Диспетчеризация – процесс дистанционного контроля и удаленного управления наблюдаемым объектом, осуществляющийся с помощью передачи необходимых информационных сведений от исходного объекта непосредственно до пункта управления им. Основной задачей этого процесса является своевременный прием важной информации о контролируемом объекте, позволяющий быстро реагировать на возникшие неисправности в работе инженерной системы и оперативно устранять их.
Для чего нужна диспетчеризация
Благодаря появлению огромного количества новейших технологий автоматизации, управления и передачи информации, появилась уникальная возможность осуществлять удаленное наблюдение за соблюдением алгоритма функционирования насосного оборудования, его техническим состоянием, производить контроль за защитной и пускорегулирующей аппаратурой, а также внедрять все эти процессы в систему управления КНС. Диспетчеризация предоставляет возможность управлять насосными механизмами и микроконтроллерами, получать комплекты сформированных информационных оповещений, корректировать их тип, осуществлять обработку и мониторинг неполадок в работе системы в удаленном режиме.
Использование диспетчеризации позволяет объединить в один пункт управления и контроля различные по типу и функционалу инженерные системы. Также возможность автоматического дистанционного управления позволяет значительно сократить численность обслуживающего станцию персонала, занимающегося мониторингом ее функционирования.
Процесс удаленного управления предполагает взаимодействие и слаженное функционирование присутствующих в локальных системах автоматического контроля за насосными агрегатами микроконтроллеров шкафов управления и сервера пункта диспетчеризации. Достичь этого в полной мере позволяет получение и передача информации по определенному протоколу.
Основными инструментами диспетчеризации являются:
- SMS-оповещения посредством связи GSM;
- пакетная передача сведений GPRS посредством связи GSM;
- промышленный стандарт автоматизации PROFINET (IEC61158 / IEC61784);
- протокол коммуникации Modbus (EIA-485) через линию связи RS-485;
- система Industrial Ethernet (промышленный Ethernet), поддерживающая проводной IEEE 802.3 и беспроводной IEEE 802.11 стандарт связи;
- промышленная система PROFIBUS DP;
- широкополосный адресный протокол контроля над датчиками (HART).
Основными инструментами диспетчеризации являются:
- получать информационные данные о состоянии канализационной насосной станции в режиме онлайн и вывод полученных сведений на рабочий монитор оператора;
- отображать полученные данные на мониторе оператора с помощью особого программного обеспечения и инновационных компьютерных технологий;
- дистанционно изменять режим работы ШУ с ручного на автоматический, и наоборот;
- следить за состоянием всех механизмов КНС и фиксировать все происходящие события с последующей их архивацией;
- своевременно принимать необходимые меры по устранению выявленных неполадок ШУ, а также входящего в комплектацию КНС оборудования;
- вести базу данных, включающую в себя полную информацию о функционировании системы;
- формировать отчеты о работе КНС и ее составляющих, о потребленной энергии, проведении технического обслуживания и ремонтных мероприятий.
Автоматизация и диспетчеризация КНС
Управление работой входящими в комплектацию любой КНС насосными механизмами происходит с помощью устроенных на базе микроконтроллера шкафа управления и поплавковых выключателей. Применение щита автоматики позволяет заметно уменьшать количество потребляемой энергии и защищать насосные агрегаты от скачков электричества, перегрузок электросетей и коротких замыканий. Для подключения шкафа управления к силовой сети используется ручной (ВР) или автоматический (АВР) ввод резерва питания.
Все канализационные насосные станции, выпускаемые предприятием "Завод ОС" укомплектованы шкафами управления собственного производства. Проектирование и изготовление оборудования осуществляется высококвалифицированными мастерами предприятия, обладающими богатым опытом в сфере разработки и производства КНС. Составляющие комплектацию каждой станции элементы, как и сам алгоритм действий, прорабатывается на этапе создания проекта.
Виды шкафов управления
Шкафы управления бывают внутренние (для использования в помещении) и уличные (для использования вне помещения). Главным отличием двух этих устройств друг от друга является наличие у уличного варианта специального антивандального кожуха из металла и внутренней системы обогрева.
Кроме этого, различают шкафы управления с прямым пуском и шкафы управления с плавным пуском. Их основным отличием друг от друга является принцип управления находящимся в автоматическом режиме устройством. Выбор наиболее оптимального алгоритма управления производится с учетом мощности используемого насосного механизма.
Чаще всего при изготовлении КНС специалисты предприятия используют стандартные вариации шкафов управления. Однако в некоторых случаях, в соответствии с пожеланиями заказчика, производится разработка собственного индивидуального алгоритма работы ШУ, основанная на техническом задании. С помощью новейших микроконтроллеров сотрудники предприятия "Завод ОС" способны разработать алгоритмы управления канализационными насосными станциями любой сложности.
Дополнительная комплектация
В соответствии с пожеланиями заказчика и особенностями проекта, шкафы управления могут быть оснащены таким дополнительным оборудованием как:
- устройство вентиляции;
- механизм обогрева;
- система обогрева павильона;
- система защиты несанкционированного доступа к внутреннему оборудованию ШУ;
- автоматический ввод резерва (АВР);
- защитный антивандальный кожух;
- датчик давления в напорном трубопроводе;
- датчик открытия/закрытия электрического привода задвижки на входящем коллекторе;
- датчик открытия/закрытия электрического привода затворов на напорных трубопроводах, размещающихся в промежуточном колодце;
- счетчики моточасов для всех насосов;
- устройство диспетчеризации, соответствующее данному типу протокола.
Устройство шкафа управления
Входящий в комплектацию КНС шкаф управления состоит из:
- микроконтроллера;
- пуско-регулируемого механизма;
- конструкций для защиты насосов;
- клеммных колодок;
- силовых агрегатов;
- частотных трансформаторов;
- модулей расширения микроконтроллеров;
- релейных коммутаторов.
На комплектацию ШУ насосными механизмами канализационной насосной станции влияет множество обстоятельств: модель насоса, его мощность, тип ШУ (внутренний или наружный), использование датчиков уровня, наличие выводных управляющих сигналов и др. Определение типа шкафа управления и комплекта его составляющих, а также алгоритм контроля насосного оборудовании и дополнительного оснащения, происходит на этапе оформления заявки на КНС по заполненному заказчиком опросному листу.
Сборка шкафов управления
Процесс разработки и установки шкафа управления, которым оснащается каждая канализационная насосная станция, проходит в 4 этапа.
Первый этап – проектирование ШУ. Заключается во внесении корректировок в стандартный проект шкафа управления в соответствии с предоставленным заказчиком техническим заданием.
Второй этап – сборка ШУ. Основывается на сборке шкафа управления с учетом проектной информации и особенности комплектующих материалов ШУ.
Третий этап – проведение заводских испытаний ШУ. Представляет собой проверку работоспособности шкафа управления, отработку функционирования включения и выключения насосов, взаимодействие с дополнительными аксессуарами, проверка электробезопасности ШУ.
Четвертый этап – сервисное обслуживание и техническая поддержка ШУ.
Автоматический и ручной режим управления
Основной целью разработки шкафа управления канализационной насосной станции является организация ручного и автоматического управление насосными механизмами мощностью 70-310 кВт в соответствии с входящими сигналами управления и результатами работы дополнительного оборудования.
Автоматический способ управления позволяет постоянно следить за правильностью функционирования насосов КНС, поддерживать заданный алгоритм работы механизмов, контролировать работу пускорегулирующего оборудования ШУ и датчиков уровня канализационной насосной станции. Наиболее важными функциями автоматического режима являются оперативное и своевременное получение данных о возникновении неполадок, а также переда сигналов о рабочем состоянии КНС.
Ручной способ управления применяется преимущественно в процессе выполнения регламентных и пусконаладочных работ, а также мероприятий по обслуживанию КНС. Ручной режим позволяет полностью контролировать запуск и отключение насосных механизмов, оперативно проверять наличие неисправностей, производить настройку или замену пускорегулирующего оборудования, а также вносить коррективы в программируемый микроконтроллер ШУ.
Основные функции систем автоматического управления КНС
- автоматическое управление насосным механизмом в соответствии с разработанным технологическим алгоритмом функционирования станции;
- защита от перегрузки насосного электродвигателя по току;
- защита насосного двигателя от возможного короткого замыкания или внепланового запуска встроенного теплового реле;
- тепловая защита двигателя насоса с помощью внедренных в обмотки насосного электродвигателя датчиков;
- защита насосного механизма от функционирования при резком понижении уровня жидкости в станции с помощью дополнительного оборудования (электронного датчика или поплавкового выключателя);
- контроль холостого хода;
- автоматическая приостановка работы основного насоса и запуск резервного насоса в случае срабатывания термореле ШУ или запуска собственной защиты электродвигателя насоса, позволяющие КНС продолжать свою работу. Повторный автоматический старт неисправного насоса и сигнализирующий о проблеме запуск термореле полностью блокирует насосный механизм.