Общее описание

Шкаф управления предназначен для следующих задач:

·         управление насосом скважины для поддержания заданного давления;

·         управление генератором резервного электроснабжения;

·         управление коммутационной аппаратурой электропитания зданий.

Шкаф управления состоит из преобразователя частоты, программируемого логического контроллера (ПЛК), панели оператора и силовой и коммутационной аппаратуры. Исходя из выбранного режима работы и заданных параметров, ПЛК записывает в преобразователь частоты (далее ПЧ) заданные значения давления и частоты, считывает текущие параметры работы насоса, управляет запуском и остановом электрогенератора в зависимости от качества электропитания зданий. На панели оператора располагаются органы управления и настроек работы насосов, а также выводится информация о ходе протекания технологического процесса.

Принцип работы и описание алгоритмов

Обмен данными между ПЛК и частотным преобразователем происходит по протоколу Modbus RTU. Параметры обмена (скорость, четность и период опроса), а также выключение обмена с отдельными устройствами можно выполнить из меню настроек (будут описаны ниже).

ПЛК читает из ПЧ следующие данные: обороты двигателя, ток, частота, напряжение, мощность, показания датчика давления, режим работы и состояние ПЧ. ПЛК записывает в ПЧ следующие данные: заданную частоту и давление, заданный режим работы ПЧ. При ошибках обмена формируется аварийное сообщение и фиксируется ошибка связи. ПЛК будет продолжать посылать запросы, и при удачных запросах будет дальше считывать данные и отображать их на панели, однако ошибку придется сбросить нажатием на кнопку «Сброс ошибок» на мнемосхеме «Настройки».

Панель оператора позволяет выбрать для ПЧ вид задания. При работе по частоте ПЧ поддерживает заданную частоту двигателя. При работе по давлению ПЧ поддерживает заданное давление в напорном трубопроводе по ПИД закону регулирования. Для поддержания давления используется ПИД регулятор ПЧ, в качестве обратной связи служит сигнал датчика давления, установленный на трубопроводе. При работе по частоте ПЧ поддерживает заданную частоту двигателя насоса, независимо от давления в трубопроводе. Этот режим рекомендуется использовать только при наладке или испытании насоса.

При любой аварии насоса или ПЧ формируется аварийное сообщение и насос останавливается. Для дальнейшей работы необходимо устранить аварию и сбросить ошибку нажатием на кнопку «Сброс ошибок» на мнемосхеме «Настройки».

ПЛК шкафа управления ведет учет времени работы насоса и генератора в часах. Время прогрева генератора учитывается как рабочее (обычно прогрев составляет несколько минут). Накопленное значение времени работы можно сбросить с панели оператора на мнемосхемах «Генератор» и «Скважина».

ПЛК шкафа управления контролирует наличие и качество электропитания каждого здания через реле контроля напряжения (далее РКН). В случае поступления от РКН сигнала о некачественном электропитании на вводе в здание, ПЛК отключает это здание от линии электропередач (далее ЛЭП) и запускает генератор на прогрев. Если генератор не запускается, ПЛК выжидает некоторое время и запускает генератор повторно. Всего повторных попыток 4. Во время прогрева генератора здание обесточено. После прогрева генератора ПЛК проверяет качество электропитания на выходе генератора и подключает здание на питание от генератора, если оно в норме. Если на выходе генератора электропитание не в норме, то здание остается обесточенным, а ПЛК выключает генератор и формирует аварийное сообщение, которое можно посмотреть на панели оператора. Переход здания с питания от генератора обратно на питание от линии электропередач осуществляется только после возврата качества электропитания от ЛЭП в норму. Все переключения выполняются с настраиваемой задержкой, чтобы исключить ложные срабатывания. Время прогрева генератора также настраивается.

Кроме штатных запусков генератора, ПЛК может выполнять автоматический запуск генератора на прогрев без подключения нагрузки, с целью проверки работоспособности генератора. Периодичность проверки – количество дней с момента последнего запуска генератора, спустя которое будет запущена проверка. Число дней и суточный час запуска настраивается с панели оператора.

ПЛК шкафа управления отслеживает обрыв кабеля коммутационной аппаратуры, которая подключает здания на питание от ЛЭП или генератора. Если в течении заданного времени сигнал о подключении здания на любой источник электропитания отсутствует, формируется аварийное сообщение об обрыве кабеля.

На ПЛК шкафа управления развернут простой текстовый web-сервер, позволяющий отслеживать состояние системы и управлять ей. При подключении ПЛК к домашней сети, на web-сервер можно зайти с любого устройства, подключенного к сети, через браузер.

Адрес: https://192.168.0.11   логин ‘user’ пароль ‘123456’