Приложение на честотен преобразувател и регулатор на напрежението в крайградски водоснабдителни системи

Тази статия обсъжда използването на честотен преобразувател и регулатор на напрежението за решаване на проблема с управлението на крайградската система за водоснабдяване. Статията е продължение на статията. „Регулатор на напрежението за плавно регулиране на мощността при натоварване“, който описва какво е "регулатор на напрежението", обмисля се дизайн, дават се диаграми на свързване.

Като обект на автоматизация е избрана къща в крайградско вилно селище, свързана с централно водоснабдяване. Основният недостатък на централната водопроводна система в селото е несъответствието на водното налягане, в много широк диапазон от 0,5-1,8 атм., Което само по себе си не е достатъчно, за да вземете удобно душ или да поливате едновременно цялата градина.

Клиентът беше помолен да модернизира сегашната водоснабдителна система, да направи ефективна система за регулиране на изходящото налягане в къщичката и да автоматизира напоителната система на личния парцел. Като задача бяха поставени следните условия:

• нивото на изходното налягане в къщичката трябва да се регулира непрекъснато в диапазона от 2,0 до 4,0 атм .;

• налягането на водата трябва да е стабилно и не трябва да зависи от потока на водата в къщичката и от нивото на входящото налягане;

• трябва да се осигури защита срещу сухо движение на помпата;

• напоителната система трябва автоматично да осигурява вода за до 6 разпръсквачи, разпределени в цялата площадка;

• системата трябва да може да параметризира и контролира от преносим сензорен панел по въздуха;

• трябва да бъде осигурена възможност за отдалечен мониторинг и контрол чрез Интернет;

• системата трябва да осигурява икономия на енергия и ресурси;

Най- Като цяло системата може да бъде разделена на три части:

• водоснабдителна система и стабилизиране на нивото на изходящото налягане;

• система за поливане на площадка;

• система за наблюдение и контрол, включително дистанционна.

Системата за стабилизиране на водоснабдяването и изходното налягане е показана на фигура 1. Тя използва центробежна помпа (5), която увеличава налягането на изхода на системата (Ptek) с необходимия дебит на водата и променяща се стойност на входящото налягане (Pin). Системата се състои също от клапан, захранващ вода (1), аналогов входен датчик (2) и изходно (6) налягане, възвратен клапан (3), регулиращи клапани (4), хидравличен акумулатор (8) и честотен преобразувател (IF) (7) , което прави възможно работата на помпата с различна скорост.

Фиг. 1. Регулиране на водоснабдяването и налягането (щракнете върху снимката, за да я увеличите)

Сигналите, идващи от входните и изходните сензори за налягане, се въвеждат директно в инвертора чрез аналоговия входен модул. Софтуерът за контрол на налягането се мига към инвертора, като цяло той може да функционира без допълнителни периферни устройства. В нашия случай обаче всички частни съоръжения се комбинират в една мрежа с радиоуправляемо дистанционно управление с тъч панел, за да се подобри ефективността и удобството при контролиране на цялата система.

Напоителната система е показана на фигура 2. Тя е специално проектирана за руските работни условия, възможно най-проста и удобна. Системата се състои от лятно водоснабдяване (3), положено по протежение на целия обект. през соленоидни електромагнитни клапани (4) водата през гъвкави маркучи протича към конвенционалните преносими напоителни системи. Общо системата използва 6 електромагнитни клапана и гъвкави маркучи. За „зимно“ изключване се използват клапани за подаване на вода (1) и източване (2). Соленоидните клапани се управляват от многоканален интелигентен регулатор на напрежението (мира) (5) от променлив ток.

Софтуерът и алгоритмите за поливане се свързват директно в MIRN и могат да работят автономно. Както в предишния случай, всички системи са комбинирани в една мрежа с дистанционно управление. За да изчислите нивото на влагата в почвата в системата, аналогов сензор за влажност (6). Той е свързан към MIRN чрез аналогов входен модул и е необходим за правилното определяне на продължителността и обема на водата, необходими за напояване на площадката.

Фиг. 2. Система за поливане (щракнете върху снимката, за да я увеличите)

Общата схема на системата за наблюдение и управление е показана на фигура 3. На фигурата са показани всички устройства, вградени в системата за управление: честотен преобразувател (IF) (1), многоканален интелигентен регулатор на напрежението (MIRN) (2), управление на микроконтролера (MCU) (3) и дистанционно управление (4). АКО MIRN и MKU са интегрирани в CAN мрежа.

Фиг. 3. Система за мониторинг и контрол (щракнете върху снимката, за да я увеличите)

MKU се използва за контрол и разпределение на задачите към контролерите, отговорни за водоснабдяването (в инвертора) и напояването (в MIRN), както и за вход-изход на необходимата информация към контролния панел чрез безжичната мрежа WI-FI. Дистанционното управление работи през WEB интерфейса с контрол над Интернет и може да бъде преместено до всяка точка. Като дистанционно управление е използван конвенционален сензорен таблетен компютър с интегриран WI-FI модул.

Особено искам да отбележа, че при внедряването на тази система бяха приложени технологиите за използване на ресурси и енергия. MKU с часовник модул в реално време (RTC) има режими „ден-нощ“. Има специални режими „няма собственик“ и „пести вода“.

Използването на инвертор за управление на циркулационна помпа на водата направи възможно премахването на токовете при натиск при стартиране на двигателя и стабилизирането на стойността на водното налягане в селска къща при различни входни налягания и дебити на водата. Това решение позволи да се спестят 40% вода и 60% от електроенергията в сравнение с традиционния начин на управление.

Клюев Павел

Прочетете тук как да го направите.направете честотен преобразувател