерние (с 20 до 22) часы. Насосы подбираются исходя из потребности обеспечения максимального расхода в часы наибольшего водопотребления и во время пополнения пожарного водозабора.
По заданию на станции второго подъёма предусмотрена установка 2х насосных агрегатов работающих в дневное время суток, каждый из которых должен обеспечивать максимальный расход воды в часы пик составляющий QH=600(м3/ч), максимальный напор НН=90 м, номинальное КПД ηН=80%.
Мощность насоса в кВт в рабочей точке определяется по формуле:
где
- плотность перекачиваемой среды в кг/м3 , плотность воды составляет 1000 кг/м3.
Для насоса обеспечивающего QH=600(м3/ч) согласно формуле (4.1)
Насосный агрегат выбираем из условия
Из каталога выбираем насосные агрегаты типа:1Д 630-90.
В результате активного появления и внедрения компьютеров, микропроцессоров и программного обеспечения , реализация этих и многих других функций систем автоматизации вышли на новый уровень и значительно видоизменились за это срок. Со временем устройства на микропроцессорах дешевели, а их функционал значительно расширялся, что привело к возможности появления «интеллектуальных датчиков». Таким датчиком можно назвать измерительный прибор, который благодаря электронной (микропроцессорной) начинке, обеспечивает высокую достоверность измерений. Например, умный пожарный датчик несколько раз проверяет, что в комнате действительно дым, что порыв ветра не занес пыль или запах с улицы. Умный датчик определяет свою неисправность, чтобы не вводить в заблуждение своими показаниями. Например, электронные весы сообщат, что в них заело механизм, а показание на табло – это ошибка.
Характеристики насосов представлены в таблице 4.1. Характеристики асинхронного двигателя насосного агрегата представлены в таблице 4.2.
Таблица 4.1 - Характеристики насоса
| Подача, QH | Напор, Нн | Максимальная потребляемая мощность насоса, Pmax | Частота вращения, nH | КПД, ηн | |
| 1Д 630-90 | 630 м3/ч | 90 м | 226 кВт | 1450 об/мин | 0,8 |
Таблица 4.2 - Характеристики асинхронного двигателя насосного агрегата
| Напря-жение пита-ния, UН | Номи-наль-ный ток, Iн | Номи-нальная мощность, Рн | Часто-та вра-щения, nн | КПД,ηн | Коэфф-ициентмощнос-тиcos | Mmax/ Mmin | Ms/ Mном | |
| АИР355S4 | 380 В | 442 А | 250 кВт | 1480 об/мин | 0.953 | 0,90 | 2,2 | 2,1 |
Внешний вид насоса и двигателя изображен на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Внешний вид выбранного насосного агрегата
Согласно характеристикам насосов, представленным в таблице 7 и 8, выбираем частотный преобразователь для управления пуском, остановкой двигателя насосного агрегата и поддержания необходимого давления в трубопроводе.
4.2 Выбор частотного преобразователя
Частотные преобразователи – устройство регулирования скорости вращения асинхронных электродвигателей вследствие изменения частоты напряжения питания электродвигателя. Применение частотно-регулируемого привода позволяет осуществлять регулирование скорости как в процессе работы, так и при разгоне и торможении. Частотный преобразователь к тому же осуществляет защиту электродвигателя от перегрузок, что увеличивает долговечность электрической и механической части оборудования. С экономической точки зрения применение частотно-регулируемого привода в различных механизмах увеличивает энергосбережение до 60%.
Технологические комплексы коммунального хозяйства и промышленности, обеспечивающие жизнедеятельность населения, разрабатываются на основе современных средств автоматизации, и это известно многим. Водоснабжение, водоотвод, электроснабжение, вентиляция и кондиционирование помещений. Это малая часть технологических комплексов, которые благодаря автоматизации вышли на новый уровень, ведь нужно контролировать и измерять основные технологические параметры этих процессов, следить за их отклонениями ,а так-же за состоянием оборудования. Возможность дистанционного управления позволяет на расстоянии управлять агрегатами, включать и отключать отдельные агрегаты или комплексы, а путем поддержания заранее рассчитанных значений, обеспечивать режим работы установок.
В результате активного появления и внедрения компьютеров, микропроцессоров и программного обеспечения , реализация этих и многих других функций систем автоматизации вышли на новый уровень и значительно видоизменились за это срок. Со временем устройства на микропроцессорах дешевели, а их функционал значительно расширялся, что привело к возможности появления «интеллектуальных датчиков». Таким датчиком можно назвать измерительный прибор, который благодаря электронной (микропроцессорной) начинке, обеспечивает высокую достоверность измерений. Например, умный пожарный датчик несколько раз проверяет, что в комнате действительно дым, что порыв ветра не занес пыль или запах с улицы. Умный датчик определяет свою неисправность, чтобы не вводить в заблуждение своими показаниями. Например, электронные весы сообщат, что в них заело механизм, а показание на табло – это ошибка.
Появление программируемых логических контроллеров стало важным и существенным этапом в развитии систем автоматизации. Первостепенное назначение первых ПЛК было довольно простое и сводилось к включению или отключению чего-либо, на основе логических выражений. С появлением в ПЛК модулей автоматического регулирования, которые реализуют стандартные законы регулирования, эти контролеры вышли на новый уровень и расширили свой функционал. ПЛК в отличии от микроконтроллера, управляет не электронным устройством, а автоматизированным процессом промышленного производства. Стало возможным создание сложных многоконтурных систем управления, технология которых была известна и ранее, но из-за отсутствия технических средств, реализация всегда откладывалась.
Само собой, с появлением нового оборудования появились и трудности
с его освоением. Технику нужно было освоить и запрограммировать ПЛК в соответствии с составленными алгоритмами, что давалось специалистам нелегко. Эта проблема была решена с появлением специальных методов программирования, которые были понятны специалистам по автоматизации.
Сейчас работа оператора на насосной станции тесно связана с пультом управления. Он представляет собой монитор, на котором оператор может наблюдать схематичное изображение технологического процесса, его параметры и их отклонение, системы сигнализации, блокировки и защиты. Оконные формы графичны, удобны и понятны. Они позволяют оператору вносить изменения в ход технологического процесса, в рамках его обязанностей и ответственности, в соответствии с действующими инструкциями производства.
Рисунок 4.3 - График комбинированного режима работы системы подкачки
При снижении подачи и давления коммутация и регулирование частоты вращения электроприводов насосов происходит в обратном порядке.
Рассмотренный способ регулирования режима работы насосной установки обеспечивает плавное и непрерывное изменение подачи и давления жидкости в широком диапазоне изменения значений регулируемых параметров от Q1 до Q3" и характеристики сети от 4 до 4’.
По заданию частотный преобразователь осуществляет функцию разгона и торможения асинхронного двигателя, регулирует скорость вращения двигателя по давлению.
Исходя из мощности выбранного двигателя, а так же условий пуска двигателя выбираем частотный преобразователь Altivar 61. Преобразователи частоты серии Altivar 61 предназначены для регулирования скорости вращения трехфазных асинхронных электродвигателей мощностью от 0,75 до 630 кВт и номинальным напряжением 380 В. Встроенный ПИД-регулятор преобразователя частоты позволяет управлять такими процессами как поддержание давления, расхода. Нагрузкой электродвигателя могут служить как насосы, вентиляторы, так и приводы различных механизмов с постоянным и переменным моментом.
Внешний вид реле давления изображен на рисунке 4.4.











