Vandens valymo siurblio valdymo skydelis

Pirkite kokybišką vandens valymo siurblio valdymo skydelį iš pirmaujančio Kinijos gamintojo CSIVEI. Jis integruoja įeinančius grandinės pertraukiklius, siurblio kontaktorius arba minkštuosius paleidiklius, perkrovos reles, programuojamą loginį valdiklį arba specialų siurblio valdiklį ir lygio jutiklių sąsajas viename ant grindų arba ant sienos tvirtinamame korpuse. Vardinė galia yra nuo 0,75 kW iki 250 kW, esant 380–480 V trifazei įtampai. Skysčio lygio aptikimas priima įvestis iš plūdinių jungiklių, hidrostatinių slėgio siųstuvų arba ultragarsinių jutiklių – valdiklis automatiškai paleidžia darbinį siurblį, kai karteris prisipildo, įveda pagalbinį siurblį, jei įtekėjimas viršija vieno siurblio pajėgumą, ir aktyvuoja aukšto lygio aliarmo išėjimus, jei lygis ir toliau kyla. Automatinio kaitaliojimo funkcija pasuka pagrindinio siurblio vaidmenį pagal veikimo valandas arba kiekvieną paleidimo ciklą, subalansuodama mechaninį nusidėvėjimą. Kiekviena siurblio grandinė yra atskirai apsaugota nuo perkrovos, trumpojo jungimo, fazės praradimo ir fazių perjungimo. Papildomos apsaugos priemonės, būdingos kanalizacijai, pvz., sandariklio nuotėkio stebėjimas, guolių temperatūros stebėjimas ir siurblio užsikimšimo aptikimas per žemos srovės arba perkrovos profiliavimą, yra integruotos siekiant išspręsti problemas prieš sugadinant variklį. Prie durų montuojamas HMI rodo karterio lygį, siurblio būseną, veikimo valandas ir gedimų istoriją. Ryšys per Modbus RTU/TCP arba pasirenkamą 4G šliuzą leidžia nuotoliniu būdu stebėti ir integruoti SCADA. Korpuse naudojamas cinkuotas plienas su antikorozine milteline danga, IP55 standartas arba IP65, skirtas montuoti lauke.

Idealios programos

Nuo komunalinių nuotekų pakėlimo stočių iki pramoninių nuotekų tvarkymo, vandens valymo siurblio valdymo pultas užtikrina automatinį, be priežiūros siurblių valdymą reikliausioms nuotekų aplinkoms.

Komunalinių nuotekų pakėlimo stotys

Miesto kanalizacijos tinklai priklauso nuo pakėlimo stočių, kad nuotekos iš žemai esančių surinkimo punktų būtų pakeliamos į magistralines magistrales arba valymo įrenginius. Valdymo skydelis valdo nuo vieno iki keturių povandeninių siurblių šlapio gręžinio konfigūracijos, automatiškai reguliuojant siurblio veikimą, nes srautas kinta priklausomai nuo kasdienio naudojimo. Aukšto lygio aliarmo išėjimai jungiami prie telemetrijos sistemos, kad būtų galima pranešti apie centrinį SCADA, o kaitaliojimo funkcija užtikrina subalansuotą siurblio susidėvėjimą visame įdiegtame parke.

Nuotekų valymo įrenginiai

Valymo įrenginiuose siurblinės tvarko neapdorotų nuotekų paėmimą, pirminio dumblo pernešimą, aktyviojo dumblo grąžinimą ir išvalytų nuotekų išleidimą. Skydas valdo kiekvieną siurblio agregatą atskirai, su integruotu sandariklio nuotėkio ir guolių temperatūros stebėjimu, kuris yra labai svarbus siekiant išvengti panardinamojo variklio gedimo nuolatinio veikimo metu. Ryšys su gamykla SCADA teikia realaus laiko srauto, energijos ir gedimų duomenis.

Pramoninės nuotekos ir technologinės nuotekos

Maisto perdirbimo, chemijos, tekstilės ir kasybos operacijų metu susidaro nuotekos, kurių charakteristikos yra sudėtingos standartiniams siurblių valdymui – koroziniai skysčiai, didelis kietųjų medžiagų kiekis, aukštesnė temperatūra arba pluoštinės medžiagos. Skydelio variklio apsaugos profiliai gali būti sureguliuoti, kad anksti aptiktų siurblio užsikimšimą, inicijuojant automatinį atbulinės eigos ir pakartotinio bandymo ciklą, kad pašalintų sparnuotės kliūtis prieš skambinant operatoriui.

Komercinės ir gyvenamosios paskirties kompleksinės siurblinės

Dideliems biurų parkams, prekybos centrams ir daugiabučiams gyvenamiesiems namams, veikiantiems žemesnėje nei komunalinio kanalizacijos lygio, reikia patikimo rūsio siurblio valdymo. Skydelis užtikrina visiškai automatizuotą veikimą su aukšto lygio signalizacijos išėjimais, prijungtais prie pastato valdymo sistemos, užtikrinant, kad nuotekų atsargos nepatektų į užimtas patalpas. Its compact wall-mount configuration suits the limited plant room space typical of commercial basements.

Lietaus vandens ir potvynių kontrolės siurbimas

Lietaus vandens stotys, valdančios nuotėkį smarkių liūčių metu, susiduria su ilgais prastovos periodais, po kurių staigus ir intensyvus vandens srautas. Skydelis siūlo lietaus režimo įjungimo schemą: kai gaunamas audros paleidiklis iš lietaus matuoklio arba kylančio šulinio lygio, visi siurbliai įjungiami pirmenybine paleidimo seka. Greitas kaitaliojimas ilgo audros siurbimo metu neleidžia nė vienam siurbliui atlaikyti visos šiluminės apkrovos.

Nuotoliniai ir neprižiūrimi įrenginiai

Nuotekų siurblinės, esančios kaimo vietovėse arba išsibarsčiusios vietovėse, naudojasi visa skydelio automatizavimo ir nuotolinio stebėjimo galimybėmis. Integruotas 4G šliuzas arba radijo telemetrijos sąsaja siunčia siurblio būseną, karterio lygį ir aliarmo duomenis į centrinį operacijų centrą. Operatoriai gali patvirtinti pavojaus signalus ir iš naujo nustatyti keliones nuotoliniu būdu, drastiškai sumažindami apsilankymų vietoje išlaidas ir vėlavimą stotyse, kurios gali būti nutolusios vienas nuo kito šimtus kilometrų.

Techninis gilus nardymas

Vandens apdorojimo siurblio valdymo skydelis sujungia lygiu pagrįstą siurblių seką, nuotekoms būdingą variklio apsaugą ir tvirtą aplinkos grūdinimą į vieną gamykloje patikrintą agregatą.

Lygio aptikimas ir siurblių seka

Valdiklis priima vieno ar kelių lygių signalus iš plūdinių jungiklių (diskrečių, paprastai keturių lygių: sustabdymas, siurblio paleidimas, siurblio uždelsimas, aukštas aliarmas) arba nuolatinį 4–20 mA analoginį įvestį iš hidrostatinio slėgio siųstuvo arba ultragarso jutiklio. Kai karterio lygis pakyla iki pradinio pradžios taško, paleidžiamas darbo siurblys. Jei įtekėjimas viršija vieno siurblio išleidimo greitį ir lygis toliau kyla iki vėlavimo pradžios taško, valdiklis paleidžia pagalbinį siurblį. Kai lygis nukrenta iki sustabdymo taško, visi siurbliai sustoja. Aukšto lygio pavojaus signalas suveikia, kai karteris pasiekia kritinę ribą – tai rodo, kad įtekėjimas viršija siurbimo pajėgumą arba siurblio gedimas – ir šis signalas perduodamas telemetrijos sistemai kaip prioritetinis aliarmas. Konfigūruojamas įjungimo laikmatis leidžia trumpam siurbliams veikti pasiekus sustojimo tašką, kad būtų išvalyta išleidimo linija, neleidžiant nusėsti kietosioms dalims.

Automatinis kaitaliojimas ir pareigų valdymas

Valdiklis keičia pagrindinio siurblio pavadinimą kiekviename siurblio cikle arba pagal konfigūruojamą veikimo valandą. Kaitaliojimas vyksta sustojimo taške – pasibaigus dabartiniam ciklui, kitas iš eilės siurblys tampa pagrindiniu. Jei pagrindinis siurblys neįsijungia arba suveikia veikimo metu, valdiklis automatiškai paskiria kitą laisvą siurblį kaip švino ir nedelsdamas jį paleidžia, blokuodamas sugedusį siurblį ir generuodamas aliarmą. Šis automatinis perjungimas užtikrina nuolatinį stoties veikimą be operatoriaus įsikišimo.

Nuotekoms skirta variklio apsauga

Be standartinės apsaugos nuo perkrovos ir trumpojo jungimo, skydelyje yra apsaugos, pritaikytų povandeninių nuotekų siurblių gedimo režimams. Tarpiklio nuotėkio aptikimui naudojamas laidumo jutiklis siurblio alyvos kameroje arba sandariklio ertmėje. Jei aptinkamas vandens patekimas, skydelis įjungia aliarmą, leidžiantį suplanuoti techninės priežiūros grafiką prieš pažeidžiant variklio apviją, ir gali būti sukonfigūruotas taip, kad siurblys išjungtų, jei nuotėkis pasiekia kritinę ribą. Guolių temperatūros stebėjimas priima PTC termistorių arba PT100 įėjimus, įtaisytus siurblio variklyje. Per aukšta temperatūra, priklausomai nuo sunkumo, įjungia pavojaus signalą arba išjungia. Siurblio apsaugai nuo užsikimšimo naudojamas variklio srovės profiliavimas: jei valdiklis pastebi staigų srovės kritimą žemiau įprastos veikimo juostos, o tai rodo, kad sparnuotės važiavimo lemputė užsikimšusi arba užstrigusi, jis inicijuoja konfigūruojamą atbulinės eigos ir pakartotinio bandymo ciklą (vieną ar kelis trumpus važiavimus atvirkštine kryptimi, kad pašalintų kliūtį), prieš sukeldamas pavojaus signalą.

Paleidimo metodai

Skydas atitinka paleidimo metodą su siurblio variklio dydžiu ir vietos tiekimo apribojimais. Tiesioginis paleidimas tinka mažesniems siurbliams iki maždaug 7,5 kW. Star-delta paleidimas sumažina vidutinės galios siurblių paleidimą. Minkštieji paleidikliai skirti didesniems siurbliams, kuriuose turi būti kontroliuojamas maitinimo įtampos kritimas ir reikia vengti atbulinio vožtuvo užsitrenkimo dėl staigaus paleidimo. VFD naudojami ten, kur reikalingas kintamo greičio veikimas, pvz., suderinti siurblio greitį su įtekančiu srautu, kad būtų išlaikytas pastovus šlapio šulinio lygis, o ne cikliškai tarp fiksuotų įjungimo ir išjungimo taškų.

Valdykite galią ir saugą

Specialus valdymo transformatorius tiekia 24 V AC arba 24 V nuolatinę įtampą valdikliui, HMI, jutikliams ir aliarmo grandinėms – visiškai izoliuotai nuo variklio galios. Avarinio stabdymo mygtukai ant skydo durelių mechaniškai atjungia siurblio maitinimą. Išorinė saugos blokavimo kilpa priima įvestis iš šlapių šulinių dujų aptikimo, siurblinės įėjimo durų blokavimo ir bet kokios prieš srovę esančios įrangos šiluminės apsaugos.

HMI ir operatoriaus sąsaja

Ant durelių montuojamas tekstinis ekranas arba spalvotas jutiklinis ekranas pateikia realiu laiku karterio lygį, siurblio būseną, veikimo valandas, paleidimo skaičių, variklio srovę ir aktyvius pavojaus signalus su laiko žyme nurodyta gedimų istorija. Sąsaja palaiko rankinį siurblio valdymą atliekant techninę priežiūrą su automatiniu atkūrimu po konfigūruojamo skirtojo laiko, kad būtų išvengta atsitiktinio rankinio blokavimo. Parametrų reguliavimas – lygio nustatytos vertės, įjungimo laikmačiai, kintamasis režimas – apsaugotas slaptažodžiu.

Nuotolinis stebėjimas

Standartinis RS485 Modbus RTU jungiamas prie siurblinės telemetrijos blokų. Pasirenkamas 4G arba Ethernet debesies šliuzas suteikia tiesioginę žiniatinklio ir išmaniojo telefono prieigą prie siurblio būsenos, lygio duomenų, energijos suvartojimo ir aliarmo iš karto gaunamų pranešimų. Sauso kontakto pavojaus signalo išvestis kiekvienam siurblio gedimui ir bendrai aukšto lygio sąlygai paprastai yra prijungiama prie telemetrijos sistemos, o tai yra prioritetas, palyginti su bet kokiu tinklo aliarmu.

Korpusas ir apsauga nuo korozijos

Nuotekų siurblinėse susidaro korozinė atmosfera – vandenilio sulfidas, drėgmė ir kai kuriais atvejais cheminių medžiagų garai. Korpusas pagamintas iš cinkuoto plieno su chemikalams atsparaus miltelinio dažymo apdaila. IP55 yra standartinis; IP65 su sandariu kabelio įvadu per suspaudimo riebokšlius yra nurodytas lauko ar atviroje instaliacijoje. Vėdinimo filtrai naudoja aktyvuotos anglies terpę, kur H₂S poveikis yra reikšmingas. Visi vidiniai metalo dirbiniai yra padengti arba nerūdijančio plieno, o PCB yra tinkamai padengti nuo drėgmės ir korozinių dujų.

Dažnai užduodami klausimai

1 klausimas: kokius lygio jutiklius gali priimti skydelis ir kiek lygių jis valdo?

Skydas priima plūdinius jungiklius (paprastai keturis atskirus lygius), hidrostatinio slėgio siųstuvus (4–20 mA) arba ultragarsinius jutiklius. Naudojant atskiras plūdes, valdymo lygiai yra sustabdymas, švino siurblio paleidimas, vėlavimo siurblio paleidimas ir aukšto lygio aliarmas. Naudojant analoginį jutiklį, šios kontrolinės vertės užprogramuojamos tiesiai valdiklyje, todėl užtikrinamas didesnis lankstumas ir nuotolinis reguliavimas.

2 klausimas: kaip skydas susidoroja su siurblio užsikimšimu dėl skudurų ir kietų dalelių?

Valdiklis nuolat stebi variklio srovę. Jei srovė gerokai nukrenta žemiau įprastos siurbimo juostos, valdiklis nustato galimą užsikimšimą ir inicijuoja automatinę atbulinės eigos ir kartojimo seką. Siurblys trumpai paleidžiamas atbuline eiga, kad būtų pašalinta kliūtis, tada vėl paleidžiama į priekį. Jei bandymas pavyksta ir srovė normalizuojasi, operacija tęsiama. Jei užsikimšimas išlieka po sukonfigūruoto bandymų skaičiaus, siurblys užrakinamas ir sugeneruojamas aliarmas.

3 klausimas: kas atsitiks, jei darbo siurblys sugenda veikimo metu?

Valdiklis nedelsdamas pažymi sugedusį siurblį kaip nepasiekiamą, parenka kitą galimą siurblį pagal sukimosi seką, paleidžia jį ir įjungia gedimo aliarmą. Šis automatinis perjungimas užtikrina, kad siurbimas tęstųsi nedelsiant. Sugedęs siurblys lieka užrakintas, kol patvirtinamas aliarmas ir pašalinama klaida.

4 klausimas: kaip veikia kaitaliojimas ir ar galiu nustatyti, kad sukimasis būtų pagrįstas darbo valandomis?

Kaitaliojimas keičia, kuris siurblys veikia kaip švinas po kiekvieno pilno siurblio ciklo arba pagal konfigūruojamą veikimo valandos slenkstį. Veikimo valandomis pagrįsta sukimasis išlygina visų siurblių mechaninį nusidėvėjimą ir sandariklio tarnavimo laiką. Kaita vyksta sustojimo taške, kai karteris yra tuščias, todėl perjungimo metu nėra aukšto lygio įvykių rizikos.

5 klausimas: kokios ryšio ir nuotolinio signalizacijos parinktys yra įtrauktos?

Skydelyje yra: be įtampos relės kontaktai bendram aliarmui, aukšto lygio aliarmui ir individualiam siurblio gedimui (laidiniam telemetriniam prijungimui); RS485 Modbus RTU kaip standartas vietiniam SCADA arba RTU integravimui; ir pasirenkamas 4G debesies šliuzas, skirtas tiesioginei nuotolinei prieigai naudojant žiniatinklio naršyklę arba išmaniojo telefono programėlę su tiesioginiais pranešimais.

6 klausimas: ar skydelis gali veikti naudojant atsarginį generatorių?

Taip. Skydelio siurblių seka ir minkštieji paleidikliai arba žvaigždės-trikampio starteriai riboja įsijungimo srovę, todėl generatorius gali paleisti siurblius pagal savo pajėgumą. Pasirinktinis generatoriaus įvesties signalas gali sumažinti siurblių, leidžiamų vienu metu veikti, kai yra atsarginis maitinimas, skaičių, taip išvengiant generatoriaus perkrovos.

7 klausimas: kokios priežiūros reikia skydeliui?

Kasmėnesinis vizualinis durų sandariklių, ventiliacijos filtrų ir vidaus būklės patikrinimas. Kas ketvirtį tikrinti maitinimo išjungimus ir kontaktoriaus būklę. Kasmetinis lygio įėjimų, aukšto lygio aliarmo, kaitalios logikos ir saugos įtaisų funkcinis testavimas. Agresyvioje aplinkoje kasmet reikėtų tikrinti skydo apsaugos nuo korozijos priemones. Kontaktoriai yra pagrindinis aptarnaujamas elementas, o keitimo intervalai priklauso nuo siurblio ciklo dažnio.

Regioninis nuotekų tinklas – pakėlimo stoties valdymo atnaujinimas

Fonas

A regional water authority in the United Kingdom operated over 40 sewage lift stations across rural and suburban areas, collecting wastewater from small communities and pumping it to centralised treatment works. Daugelis stočių buvo 15–25 metų senumo valdymo pultais, naudojant pagrindinę plūdinio jungiklio relės logiką. The authority faced rising call-out costs for pump blockages and failures, a lack of visibility into station status between scheduled inspections, and increasing difficulty sourcing replacement parts.

Iššūkis

Esamos relinės plokštės nesiūlė nuotolinio stebėjimo, siurblio užsikimšimo aptikimo ir automatinio kaitaliojimo – kiekviena stotis veikė po vieną siurblį su rankiniu budėjimo režimu, kurį norint pakeisti reikėjo fiziškai apsilankyti. Darbo siurblio užsikimšimo įvykiai nebuvo aptikti, kol budėjimo siurblys taip pat neįspėjo, todėl buvo iškviesti avariniai iškvietimai ir retkarčiais išsiliejo nuotekos. Stotys buvo paskirstytos 1500 kvadratinių kilometrų, todėl reaktyvioji priežiūra buvo lėta ir brangi.

Institucijai planuojant valdymo sistemos atnaujinimą, naujosios plokštės turėjo tilpti į esamus antžeminius kioskus be civilinių modifikacijų, susieti su esamais plūdiniais jungikliais ir naujais ultragarsiniais lygio jutikliais ir palaikyti ryšį per esamą institucijos telemetrijos tinklą – UHF radijo ir GPRS derinį, kuriam reikėjo paprastų sauso kontakto signalizacijos išėjimų kartu su Modbus duomenimis. Specifikacija taip pat reikalauja automatinio kaitaliojimo, užsikimšimo aptikimo ir sandariklio nuotėkio stebėjimo.

Kodėl vandens valymo siurblio valdymo skydelis?

Gamykloje sukurtas skydų sprendimas patenkino visus reikalavimus viename pakete. Plokštės buvo pastatytos pagal tikslius kiosko galinių plokščių tvirtinimo matmenis, išvengiant bet kokių konstrukcinių darbų. Valdiklis priėmė ir esamas plūdinio jungiklio įvestis, ir naujus ultragarsinius 4–20 mA signalus, todėl stotis buvo galima palaipsniui atnaujinti.

Siurblio užsikimšimo aptikimas pasirodė esąs lemiamas. Ankstyvieji bandymai trijose stotyse nustatė, kad daugelis blokavimo iškvietimų iš tikrųjų buvo nutrūkstantys kliuviniai, kurie išnyko patys – skydelio automatinė atvirkštinio ir pakartotinio bandymo seka išsprendė jas be operatoriaus įsikišimo. Tik nuolatiniai užsikimšimai suaktyvino aliarmą. Sandarinimo nuotėkio stebėjimas aptiko drėgmės patekimą į du siurblius paleidimo metu, todėl buvo galima atlikti prevencinį guolio keitimą prieš pradedant naudoti įprastą siurblių eksploataciją.

Aliarmo išėjimai buvo sukonfigūruoti taip, kad būtų tiesiogiai susiję su esamomis institucijos UHF telemetrijos stotimis. Kartu su SCADA komanda turimais „Modbus“ duomenimis, institucija gavo paprastą pranešimą apie gedimą ir išsamią stoties analizę.

Diegimas

Keturiasdešimt surenkamų plokščių, sukonfigūruotų dviejų siurblių (1,5 kW–15 kW) stotims, buvo pagamintos ir išbandytos per keturis mėnesius, o institucijos elektros komanda sumontavo taikydama standartizuotą paleidimo procedūrą. Plokštėse buvo 7,5 kW ir didesnės galios siurblių minkštieji paleidikliai, sandariklio nuotėkio ir guolių temperatūros stebėjimo įėjimai, užsikimšimo aptikimo logika ir suderinamumas su plūdės ir ultragarso lygiu. A phased rollout saw six stations upgraded per month, with the entire network completed in under eight months.

Rezultatai

● Per pirmuosius metus avarinio siurblio iškvietimų skaičius sumažėjo maždaug 60 % dėl automatinio atbulinės eigos ir pakartotinio bandymo pašalinimo nedidelių užsikimšimų ir išankstinio įspėjimo dėl sandariklio nuotėkio stebėjimo, leidžiančio planuoti techninę priežiūrą.

● Daugelyje stočių pirmą kartą subalansuotos siurblių darbo valandos tarp veikiančių ir atsarginių siurblių, todėl pailgėja mechaninio sandariklio ir guolių priežiūros intervalai.

● SCADA komanda realiuoju laiku matė karterio lygius, siurblio būseną ir veikimo valandas visose 40 stočių, pakeisdama ankstesnį pasitikėjimą kassavaitinėmis fizinėmis apžiūromis.

● Operatoriai pranešė, kad standartizuotas skydų išdėstymas visose stotyse labai supaprastino gedimų nustatymą, nes kiekvienas technikas tiksliai žinojo, kur yra kiekvienas komponentas ir terminalas.

●  Nuo to laiko institucija patvirtino tą pačią skydelio specifikaciją dar 15 stočių pagal tinklo išplėtimo programą.