Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

– авариями в системе электроснабжения;

– использованием сварочного оборудования рядом с преобразователями.

Далее, судя по паспортным данным преобразователя частоты нам необходимо выбрать тормозной прерыватель (ТП) и тормозной резистор (ТР). ТР подключенный к преобразователю позволяет производить быстрое торможение инерционной нагрузки путем поглощения энергии, генерируемой электродвигателем. Подключается к внешнему тормозному прерывателю. Необходимый номинал сопротивления достигается параллельным соединением стандартных резисторов. Тормозной прерыватель и резистор изображены на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 – Внешний вид тормозного прерывателя и резистора

Для нашей задачи необходимо 4 тормозных прерывателя модели EI –BR –075H. С которыми будет использоваться 32 тормозных резистора с сопротивлением 80 Ом и мощностью 1кВт. ТП соединяются параллельно по силовым цепям и работают в режиме MASTER – SLAVE (ведущий – ведомые). ТР разделяются на равные группы и подключаются к каждому тормозному прерывателю параллельно.

2.6 Выбор датчика сухого хода

Датчик, предназначенный для отслеживания наличия воды, основан на оптоэлектронном принципе и, соответственно, не подвержен износу и не имеет подвижных частей. Датчик снабжен электроконтактом для отключения насоса при отсутствии воды в зоне торцевого механического уплотнения [14]. При отсутствии воды контакт размыкается по истечении запрограммированного заводом времени задержки – 10 секунд.

Действие прибора основано на изменении показателя преломления света на поверхностях. Оптоэлектронный датчик включает стеклянный колпак, передатчик и приемник инфракрасного излучения. В отсутствии воды инфракрасное излучение отражается от поверхности стеклянного колпака вовнутрь на фотоприёмник. При наличии жидкости показатель преломления меняется. Большая часть инфракрасного излучения рассеивается в жидкости. Приемник фиксирует меньше отражённого излучения и датчик дает сигнал о наличии воды.

Технические и эксплуатационные характеристики:

– корпус из нержавеющей стали;

– оптический колпак выполнен из стекла;

– максимальное давление 25 бар;

– работа в непрерывном режиме;

– степень защиты IP55;

– напряжение питания 24 В постоянного тока;

– максимальное потребление тока датчиком 20 мА.

2.7 Выбор датчика давления

Для автоматического регулирования и поддержания давления воды на заданном уровне, выбираем датчик Российской компании «Вика Мера» модели МН – 2, ОТ – 1 [15]. Также он нужен для обеспечения обратной связи по давлению. На рисунке 2.13 представлен датчик давления МН – 2, ОТ – 1. В таблице 2.2 указаны основные характеристики датчика давления.

Рисунок 2.13 – Датчик давления

Таблица 2.2 – Основные характеристики датчика давления

2.8 Выбор задатчик

Для моей системы подходит задающее устройство (ЗУ) Российской компании «Спектран» модели SP – SM. Универсальное задающее устройство SP-SM предназначено для ручного регулирования параметров различных узлов и систем с входными сигналами управления 0 –10 В, 0 –20 мА, 4 –20 мА. ЗУ обеспечивает изменение аналогового сигнала постоянного тока с помощью поворотного задатчика оптоэлектронного типа [16].

Прибор имеет микропроцессорное управление с возможностью задания коэффициента пропорциональности между изменением аналогового сигнала на выходе и количеством оборотов поворотного задатчика. Прибор обеспечивает цифровую индикацию выходного, либо входного аналогового сигнала с программируемым масштабированием. На рисунке 2.14 представлен внешний вид прибора. В таблице 2.3 указаны основных характеристики задающего устройства SP – SM.

Рисунок 2.14 – Внешний вид задающего устройства

Таблица 2.3 – Основные характеристики задающего устройства

2.9 Описание шкафа управления электродвигателями насосной станции гидрозолоудаления

Шкаф управления (ШУ) предназначен для комплексного управления, регулирования, контроля и защиты насосной станции гидрозолоудаления. В ШУ находится электрооборудование для управления работой насосов, электродвигателей и ПЧ, а также устройств защиты. ШУ предназначен для управления трехфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором с помощью обратной связи по давлению.

Разработанная система может работать в одном из двух режимов: ручной режим или автоматический режим управления.

Ручной режим подразумевает управление двигателями насосов от ПЧ при помощи человека – дежурного. А именно дежурный с помощью вращения ручки потенциометра, расположенной на панели управления ПЧ, может задавать изменение частоты вращения двигателя насоса. Также на панели управления ПЧ есть возможность наблюдать за изменяемыми параметрами: задание частоты (в Гц). На рисунке 2.15 представлена панель ШУ насосной станции гидрозолоудаления.

Автоматический режим подразумевает только включение и отключение питания насосной станции дежурным. В автоматическом режиме частота вращения насосов задается в зависимости от значения, установленного на задающем устройстве. Сигнал давления воды в трубопроводе обрабатывается микроконтроллером. В целом можно сказать, что при помощи датчика, микроконтроллера и ПЧ осуществляется автоматический режим.

Для увеличения надёжности, экономичности и безопасности работы системы вентиляции предусматривается автоматический режим. Режим ручного управления является вспомогательным и предназначен для целей опробования электрооборудования системы, а также этот режим управления применяется в пусконаладочных работах. Также в случае неисправности преобразователя частоты, будет использоваться данный режим. Регулирование скорости вращения ЭД в ручном режиме не осуществляется.

1 – кнопка включения первого двигателя; 2 – кнопка отключения первого двигателя; 3 – индикационная лампа, сигнализирующая работу третьего двигателя; 4 – индикационная лампа, сигнализирующая аварию третьего двигателя; 5 – замок шкафа управления; 6 – выносная панель управления преобразователя частоты; 7 – выносная панель управления микроконтроллера; 8 – выносная панель задающего устройства; 9 – знак электробезопасности.

Рисунок 2.15 – Внешний вид панели ШУ насосной станции гидрозолоудаления

Подача питания осуществляется при помощи автоматических выключателей, находящихся в ШУ. Включение автоматических выключателей осуществляется в определенном порядке. Сначала включается автомат, защищающий ПЧ. Только потом включается автомат защиты микроконтроллера. Последовательность включения автоматических выключателей путать нельзя. Включение ПЧ, а также системы в автоматический режим подтверждается индикационными лампами.

ШУ состоит из следующих частей:

– щит электрический с монтажной панелью, на которой смонтированы элементы и цепи станции управления;

– панель оператора, расположенная на лицевой стороне двери щита;

– панелей управления преобразователями частоты, смонтированными на лицевой стороне двери щита;

– преобразователь частоты;

– входной фильтр;

– датчик давления МН – 2, ОТ – 1;

– панель микроконтроллера, смонтированная на лицевой стороне двери щита;

– панель задающего устройства, смонтированная на лицевой стороне двери щита;

– микроконтроллер Mitsubishi Alpha;

– автоматических выключателей;

– светосигнальной аппаратуры;

– управляющей аппаратуры;

– индикационных приборов.

3 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЯ

3.1 Принцип работы системы управления электродвигателями насосной станции гидрозолоудаления

Главная цель автоматизации – повышение производительности труда, улучшение качества продукции, оптимизация управления, устранение человека от производств, опасных для здоровья, повышение надежности и точности производства, увеличение конвертируемости и уменьшение времени обработки данных. На рисунке 3.1 представлены основные технологические функции управления насосной станцией гидрозолоудаления.

Рис 3.1 – Основные функции управления насосной станцией

Функция «оперативное и программное управление». Самым главным в системе, является «последовательность пуска». Сначала у нас включается цепь управления двигателем, а после запускается цепь управления микроконтроллером и начинается обработка и запуск программы контроллера. Также немало важным считается и опция «контроль работоспособности». Система управления осуществляет мониторинг работоспособности преобразователей частоты и насосов, а так же, согласно этим данным, запускает исправные.

Функция «защитные функции и блокировки». Защитные функции и блокировки общие для систем автоматики и электрооборудования (защита от короткого замыкания, перегрева и т.п.) оговорены межведомственными нормативными документами. Такие функции, обычно, реализуются отдельными аппаратами (автоматическими выключателями, устройствами защитного отключения, конечными выключателями и т.д.). Их применение регламентируется правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами пожарной безопасности (ППБ).

Одной из основных опций защиты для насосной станции является «защита от сухого хода». «Сухой ход» - это режим работы насоса, во время которого через насос не прокачивается вода. Такой режим - крайне нежелательный и аварийный, он сокращает срок службы насоса. Вода, которую перекачивает насос, является одновременно и смазывающей и охлаждающей жидкостью. Без неё насос перегревается, при длительной работе в режиме «сухого хода» рабочие элементы насоса могут деформироваться, а двигатель сгореть. Чтобы обеспечивать долгую и надёжную работу насоса и все системы подачи воды в целом, этого нельзя допускать. Для защиты насоса от сухого хода используется автоматика: датчики сухого хода, реле сухого хода, поплавковые датчики и т.п. Они отключат насос при сухом ходе.

«Регулирующие функции» отвечают за регулирование по постоянному давлению и контроль моторесурса насосов. Регулирование по постоянному давлению осуществляется при помощи датчика давления в трубопроводе и ПИД – регулятора. Индикация заданного уровня давления и возможность его изменения с при помощи органов управления расположенных на двери шкафа управления. В контроль моторесурса насосов входит автоматическая смена или чередование насосов согласно наработке моторесурса каждого из них.

3.2 Алгоритм работы автоматизированной системы насосной станции гидрозолоудаления

Алгоритм работы автоматизированной системы управления разрабатывается на основе принципа работы насосной станции. Блок – схема алгоритма работы автоматизированной системы управления насосной станции гидрозолоудаления показана на чертеже ВКР 13.03.02 025 004.

Характеристики

Список файлов ВКР