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

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Электротехника, электроника и электромеханика»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

О.А. Малышева

"____"___________2015 г.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА

ДП 140604.65. ПЗ – 658

Студент К.И. Кленов

Консультант по экономике О.В. Мироненко

Консультант по безопасности

жизнедеятельности А.И. Андреев

Руководитель Л.В. Ющенко

Нормоконтроль Е.В. Константинова

Хабаровск – 2015

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

(ДВГУПС)

Электроэнергетический институт Кафедра: Электротехника, Электроника и Электромеханика

(наименование УСП) (наименование кафедры)

Направление (специальность) 140604.65 – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».

(код, наименование направления или специальности)

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. Кафедрой: Малышева О.В.

«_____» ________________г.

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу студента

Кленова Кирилла Игоревича

(фамилия, имя, отчество)

1.Тема ВКР: «Система автоматического управления и регулирования производительности насосной станции второго подъема».

утверждена приказом по университету от « » 2015 г. №_______

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР « » 2015 г.

3. Исходные данные к ВКР: Принципиальная технологическая схема насосной станции; остальные исходные данные приводятся в пояснительной записке.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1) Система водоснабжения. Способы регулирования систем водоснабжения.

2) Влияние гармонических составляющих преобразователя частоты на питающую сеть и электродвигатель. Методы борьбы с гармоническими составляющими.

3) Регулирование системы водоснабжения насосной станции второго подъема преобразователем частоты и средства автоматизации для регулирования.

4) Система управления насосной станцией второго подъема.

5) Разработка мероприятий по пожарной безопасности на насосной станции второго подъема.

6) Экономическая оценка эффективности внедрения системы автоматического управления насосной станцией второго подъема.

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1) Принципиальная технологическая схема.

2) Схема функциональная управления насосами.

3) Схема электрическая принципиальная управления насосами.

4) Схема внешних соединений.

5) Чертеж общего вида. Шкаф управления вид спереди.

6) Чертеж общего вида. Шкаф управления вид внутри.

7) Шкаф управления. Перечень составных частей.

8) Схема расположения оборудования.

9) Перечень оборудования.

10) Схема алгоритма работы программируемого реле.

6. Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов ВКР)

7. Дата выдачи задания ­­­­­­­­­_____________2015 г.

Календарный план

выполнения выпускной квалификационной работы

Студент _____________________________________________

Руководитель ВКР ____________________________________

РЕФЕРАТ

Дипломный проект содержит 108 с., 24 рисунка, 15 таблиц, 26 источников.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА ПОСЕЛКА ПРИОЗЕРНЫЙ.

Объектом для проведения разработки является насосная станция второго подъема поселка Приозерный, Хорольский район Приморского края.

Цель проекта – разработка системы автоматического управления насосной станции, для снижения энергозатрат насосной станции и экономии водных ресурсов.

В результате дипломного проектирования была разработана система автоматического управления, представляющая собой щит управления, основными компонентами которой являются преобразователь частоты и программируемое реле. Проведена подробная настройка преобразователя частоты и написана программа для программируемого реле

Были разработаны схемы: функциональная; принципиальная электрическая; внешних соединений; компоновки щита управления; расположения оборудования. Также были подобраны соответствующие приборы и элементы щита управления.

Так же в дипломном проекте проведена разработка пожарной безопасности на насосной станции и рассчитаны экономическая эффективность и срок окупаемости разработанных мероприятий.

Abstract

In this thesis project developed a system of automatic control and regulation of the performance of the second lift pumping station. The main function of the system is to maintain a predetermined pressure water outlet pipe and control trouble-free operation of pumping units. The system is designed on the basis of the frequency converter and programmable relay company ОВЕН.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 9

1 СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ. СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ 11

1.1 Система водоснабжения и ее классификации 11

1.2 Способы регулирования системы водоснабжения 14

2 ВЛИЯНИЕ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ НА ПИТАЮЩУЮ СЕТЬ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ. МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ГАРМОНИЧЕСКИМИ СОСТАВЛЯЮЩИМИ. 19

2.1. Гармонические искажения 19

2.2 Причины появления гармонических искажений 20

2.3 Влияние высших гармоник на сеть и потребителей сети 22

2.4 Основные методы снижения гармонических искажений от преобразователя частоты 26

3 РЕГУЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ И СТРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ 34

3.1 Применение преобразователей частоты для регулирования частоты вращения электродвигателей 34

3.2 Средства автоматики для регулирования параметров электропривода и системы водоснабжения 39

4 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИЕЙ ВТОРОГО ПОДЪЕМА 43

4.1 Разработка технического задания 43

4.1.1 Наименование и область применения 43

4.1.2 Основание для разработки 43

4.1.3 Цель и назначение разработки 43

4.1.4 Технические требования 44

4.2 Требования к автоматической системе управления 48

4.3 Функции системы автоматического управления 49

4.4 Разработка функциональной схемы автоматизации 50

4.5 Разработка принципиальной электрической схемы 51

4.6 Приборы и средства автоматизации 52

4.6.1 Программируемое реле 52

4.6.2 Датчики 55

4.6.3 Преобразователь частоты. 58

4.6.4 Средства защиты от гармонических составляющих 63

4.6.5 Коммутационно-защитная аппаратура 65

4.6.6.Блок питания 68

4.6.7 Элементы индикации, переключатели, кнопки управления, шкаф управления и принадлежности 69

4.7 Настройка преобразователя частоты 73

4.8 Программирование реле. Написание программы 78

4.9 Разработка схемы внешних соединений 83

4.10 Разработка шкафа управления 83

4.11 Расположение оборудования 84

5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ВТОРОГО ПОДЪЕМА 85

5.1 Пожар и фазы развития пожара. Пожарная безопасность 85

5.2 Разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности 89

5.3 Средства пожаротушения 92

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИЕЙ ВТОРОГО ПОДЪЕМА 96

6.1 Определение капитальных вложений, необходимых для внедрения системы 97

6.2 Определение текущих затрат при эксплуатации системы автоматизации 101

6.3 Определение экономического эффекта от внедрения оборудования. 102

6.4 Расчет срока окупаемости. 104

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 106

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 107

ВВЕДЕНИЕ

Среди многих отраслей современной техники, направленных на повышение уровня жизни людей, благоустройство населенных мест и развитие промышленности, водоснабжение – комплекс мероприятий по обеспечению водой различных потребителей – занимает одно из ведущих мест.

Современные системы водоснабжения городов и промышленных предприятий состоят из ряда сложных сооружений, машин и аппаратов. В этих объектах осуществляются различные механические, гидравлические и физико-химические процессы. [1]

Также потребление воды в городах и на промышленных предприятиях в течение суток неравномерно. В городах в ночное время воды потребляется значительно меньше, чем днем. На предприятиях в начале и конце смен воды для производственных целей расходуется меньше, чем в середине смен.[2]

Для сокращения расхода воды и обеспечения стабильной работы насосной станции принимают различные меры по увеличению производительности:

– рассчитывают равномерную производительность работы агрегатов;

– различные конструкции по сбору ”излишков” воды;

– ограничение поперечного сечения трубопровода посредством заслонок.

Одним из наиболее эффективных методов решения этой комплексной проблемы является внедрение современных систем частотного регулирования электроприводов и систем автоматизации.

В данном дипломном проекте разрабатывается система управления водопроводной насосной станцией. Система предназначена для автоматического управления двумя насосными агрегатами, контроля их работы, регулирования скорости вращения электродвигателя, следовательно, регулирование подачи воды в зависимости от необходимости потребителя.

Способ регулирования предусматривает изменение скорости вращения рабочего колеса насоса. Благодаря этому можно обеспечить требуемый напор во всей области регулирования, не ухудшая при этом КПД насоса. С помощью преобразователя частоты по сигналу от датчика давления, установленного в напорном трубопроводе, автоматически изменяется частота вращения электродвигателя насоса с высокой точностью.

Применение преобразователей частоты обеспечивает следующие преимущества по сравнению с другими методами:

– эффективное использование асинхронных электродвигателей, дешевых в эксплуатации и ремонте;

– КПД электродвигателя во всем диапазоне регулирования максимально соответствует КПД электродвигателя в номинальном режиме;

– КПД преобразователя 95 – 98 %, коэффициент мощности около 1,0;

– плавный пуск электродвигателя, отсутствие гидравлических ударов;

– снижения уровня шума при пуске и работе;

– автономная безопасная работа, интеграция в АСУ ТП.

Также система автоматизации будет включать в себя программируемое реле (ПР), предназначенное для замены релейно-контактных схем. Принципиальное отличие ПР от релейных схем заключается в том, что все его функции реализованы программно. С его помощью можно реализовать схему, эквивалентную тысячам элементов жёсткой логики.

Применение программируемого реле обеспечивает:

– высокую надёжность;

– простое тиражирование и обслуживание устройств управления;

– обеспечивает быстрое обновление алгоритмов управления;

– позволяет реализовывать дополнительные функции, не усложняя и не увеличивая стоимость готовой продукции, которые помогут полнее реализовать возможности оборудования;

– обеспечивать равномерную выработку каждого насоса, посредством чередования работы насосов, и защиту от аварийных режимов работы насосной станции.

1 СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ. СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1. Система водоснабжения и ее классификации

Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной группы потребителей водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды.

Система водоснабжения должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления. Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

– водоприемные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников;

– водоподъемные сооружения, насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления;

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР