Автоматизация управления насосами

Когда необходимо автоматизировать работу насоса

Автоматика может легко управлять как работой одного бытового насоса, так и группой насосов, участвующих в производственном процессе. Системы управления насосами (СУН) применяются в снабжении водой частных хозяйств, не подключенных к магистрали, в центральном водоснабжении, для поддержания уровня в водонапорной башне, для управления дренажными и фекальными насосными системами, в ответственных производствах, связанных с функционированием насосного оборудования.

Рассмотрим наиболее простой пример, который показывает разницу в использовании насоса без управления и с наличием такового.

Если в вашем частном доме обустроено автономное снабжение водой из скважины или колодца, и при этом вы не пожалели денег на СУН, накопительную емкость и электрический котел для ГВС, то сможете пользоваться горячей водой в любое время, просто включив кран. Система управления будет следить за уровнем воды в накопительном баке и включать насос по мере его снижения. При отсутствии автоматического управления вам придется самостоятельно следить за баком и постоянно включать и выключать насос.

Существуют 2 схемы управления насосными механизмами, и заложенные в них принципы считаются основополагающими.

Управление по принципу контроля уровня

Этот принцип применяется при накачке в водонапорную башню и накопительную емкость. За уровнем воды следят датчики – поплавковый механизм или электроды. Система включает насос при достижении нижнего уровня и выключает его, когда достигнут верхний. Управление насосом имеет специальные настройки, исключающие кратковременные запуски, увеличивая срок использования насосных механизмов и защищая электрическую сеть.

Если контроль установлен по уровню воды в колодце, насос запускается только при наличии воды в источнике, не станет работать на «сухом ходу» и не сгорит.

Контроль по давлению

В этом варианте работа насоса запускается зависимо от сигналов, поступающих от реле давления, смонтированного в трубопроводной системе. В настройках учитывается давление для запуска и давление для остановки. Эта схема часто применяется в случае использования скважин. Чтобы оборудование не включалось чаще, чем надо, пределы «включено-выключено» устанавливаются в заданном диапазоне.

Устройства управления

Это самодостаточные блоки, получающие сигналы от датчиков и подключающиеся к исполнительному механизму через пускатель. В них закладываются такие функции, как: защита от скачков напряжения, контроль сухого хода и нагрузки двигателя, тепловая защита, контроль всех электрических параметров и пр. Они дают возможность учитывать время работы механизма и потребленное электричество. Набор возможностей зависит от того, на какой базе создано управление.

Условно управляющие устройства можно разделить на 3 уровня:

• На печатных платах. Изменить заложенную в них логику работы не получится. При неполадках в плате она заменяется.
• На релейных элементах. Большой спектр применения от одного механизма до управления группой насосов. Просты и надежны. Их можно изменять под текущие потребности. При поломке одного элемента, он легко заменяется на новый. Это недорогой вариант.
• На программируемых контроллерах. Самые сложные по конструкции и дорогие. Цена компенсируется широким функционалом и возможностью настройки, подключения к пульту управления, модему и ПК. Позволяют осуществлять мониторинг контролируемых параметров. Для настройки и ввода в эксплуатацию нужны специальные знания.

При выборе системы управления всегда следует учитывать класс влаго и пылезащищенности.

Шкаф управления на ПЛК

Технический прогресс выдвигает все новые и новые требования к автоматическому управлению и контролю. По этой причине СУН комплектуются в шкафы и щиты управления насосами на базе программируемых логических контроллеров. Современные шкафы управления считаются наиболее функционально наполненными для автоматизированной работы дорогостоящего насосного оборудования. Так они в состоянии управлять группой насосов, включая и выключая отдельные установки.

Одновременно система управления корректирует частоту вращения любого из насосов для поддержания заданного уровня давления. Она учитывает время работы каждого механизма и в соответствии с заложенным алгоритмом выключает по мере достижения нужного давления насос, который работает дольше других или вводит в работу следующий, заменяя тем самым ведущий рабочий механизм.

Установив систему управления насосом, человек передает ей функции контроля и управления, а электронная начинка будет выполнять их четко, безошибочно и в гораздо более широком функциональном диапазоне.