Автоматизированная система управления канализационной насосной станцией
Автоматизированная система управления канализационной насосной станцией (АСУ КНС) предназначена для автоматического поддержания уровня сточных вод в резервуаре КНС и откачки воды из дренажного приямка помещения машинного зала КНС. Принцип действия, алгоритм работы и схемотехническая реализация всех разработанных АСУ КНС аналогичен, различие состоит только в мощностях и количестве насосов, установленных в машинном отделении каждой конкретной КНС.
Подобные станции эксплуатируются более 5 лет на объектах ВКИЭХ Водоканал г.Нижнекамск.
АСУ КНС содержит два шкафа: шкаф силовой коммутации (ШСК) и шкаф управления (ШУ). В качестве датчиков уровня предусматривается основной датчик, имеющий токовый выход 4…20 мА (0…20 мА), как правило, основным датчиком является либо ультразвуковой, либо погружной гидростатический датчик, и резервный датчик. Алгоритм работы предусматривает поддержание уровня как при работе от основного датчика уровня, так и от резервного датчика. Выбор датчика производиться переключателем на передней панели ШУ. В составе АСУ КНС предусмотрен источник бесперебойного питания, гарантирующий работу ШУ в течении 1 часа.
В ШСК устанавливаются устройства плавного пуска (УПП), реализующие плавный пуск и торможение двигателей насосов. Применение прямого пуска двигателей от сети при помощи контакторов не применялось, так как из-за особенностей работы КНС в атмосфере машинного зала КНС содержится высокая концентрация водорода, который, соприкасаясь с медной поверхностью контактов, вызывает их коррозию. Коррозия контактов приводит к значительному увеличению сопротивления между контактами вплоть до полного выхода контакторов из строя. УПП свободны от указанного недостатка, так как не содержат силовых контактов, а все медные шины УПП защищены слоем лака. Для сбора данных с УПП (температура, потребляемый ток и т.п.) организована сеть с протоколом Modbus.
В ШУ устанавливается промышленный контроллер Modicon M340 производства компании Schneider Electric, а для вывода данных используется сенсорная панель Magelis XBT GК5330 с диагональю 10 дюймов. На сенсорную панель в удобном для восприятия графическом виде выводиться информация о работе КНС: уровень сточных вод в резервуаре, состояние насосов, используемый в данный момент датчик, сообщений об авариях и другая информация. ШУ работает в двух режимах: ручной и автоматический. При этом в ручной режим работы выводится каждый отдельный насос. В случае выхода контроллера из строя работоспособность системы сохраняется, однако для пуска и останова насосов требуется участие оператора, то есть система работает в полностью ручном режиме. Для индикации уровня жидкости сточных вод в резервуаре КНС в этом случае используется вспомогательный индикатор, а управление пуском и остановом насосов производится кнопками на передней панели ШУ.
Алгоритм работы КНС предусматривает пуск насосов в зависимости от их статуса – порядка включения, установленного оператором. При этом статус насосов может быть изменен, что используется для равномерной выработки ресурса насосов.
Аппаратные ресурсы АСУ КНС позволяют проводить усовершенствование такой системы, в частности – подключать GSM или ADSL модемы для интеграции АСУ КНС в SCADA систему диспетчерского центра или подключать выносные пульты управления работой насосов.