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

Текст из файла (страница 2)

2. Подсобные помещения – щит управления и контроля, щит выпрямительных устройств, электрических распределительных устройств 0,4 кВ и 6 кВ, слесарная мастерская, слесарная, санузел.

Щит управления и контроля (ЩУК) состоит из 4-х панелей.

На первой панели установлены амперметры для ХПН-1,2,3,4 и сигнальные лампочки включения и отключения насосов, лампочки, указывающие на открытие и закрытие напорных задвижек. На панель вынесены блинкера, ключи управления насосами, которые имеют положение «Включено», «Отключено», ключи избиратели работы насоса, имеющие положение «Работа» и «Резерв»

На второй панели установлена предупредительная сигнализация для предупреждения о неисправностях на насосной станции II подъема.

На третьей панели – аварийная сигнализация, блинкера которой срабатывают при аварии на насосной станции. Осуществляется контроль аварийного отключения:

- вводов;

- насосов;

- вытяжной вентиляции;

- напряжение в цепях предупредительной сигнализации;

- уровней в приемных резервуарах;

- уровня затопления насосной станции и переполнения дренажного приямка;

В случае неисправности срабатывает соответствующее сигнальное реле, выпадает блинкер, расшифровывающий характер неисправности и передается сигнал в схему диспетчерской сигнализации на водоочистную станцию.

На четвертой панели вынесены приборы КИП, указывающие уровень воды в резервуарах 1 и 2, давление в водоводах 1 и 2, расход воды на водоводах 1 и 2.

Насосная станция III подъема аналогична станции II подъема. На станции III подъема используется система управления насосами мощностью до 300 кВт для регулирования подачи воды потребителям, путем оптимизации режимов работы насосов питьевой воды (НПВ). Система позволяет подключить один из насосов (НПВ1 - НПВ3) к частотному преобразователю, который в автоматическом режиме поддерживает заданное давление в водоводе. Частотное регулирование позволяет избежать дросселирующего режима (работа при частично открытой задвижке), что позволяет значительно сократить расход электроэнергии.

Графики расхода воды представлены в приложении 2.

1.2 Подземный источник

Подземным источником водоснабжения г. Соликамск являются артезианские скважины рис. 2

В настоящее время в работе находятся четыре скважины (суточный расход 3816 м3/сут) со следующими насосами (таблица 3).

Таблица 3

Номер скважины	Марка установленного насоса	Производительность, м3/час	Напор, м
1	ЭЦВ8-25-100	25	100
1а	ЭЦВ8-25-100	25	100
2	ЭЦВ8-25-100	25	100
2а	ЭЦВ8-40-90	40	90

Рис.2.Схема водозабора подземных вод

Контроль за качеством воды осуществляется аттестованной химбаклабораторией. Для проведения анализа воды имеются следующие пробоотборные точки:

• На I подъеме;

• Во входной камере;

• После контактных осветлителей (отдельно после каждого осветлителя и общая точка на трубопроводе чистой воды);

• На II подъеме;

2 Предложения по автоматизации

2.1 Автоматизированная система управления водозабором

1. Назначение.

- Устройство модуль автоматизации скважин (устройство) предназначено для контроля технологических параметров на водоподъемной скважине (величина напряжения питания двигателя насоса; ток нагрузки двигателя насоса; давление в трубопроводе; контроль «сухого хода» насоса; состояние положения выключателей; состояние двери, а также для управления насосом – включить и выключить) .

- Устройство предназначено для работы в температурном диапазоне от минус 40 град.С до плюс 85 град.С, относительной влажности до 98% при температуре 25 град.С, атмосферном давлении 80-106 кПА (от 630 до 800 мм рт.ст.) и может входить в состав оборудования для автоматизации (телемеханизации) водоподъёмных станций (организация диспетчеризации и централизованного управления несколькими удалёнными системами).

2. При разработке автоматизированной системы управления водозабором были предусмотрены следующие контролируемые параметры:

2.1 .При достижении максимального уровня воды в ВНБ насос на скважине должен отключаться, при достижении минимального уровня воды - включаться. Сигналы на включение и отключение глубинного насоса должны передаваться по сигналам датчиков уровня.

2.2 Система должна автоматически отключать глубинный насос при:

• понижении уровня воды в скважине ниже допустимого (защита от «сухого хода»);

• неисправности насоса;

• неисправности электрооборудования.

2.3 Автоматическое повторное включение (АПВ) насосного агрегата после появления ранее исчезнувшего питающего напряжения.

2.4 Электрические защиты:

• от неполнофазного режима; время - токовая; максимально - токовая.

2.5 Возможность управления насосным агрегатом - ручное (местное), автоматическое.

2.6 Степень защиты оборудования IP 54.

2.7 Следующая индикация:

• состояние насосного агрегата (рабочее, нерабочее);

• состояние электрифицированных задвижек (закрыта, открыта),если имеются; индикация АПВ; наличие напряжения в сети (всех фаз);

• наличие воды в скважине;

• отображение аварийных ситуаций, их архивирование в течении года;

• уровень воды в РЧВ или ВНБ;

• информация о переливе РЧВ (ВНБ);

• ток электродвигателя работающего насоса;

• о несанкционированном проникновении в здания;

• о понижении температуры воздуха в зданиях ниже, чем 5 С;

3. Состав.

В систему входят:

- Блок логики.

- Блок силовой.

- Внешние датчики

Блок силовой это совокупность исполнительных устройств, получающих команды от контроллера и управляющих насосом водоподъемной станции и другими силовыми элементами.

Внешние датчики:

• Датчик минимума-максимума (манометр)

• Датчик «сухого хода» (манометр)

• Дополнительно могут быть установлены датчики температуры, датчики охраны помещения и.т.п.

4. Возможности.

Режимы управления

• Автоматический

• Ручной

В автоматическом режиме, система контролирует все параметры и отрабатывает полный цикл, без вмешательства человека. Все действия и неисправности (аварийные ситуации) отображаются на жидкокристаллическом дисплее, который находится на передней панели устройства. Все данные отображаются с привязкой по времени. При использовании централизованного контроля и управления, все действия и неисправности транслируются в диспетчерский пункт и отображаются на экране персонального компьютера. Связь с компьютером может быть как проводная, так и беспроводная Wi Fi. По одной паре проводов, последовательно может быть подключено до 255 устройств.

В ручном режиме все операции производятся с помощью органов управления, находящихся на передней панели.

По желанию система может комплектоваться устройством плавного пуска двигателя, что значительно увеличивает срок службы насоса.

2.2 Математическое описание ОУ

На станции 3-го подъёма необходимо регулировать выходное давление. Оно не должно превышать и падать , вследствии неравномерного расхода воды во времени ,ниже заданной величины.

Поэтому необходимо рассмотреть контур регулирования скорости двигателя в зависимости от выходного давления. Спроектированная система автоматического регулирования давления может быть представлена структурной схемой изображенной на следующем рисунке.

Рис. Структурная схема

iзад –сигнал задания давления;

P –давление в трубопроводе;

iдд –сигнал обратной связи с датчика давления;

i – отклонение текущего значения от заданного;

uk – сигнал управления по напряжению на преобразователь частоты;

Kпч-д – коэффициент передачи преобразователя частоты-двигателя;

Tм – постоянная времени преобразователя частоты-двигателя;

– скорость двигателя насоса;

Kн – коэффициент передачи насоса;

Tн – постоянная времени насоса;

Kдд – коэффициент передачи датчика давления.

KВ – коэффициент передачи возмущающего воздействия.

Каждый элемент системы представляет собой апериодическое звено.

Рассмотрим каждое звено отдельно:

1. Преобразователь частоты-двигатель:

=0.01 ввиду большой скорости срабатывания

1. Насос. Преобразует циклическую частоту двигателя в давление

=1 – время разгона насоса

1. Датчик давления. Преобразует давление в токовый сигнал.

1. Возмущающее воздействие.

Рассчитав перечисленные выше параметры звеньев структурной схемы, проведем моделирование в специализированном программном пакете визуального моделирования MatLab Simulink.

Моделирование системы управления без регулятора и возмущающих воздействий в среде Simulink

Далее проведём моделирование с внешним возмущающим воздействием при помощи открытия отсечного клапана.

Моделирование системы управления c возмущающим воздействием в среде Simulink

В момент открытия клапана происходит резкое падение давления, а затем система выходит на новое устойчивое состояние с меньшим значением давления.

Последним этапом является моделирование системы управления с регулятором давления, который должен компенсировать возмущающее воздействие.

Вычисление ПИ- регулятора

Объединяет два регулятора П и И, , обладает наилучшими свойствами, а именно: за счет П - составляющей улучшается показательные качества в переходном процессе, а за счет И - составляющей уменьшается ошибка регулирования т.е. улучшается точность.

В качестве критерия качества регулирования принимаем желаемую передаточную функцию разомкнутого контура. Для рассматриваемой системы регулирования целесообразно применять настройки контура регулирования на технический оптимум. Желаемую передаточную функцию разомкнутого контура в этом случае записывают в виде:

Передаточная функция оптимального регулятора определяется в виде:

где Wоу (p) – передаточная функция объекта регулирования, Wос (p) – передаточная функция звена обратной связи, Wр.жел (p) – желаемая передаточная функция разомкнутого контура.

Характеристики

Список файлов курсовой работы