14.2 Система автоматизации насосной станции

Рассмотрим систему автоматизации насосной станции, пред­назначенной для тепло- и водоснабжения жилых зданий.

Функциональная схема насосной станции показана на рисунке 14.1. Насосная станция работает следующим образом. Холодная вода с филь­трующей станции предварительно нагревается в теплообменнике и поступает на насосную станцию. С выхода насосной станции вода по­ступает в теплообменник, где окончательно нагревается, после чего идет дальше на нужды тепло- и водоснабжения жилых зданий.

Поддержание постоянства давления при изменяющемся рас­ходе на станции горячей воды осуществляется байпасным спосо­бом. Информация о текущем значении давления в напорной части водопровода поступает с датчика давления Р1, расположенного на выходе насосной станции.

На насосной станции находятся три центробежных насоса Н1...Н3.

Рисунок 14.1. Функциональная схема насосной станции

Приводными двигателями насосов яв­ляются асинхронные двигатели Ml ... М3. Со стороны всасывающего и нагнетающего патрубков насосов, а также на байпасной трубе расположены задвижки В1...В7. Задвижки Bl...В4, приводятся в движение от двигателей М4...М7. Задвижки В5...В7 являются ручными. В напорной части водопровода находятся невозвратно-запорные клапаны X1...Х3.

Система управления насосной станции работает в автомати­ческом и ручном режимах. Переключение режимов осуществляет­ся с пульта управления.

В автоматическом режиме регулирование давления осущест­вляется контроллером. Текущее значение давления в напор­ной части водопровода поступает отдатчика давления Р1. В соот­ветствии с поступившим значением давления контроллер дает за­дание на преобразователь частоты UZ и подключает его к одному из трех насосов. Одновременно могут работать два насоса, один из насосов находится в резерве (он выбирается на пульте управле­ния). Контроллер управляет всей электроавтоматикой, открывает и закрывает необходимые задвижки. В режиме пуска системы кон­троллер проверяет наличие давления во всасывающей части водо­провода посредством датчика давления Р2.

В ручном режиме станция управляется с поста оператора РО, куда поступает информация о режиме работы станции, об аварии в системе, о работающих насосах и состоянии задвижек (откры­тое или закрытое).

Выбор режима работы (ручного или автоматического) осуще­ствляется оператором насосной станции с поста оператора. Для пуска или останова системы в автоматическом режиме или выво­да СУ из аварийного режима используются кнопки «Пуск» или «Стоп». Постоянно в работе могут находиться один или два насо­са, третий насос является резервным (профилактический осмотр, плановый ремонт). Резервный насос выбирают положением пере­ключателя на посту оператора. После выбора резервного насоса в автоматическом режиме закрывается задвижка, находящаяся в напорной части водопровода этого насоса, две другие задвижки от­крыты. В автоматическом режиме закрыта задвижка байпасной тру­бы, она открыта только при ручном регулировании.

Автоматический режим реализован в алгорит­ме, представленном на рисунке 14.2.

Рисунок 14.2. Блок-схема алгоритма работы насосной станции

Давление на выходе с насосной станции находится в заданных пределах (гдех – допустимый диапазон изменения давления). В этом случае СУ проверяет условие: выработал ли насос суточный моторесурс, и если «да», то производит переключения между насосами.

Если давление меньше нормы p>_min< р_пк < р – х, СУ проверяет число работающих насосов. Если работает один насос, то делается проверка работы ПЧ на максимальной частоте. Если нет, то дает­ся команда на увеличение его частоты, в противном случае про­исходит переключение насоса, работающего от ПЧ, к сети, а к ПЧ подключается другой насос (до этого не работавший).

Если давление больше нормы р + х < р_пк < р, СУ проверяет число работающих насосов. Если работают два насоса, то выполняется проверка работы ПЧ на минимальной частоте. Если «нет», то дается команда на уменьшение его частоты, в противном случае проис­ходит отключение насоса, работающего от ПЧ, а к ПЧ подключа­ется насос, работающий от сети.

Если давление меньше минимально допустимого р_пк < p_min, СУ проверяет условие: находится ли какой-либо насос в работе. Если «нет», то СУ осуществляет пуск того насоса (от преобразователя часто­ты), который наработал самый маленький ресурс. Если «да», то СУ дает задание на ПЧ на повышение частоты вращения на­соса. Если в течение заданного времени давление на выходе на­сосной станции не превышает минимально допустимого, то ус­танавливается флаг «Авария» и СУ останавливает работу насос­ной станции.

Если давление на выходе насосной станции больше максималь­но возможного значения р_пк > р, то СУ также устанавливает флаг «Авария» и прекращает работу.

Ручной режим является аварийным и необходим только в том случае, когда невозможен автоматический режим работы СУ [1].