СТАНЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЫМИ АГРЕГАТАМИ
Станция управления насосными агрегатами или, сокращенно, СУНА представляет собой аппаратно – программный комплекс, в задачу которого входит управление насосными агрегатами по заданному алгоритму с целью автоматического поддержания требуемого параметра.
Управление насосными агрегатами предполагает следующие операции пуска, останова и регулирования частоты вращения. Отметим, что в большинстве случаев требуется произвести не просто пуск и останов, а плавный пуск и плавный останов, при котором насос выходит на рабочий режим (процесс пуска) в течении продолжительного времени от 5 до 10 и более секунд (зависит от мощности насоса), также плавно происходит и останов насоса. Плавный пуск и останов преследуют две цели: первая и главная – исключения гидравлических ударов, которые могут привести к порче трубопроводов и запорной арматуры (крайне важно при старых трубопроводах), вторая цель – снижение нагрузки на насос и его привод.
Работа насосов любой гидротехнической системы производится не сама по себе, а преследует некую глобальную цель. Так, если рассматривается башня Рожновского, то такой целью является заданный уровень воды в приемном резервуаре или заданное давление воды в подающем трубопроводе. Если рассматривается канализационная насосная станция, то для нее главной задачей является недопущение превышение уровня сточных вод допустимой величины. Собственно СУНА и реализует подобную главную задачу в автоматическом режиме при помощи управления насосами.
В процессе работы СУНА, помимо главной задачи, решает также множество дополнительных задач. Такими задачами, например, могут быть задача равномерной выработки ресурса каждого насоса, задача интеграции СУНА в SCADA систему диспетчерского центра или более сложная задача управления двумя глобальными параметрами. Пример – автономная система управления водоснабжением гостиничного комплекса, когда ряд насосов поддерживает заданный уровень воды в накопительном резервуаре, а другой ряд насосов поддерживает заданное давление воды в трубопроводе, откачивая воду из накопительного резервуара.
Сказанное позволяет утверждать, что перечень задач, решаемых СУНА, может быть как малым, так и весьма широким. Это делает нерациональным введение некой одинаковой для всех случаев жизни схемы построения СУНА, так как для простых объектов стоимость такой системы может быть чрезмерно высокой. Однако, утверждение что в подходе к построению СУНА исключено единообразие тоже неверно. Единообразие проявляется в построении органов ручного управления насосными агрегатами, то есть в расположении кнопок управления.
Единообразие также проявляется в выборе силовой коммутационной аппаратуры. В качестве контакторов, автоматов защиты, тепловых реле, устройство плавного пуска двигателей используются только изделия, выпускаемые компанией Schneider Electric. Надежность пускорегулирующей аппаратуру этой компании очень высокая и выпускаемая Schneider Electric продукция заслужила признание и популярность на мировом рынке.
Рис.1. Структурная схема типовой насосной станции с ПЧ на два насоса.
В плане интеллектуальной части СУНА также возможен единый подход. При этом разрабатываемая СУНА ранжируется по степени сложности и для нее выбирается одно из трех решений. Такие решения базируются на линейке контроллеров, выпускаемых Schneider Electric. Компания Schneider Electric выпускает программируемые логические компьютеры (ПЛК) различной степени сложности: наиболее простой ПЛК Zelio Logic (несколько неверно утверждение, что Zelio Logic представляет собой программируемое реле, в состав Zelio Logic могут входить аналоговые входы и выходы, счетчики импульсов, что по аппаратным ресурсам, относит прибор к классу простейших ПЛК), ПЛК средней серии Twido, универсальные ПЛК Modicon M340. Такой широкий перечень ПЛК позволяет построить интеллектуальную часть СУНА любой степени сложности, максимально ориентированную на решение поставленных задач и оптимальную по цене. Рассмотрим несколько примеров. Допустим, требуется реализовать наполнение бака по контактному поплавковому датчику уровня, вполне очевидно что с такой простой задачей справиться Zelio Logic. Если в рассмотренном выше примере требуется реализовать вывод данных на панель оператора, то уже необходимо использовать ПЛК Twido. Построение СУНА на основе Modicon M340 требуется редко, в таком несложном (в алгоритмическом плане) устройстве как СУНА просто нет задач для этого высокопроизводительного контроллера. Необходимость применения Modicon M340 для построения СУНА может быть вызвана, например, при интеграции СУНА в SCADA систему.
Важно отметить, что построение СУНА вообще без ПЛК, то есть на базе релейной логики управления или на базе интеллектуальных возможностей преобразователя частоты неоправданно. Единственный плюс такого решения – некоторое (в ряде случаев незначительное) уменьшение стоимости СУНА. Однако минусов гораздо больше: невозможность модернизации СУНА, повышенная сложность схемы СУНА, отсутствие встроенной системы диагностики и другое. Для уменьшения стоимости СУНА следует не отказаться от применения ПЛК, а следует рационально его подобрать. Для подбора ПЛК и оптимизации построения СУНА в общем существуют опросные листы, грамотное и полное заполнение которых гарантирует максимальное приближение разрабатываемой СУНА к Вашим задачам.