Prom Electric
СПб, Швецова, 23Б
mail@prom-electric.ru
+7 (812) 952-38-45
+7 (921) 952-38-45
Отправить сообщение
\/
Сообщение отправлено!

Автоматика для насоса на основе датчика давления

Автоматизированные системы современного водоснабжения требуют совместных усилий специалистов в области автоматизации и инженерно-технических работников. Машинное управление водяных насосов может происходить при изменении давления в трубопроводе, уровня воды в водонапорной башни и скорости потока жидкости в трубопроводе.

После изменения вышеперечисленных параметров приводятся в действия датчики давления, уровня или расхода воды. Сигнал с измерительного прибора подается на вход микроконтроллера, который входит в состав блока автоматики для насоса.

В промышленной автоматизации широкое применение находят электрические датчики давления, которые формируют на выходе дискретный или пропорциональный сигнал.

При первом случае чаще всего используется механическая пластина или пружина, которая под действием критического давления замыкает контакты, тем самым подавая контрольный сигнал микроконтроллеру. К примеру, датчик давления Kobold PSC имеет на выходе только логическое состояние в виде 0 или 1. Такой прибор еще называют реле автоматики насоса. На Рисунке 1 видно, что датчик давления воды имеет встроенный дисплей и несколько клавиш, с помощью которых задается порог срабатывания устройства.  Таким образом, настраивается шкала срабатывания прибора в диапазоне от -1 до 700 Бар.

Рисунок 1.

Однако с помощью дискретного прибора можно отследить только его порог срабатывания. Современная автоматика для насоса включает в себя применение пропорционального датчика давления. На Рисунке 2 изображен аналоговый датчик давления серии Зонд-10. С его помощью можно снимать данные давления во всем диапазоне измерения прибора. В этом случае решение и подачу сигнала на управление насосом принимает микроконтроллер. Основное преимущество в том, что в процессор поступает информация в виде аналогового сигнала в диапазоне 4-20 мА. После операции шкалирования устанавливаются пределы измерения и формируются условия включения-выключения водяного насоса.

Рисунок 2.

Обычно для измерения сигнала с датчика давления используют алгоритм, который представлен на Рисунке 3. Модуль АЦП чаще всего внешний, так как он имеет большую разрешающую способность и не занимает основные ресурсы процессора микроконтроллера.

Рисунок 3.

Управление автоматики водоснабжения с помощью МК и датчика давления

В простом случае для реализации автоматизированного управления системы водоснабжения, можно обойтись контрольным датчиком, микроконтроллером и силовой обвязкой для включения насоса. Общая схема системы представлены на Рисунке 4.

Рисунок 4.

Датчик давления воды выдает аналоговый сигнал 4-20 мА который обрабатывается в микроконтроллере и передается на ПК. Автоматика давления для насоса срабатывает при заданных границах давления воды в системе.

Операторская панель управления может состоять из кнопок управления или полноценной операционной системы. В первом случае к микроконтроллеру подводится матричный шлейф клавиатуры, который подключается к портам ввода микроконтроллера. Для дополнительной визуализации может быть добавлен LCD дисплей или семисегментный индикатор.

В случае управления микроконтроллером с персонального компьютера, данные передаются по последовательному порту USB или UART. Если вместо микроконтроллера используется PLC, то обмен информации происходит по сетевому каналу или же по специфическим интерфейсам связи типа Profibus.

Так как данные в микроконтроллер поступают пропорционального типа, то появляется возможность использовать функцию ΔP. Что позволяет придерживаться четких границ давления в системе.

Управление той же системой с добавлением в цепь частотного преобразователя

При всей простоте и работоспособности вышеприведенной системы она имеет большой недостаток в отсутствии привода управления электрического двигателя водяного насоса. При релейном включении происходит резкое возрастание пускового тока в обмотках, что приводит к их разрушению. С помощью частотного преобразователя можно с легкостью осуществлять регулировку скорости вращения вала асинхронного электродвигателя. В двигателях, где нагрузка на валу может резко меняться в большом диапазоне, при этом необходимо обеспечить стабильность оборотов, применяют частотные преобразователи с векторным режимом регулирования. Для этих целей часто применяют энкодеры, такие как SICK DRS60 и другие. Управление электромотором может осуществляться с панели частотного преобразователя или с МК.

Частотный преобразователь для насоса может иметь аналоговый вход 4-20 мА, что позволяет к нему подключить датчик давления. Структура данной схемы представлена на Рисунке 5.

Рисунок 5.

Как видно из рисунка, цепочка микроконтроллера здесь исключена. Датчик подсоединен напрямую к частотному преобразователю. На выходе частотника установлен IGBT модуль, который представляет собой коммутирующее силовых цепей.

Частотный преобразователь для насоса обеспечивает пуск двигателя без резких бросков тока. В современных приборах есть функции настройки оптимального разгона и торможения мотора.

В промышленной автоматизации компании Siemens контроллер подает команду на включения некоего привода, сигнал проходит через Repeater, усиливается и поступает на интерфейсный RPBA модуль связи АВВ шкафа. Часто бывает, что при обрыве кабеля Profibus приводной контроллер принимает шумы ложных сигналов и дает произвольное задание на включение того или иного механизма. Именно по этой причине существует главное правило включение-отключение питания сигнальных и исполняющих устройств. В первую очередь отключается силовая часть, затем сигнальная, включение происходит в обратном порядке.

Заключение

Исходя из выше изложенного текста, стоит отметить, что автоматизировать систему водоснабжения можно несколькими способами с соответствующей ценовой категорией и качества исполнения.

 

Разработка электроники на заказ в Санкт-ПетербургеМодернизация оборудования в Санкт-Петербурге
Ремонт частотных преобразователей в Санкт-ПетербургеРемонт частотных преобразователей Siemens в Санкт-Петербурге
Ремонт серводрайверов и сервоусилителей в Санкт-ПетербургеНастройка частотных преобразователей в Санкт-Петербурге
Ремонт АИД-70 в Санкт-ПетербургеРемонт устройств плавного пуска в Санкт-Петербурге
Купить шкаф управления в Санкт-ПетербургеРемонт шкафов управления в Санкт-Петербурге
Услуги электронщика в Санкт-ПетербургеРемонт технологического оборудования в Санкт-Петербурге
Ремонт панелей оператора в Санкт-ПетербургеРемонт прессов в Санкт-Петербурге
Ремонт КИП и автоматики в Санкт-ПетербургеРемонт контроллеров в Санкт-Петербурге
Автоматизация технологических процессов в Санкт-ПетербургеМонтаж оборудования в Санкт-Петербурге
Ремонт плат управления кондиционеров в Санкт-ПетербургеРемонт компрессоров в Санкт-Петербурге
Ремонт деревообрабатывающего оборудования в Санкт-ПетербургеРемонт станков в Санкт-Петербурге
Ремонт листогибочных станков в Санкт-ПетербургеРемонт пищевого оборудования в Санкт-Петербурге
Купить платы управления в Санкт-ПетербургеДистанционное обслуживание промышленного оборудования
Установка частотных преобразователей в Санкт-ПетербургеДагностика промышленной электроники в Санкт-Петербурге