Дипломная (вкр): Автоматизация электроприводов второго подъема водозабора станции Хабаровск-1

Если установка датчика сверху емкости невозможна, то поплавковый датчик уровня можно вмонтировать в стенку емкости, рисунок 1.12. В этом случае поплавок с магнитом крепится на шарнире, а герконовый выключатель в корпусе датчика. Такие датчики срабатывают, когда жидкость достигает поплавка и предназначены для сигнализации предельного уровня.

Рис 1.12 Варианты крепления датчиков на резервуаре воды

Возможно два варианта крепления: горизонтальное (ПДУ-1.1) и вертикальное (ПДУ-2.1, ПДУ-3.1).

Вертикальное крепление позволяет отслеживать как промежуточные, так и предельные (переполнение, недолив) уровни, горизонтальное - только промежуточные уровни.

Датчик ПДУ-3.1, имеющий шарообразный поплавок, может работать с более вязкими жидкостями. Конструкция датчиков ОВЕН ПДУ показан на рисунке 1.13.

Рис 1.13 Принцип работы датчиков уровня воды ОВЕН

Повышение уровня жидкости в резервуаре приводит к перемещению поплавка вверх и замыканию контакта датчика уровня.

1.4.5 Датчики давления ОВЕН ПД100

Для измерения и контроля давления в трубопроводной магистрали установим 2 датчика давления (1- на станции; 2- возле подхода магистрали к башне).

Датчики серии ОВЕН ПД100-ДИ предназначены для непрерывного преобразования избыточного давления измеряемой среды в унифицированный сигнал постоянного тока 4…20 мА. Параметры датчиков приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7

Параметры датчиков давления ОВЕН ПД-100

Датчики избыточного давления предназначены для систем автоматического регулирования, управления и индикации в различных областях промышленности, жилищно-коммунального хозяйства, на тепловых пунктах и т.п.

Основными функциями преобразователя давления являются:

-       измерение избыточного давления нейтральных к нержавеющей стали AISI 316L или керамике (Al2O3) сред (воздух, пар, различные жидкости);

-       преобразование давления в унифицированный сигнал постоянного тока 4...20 мА;

-       верхний предел измеряемого давления (ВПИ) - ряд значений от 10 кПа до 25 Мпа;

-       перегрузочная способность 200% от ВПИ;

-       класс точности ±0,25; ±0,5 и ±1,0 % от ВПИ;

-       степень защиты корпуса датчика давления - IP65;

-       помехоустойчивость удовлетворяют требованиям к оборудованию класса А по ГОСТ Р 51522.

Схема подключения датчиков показана на рисунке 1.15.

Рис 1.15 Схема подключения датчика ПД-100

1.4.6 Счетчик расхода воды ЭРГОМЕРА-125

Для контроля расхода и потерей жидкости установим на станции и на башне счетчики расхода воды ЭРГОМЕРА-125

Предназначен для измерения среднего и суммарного объемного (массового) расхода жидкостей, в том числе реверсивного, а также температуры:

-       воды питьевой, технической, морской;

Преимущества:

-       автономное питание - не менее 4 лет;

-       встроенные интерфейсы - RS-232/485;

-       архив результатов измерений и событий в энергонезависимой памяти. Просмотр на индикаторе счетчика:

-       передача по интерфейсу RS-232/485 архивных данных, текущих показаний расходомера и его состояния;

-       чтение и изменение через интерфейс RS-232/485 параметров счетчика, в том числе текущего времени;

-       интеграция в системы АСУ/АКСУЭ;

-       измерение расхода (объемного и массового) и объема (массы) реверсивных потоков;

-       межповерочный интервал 4 года. Поверка на автоматизированном поверочном комплексе беспроливочным методом.

Технические характеристики счетчика расхода воды ЭРГОМЕРА-125 показаны в таблице 1.8.

Таблица 1.8

Технические параметры счетчика расхода воды ЭРГОМЕРА-125

Техническое обеспечение.

ППЭ устанавливаются на горизонтальных, наклонных и вертикальных участках трубопровода с направлением потока вверх.

На импульсном интерфейсе (сухой контакт) формируются нормированные импульсы, соответствующие измеренному объему (массе) жидкости.

Интерфейс RS-232/485 позволяет интегрировать счетчик в существующие автоматизированные системы учета, а также создавать на его основе новые. Для организации каналов передачи данных могут использоваться выделенные и коммутируемые телефонные линии связи, GSM, GPRS и CDMA модемы, сети RS-485 и локальные вычислительные сети (ЛВС) Ethernet.

Программное обеспечение.

Микропроцессорная технология обеспечивает пересчет измеряемых величин, хранение настроек, калибровочных коэффициентов в памяти прибора, ведение архива, а также диагностику неисправностей и индикацию.

При вводе в эксплуатацию настройка счетчика происходит автоматически. Счетчик не имеет и не требует регулировок и специальной квалификации персонала.

Конфигурирование счетчика производится со встроенной клавиатуры или по интерфейсу RS-232/485 с ПЭВМ.

Защита от несанкционированного доступа уникальным кодом. Факт и время изменения параметров фиксируется в энергонезависимой памяти счетчика. Программируются функции реверса.

В энергонезависимой памяти расходомера хранятся:

объем и масса измеряемой среды;

средние значения температур измеряемой среды;

времена наработки, реверса, отсечки и превышения предельного расхода;

архив событий.

Счетчики комплектуется программным обеспечением ПЭВМ для ввода информации, формирования и вывода отчетов в виде протоколов, графиков и диаграмм, а также отображения измеряемых величин в реальном времени.

Комплектация приведена в таблице 1.9.

Таблица 1.9

Комплектация поставки

1.4.7 Радиомодем «Пульсар»

Для связи оборудования башни с насосной станцией будем использовать радиомодемы «Пульсар». Первый будет установлен на ПК станции через USB порт и будет работать в режиме приема, второй стоять на контроллере башни также через USB порт и будет работать в режиме передача. Данные будут передаваться на разрешённой волне 433-434 МГц.

Радиомодем «Пульсар» предназначен для передачи и приема цифровой информации при работе в составе беспроводных систем связи удаленных объектов, систем технологического и коммерческого учета, охранных систем, метеостанций, станций коррозионной защиты. Радиомодем Пульсар является конструктивно и функционально законченным устройством для преобразования сигналов стандартных последовательных интерфейсов RS 232 или RS 485 в радиочастотные посылки и обратно. Передача данных осуществляется на частоте (433,92 ± 0,2%) МГц при выходной мощности до 10 мВт, что позволяет его использовать без разрешения органов ГосСвязьНадзора.

Прибор выполнен в пластмассовом корпусе, в котором установлена печатная плата. Возможно "уличное" (влагозащищенное) исполнение.

Преимущества:

-       скорость передачи по эфиру от 1200до 250000 бит/с;

-       обмен по интерфейсу RS232/RS485/USB на скоростях 1200-115200 бит/с (задается пользователем);

-       применение любых антенн 433-434 МГц (BNC);

-       монтаж на DIN-рейку;

-       широкий диапазон рабочих температур;

-       не требует регистрации в ГРС России;

-       возможна ретрансляция данных;

-       простота настройки и программирования.

Основные характеристики приведены в таблице 1.10.

Таблица 1.10

Основные технические характеристики

1.4.8 Устройство управления и защиты электропривода задвижки без применения концевых выключателей ОВЕН ПКП-1

Прибор ПКП-1 предназначен для управления и контроля работой задвижек и затворов и для защиты их механизмов и электропроводов при заклинивании без применения концевых выключателей.

Функциональные возможности:

-       автоматическая остановка электропривода при достижении задвижкой крайнего положения без применения концевых выключателей;

-       контроль положения задвижки:- в ПКП1Т - по времени ее перемещения и току, потребляемому электродвигателем;- в ПКП1И - по числу оборотов вала и периоду следования импульсов, поступающих с датчика на валу задвижки;

-       индикация текущего положения задвижки в процентах;

-       выключение управления приводом с выдачей сигнала «Авария» при заклинивании задвижек или проскальзывании механизмов электропривода;

-       сохранение информации о положении задвижки при обесточивании;

-       регистрация положения задвижки при установке модуля стоковым выходом 4...20 мА;

-       регистрация положения задвижки и управление приводом при установке модуля интерфейса RS-485 для связи прибора с компьютером.

Функциональная схема прибора ПКП-1 показана на рис 1.19.

Рис 1.19 Функциональная схема прибора ПКП-1

водозабор насосный автоматизация пусковой

Оператор может управлять положением задвижки:

-       дистанционно с пульта управления с помощью кнопок, подключаемых к входам 1...3 прибора: «Открыть», «Закрыть», «Стоп»;

-       с помощью кнопок, расположенных на лицевой панели прибора.

Входы 1...3 обеспечивают гальваническую развязку между кнопками и прибором.

ПКП1Т. Для контроля тока, потребляемого электроприводом задвижки, используется стандартный измерительный трансформатор тока, например, Т-0, 66-УЗ, подключаемый к входу 4.

ПКП1И. К входу 4 подключается датчик импульсов, установленный на валу задвижки:

-       геркон;

-       датчик Холла;

-       активный датчик (индуктивный, емкостный, оптический).

Автоматическая остановка электропривода при достижении задвижкой концевого положения.

Блок управления (БУ) ПКП-1 позволяет автоматически отключать электродвигатель при достижении задвижкой крайнего (концевого) положения без применения концевых выключателей.

ПКП1-Т. При поступлении внешнего сигнала на открытие или закрытие задвижки БУ отслеживает значение силы тока с трансформатора тока и время, отсчитываемое таймером. На время пускового момента сигнал, поступающий с трансформатора, блоком управления игнорируется.

Определение концевого положения может осуществляться одним из трех способов:

-       значение тока достигло заданного (параметр СurA) и время, отсчитанное таймером, находится в установленном интервале (IntL...IntH), как при закрытии, так и при открытии задвижки;

-       то же при закрытии задвижки, а при открытии по истечении заданного времени (IntС);

-       при открытии и при закрытии по истечении заданного времени.

Два первых способа определения концевого положения позволяют плотно закрывать задвижку, определять открытое положение в зависимости от ее конструктивных особенностей. Третий способ позволяет управлять некоторыми типами задвижек, не допускающих механических перегрузок в концевых положениях.

ПКП-1 сигнализирует о достигнутом задвижкой концевом положении, включая реле 4, если задвижка закрыта, или реле 5, если она открыта. Реле 1 или 2 при этом выключается.

ПКП1И определение концевых положений происходит аналогичным образом, но БУ отслеживает значение периода следования импульсов, поступающих от датчика, и их число. отключение электродвигателя.

Аварийное отключение электродвигателя.

Блок управления ПКП1 определяет аварийную ситуацию, при этом выключает управление приводом, включает реле «Авария» и мигание индикатора при:

-       заклинивании задвижки в процессе движения;

-       проскальзывании вала привода или других механизмов;

-       контроль и индикация текущего положения задвижки.

В начале работы ПКП1 запускает таймер, отсчитывающий время движения задвижки и вычисляет процент ее открытия.

Любой из этих двух параметров (время движения или процент окрытия задвижки) можно вывести на индикатор прибора.