Автоматизация КНС решает следующие задачи:
Автоматизация насосных станций, выполняющих очищение стоков, проводится для повышения эффективности работы систем водоотвода. Насосная станция включает в себя комплекс зданий, выполняющих качественное очищение стоков. Автоматическое управление проводится для того, чтобы исключить возникновение аварий, перебоев подачи водного потока и несанкционированного выброса канализационных отходов.
- Оптимизация работы насосов.
Эффективность работы КНС оценивается по удельному расходу электроэнергии на перекачивание одного кубического метра стоков. Рассчитать оптимальную рабочую точку для станции довольно сложно – необходимо одновременно учитывать несколько изменяющихся в процессе работы параметров: КПД двигателя и насоса, гидродинамическое сопротивление трубопровода, плотность и температуру перекачиваемой жидкости и т.д.
- Поддержание максимально допустимого уровня жидкости в резервуарах КНС;
Основная информация, необходимая для работы любой системы управления канализационными насосами, – это данные об уровне жидкости в резервуаре насосной станции. Интеллектуальные системы с преобразователями частоты могут поддерживать постоянное значение уровня независимо от объёмов поступающей жидкости, поэтому появляется возможность держать его максимально высоким. Это позволит создать избыточное давление на входе, которое будет «помогать» насосам работать и даст дополнительную экономию энергии. - Предотвращение аварийных ситуаций;
Грязь и прочие инородные тела заполняют полость между рабочим колесом и корпусом насоса, вызывая опасность блокировки. Для обеспечения максимальной надёжности работы канализационных насосов есть несколько специализированных функций, таких как «защита от заклинивания», «работа обратным ходом» и т.д. Они срабатывают во всех нештатных ситуациях, вызывающих остановку насоса, тем самым защищая его от блокировки. Это позволяет предотвратить аварии, а значит, исключить возможность затопления станций и попадания сточных вод в окружающую среду. Кроме того, шкафы управления позволяют избежать издержек при простое и ремонте оборудования. - Обмен данными с центральным диспетчерским пультом.
Канализационные насосные станции проектируются с учётом резервных единиц оборудования, которые подключаются при слишком большом расходе сточных вод или поломке основного агрегата. Однако «запасные» мощности не могут предотвратить затопление в случаях, когда неисправность остаётся незамеченной в течение долгого времени. Именно поэтому на КНС целесообразно применять специальные системы удалённого контроля и сигнализации.
Функции системы
- Автоматический режим управления наполнением или дренажом ёмкости
- Ручной режим управление наполнением или дренажом ёмкости
- Каскадный пуск насосов
- Защита насосного агрегата
- Диспетчеризация состояния по «сухим контактам»
- Контроль наработки каждого насоса
- Чередование насосов
- Защита от «сухого хода»
Преимущества
- Сокращение времени на разработку и ввод в эксплуатацию очистных сооружений
- Увеличение межсервисных интервалов и равномерности износа насосов
- Автоматическое каскадное управление насосами, при недостаточной производительности, либо выходе из строя рабочего
- Выбор режима работы: дренаж или наполнение
- Защита от «прикипания» рабочих элементов насосов при длительном простое
- Возможность выбора количества и типа используемых датчиков
- Программная инверсия и настройка чувствительности кондуктометрических датчиков
- Выбор типа запуска насосов
- Контроль времени наработки двигателей
- Задание и контроль сервисных интервалов насосной станции
- Защита насоса от сухого хода и перегрева
- Возможность изменения логики работы и интеграции в систему управления новых систем и функций
- Удалённая диспетчеризация и управление
Особенности
Автоматизация канализационной насосной системы может выполняться на разном уровне. Специалисты АО «ДАТА Автоматика» разрабатывают проекты на комплекс сооружений в целом и на отдельные элементы. В последнем случае запуск насосов выполняется по сигналу, подаваемому датчиками. При появлении риска переполнения резервуара на пульт управления поступает тревожный сигнал.
В состав автоматизированных систем входят не только контролеры и датчики, но и специальное программное обеспечение, позволяющее запрограммировать режим работы оборудования и стабилизировать его параметры. Информация, собранная датчиками, поступает на контролирующее оборудование либо напрямую в компьютеризированную систему. После обработки полученной информации и проверки ее соответствия заданным параметрам, информационные сигналы отправляются на датчики соответствующего оборудования и производится корректировка режима его работы. При необходимости управление переводится в ручной режим.
Принципы автоматизации КНС
Проводить автоматизации КНС можно не только на всем комплексе сооружений, но и на локальном уровне. При локальной установке автоматики насосы запускаются или выключаются по сигналу, который подают датчики. В случае возникновения вероятности переполнения резервуара, тревожный сигнал поступает на пульт управления.
При разработке автоматики для всей системы очистных зданий, кроме контролеров и датчиков используется специальное программное обеспечение.
Автоматизирование можно проводить на КНС любого типа, пропускных возможностей и мощности. Схема работы таких систем заключается в следующем: информация поступает от датчиков к контролирующему оборудованию или передаются компьютеризированной системе. После этого данные обрабатываются и создаются информационные сигналы, которые поступают на соответствующее оборудование.
Состав решения
- Контакторы
- Реле контроля фаз (напряжения)
- Программируемое логическое реле
- Устройство плавного пуска
- Автоматические выключатели
- Тепловое реле защиты двигателя
- Графическая панель оператора
Варианты исполнения
Схема автоматизации КНС
Результаты автоматизации
На предприятиях, где была установлена автоматизация КНС, снижаются затраты электрической энергии за счет использования энергосберегающих световых приборов.
Оборудование для автоматизации КНС
Для автоматизации канализационной насосной станции необходима установка:
- Комплекса контрольно-измерительных приборов позволяющих контролировать параметры технологического процесса;
- Шкафов управления исполнительными механизмами. Такими как, насосы, задвижки, обогреватели, вентиляторы системы вентиляции, установки очистки и обеззараживания воды и т.д.
- Шкафа управления насосной станцией;
- Оборудования ОПС;
- При включении объекта в систему диспетчеризации, также потребуется установка оборудования связи, для вывода информации в диспетчерский пункт и АРМ оператора в диспетчерском пункте;
В различных проектных решениях функции управления отдельными элементами инженерной системы объекта могут объединяться в один шкаф управления.
Например:
- шкаф управления насосами может также управлять и задвижками;
- шкаф управления насосной станцией, помимо главного контроллера, может содержать в себе силовые коммутационные аппараты, управляющие системой вентиляции, отопления, освещения или всеми исполнительными механизмами инженерного объекта в целом. Также, шкаф управления насосной станцией, может быть укомплектован оборудованием связи обеспечивающим передачу информации на верхний уровень и интеграцию объекта в SCADA систему предприятия.
