Управление насосом

Скважинные источники получения чистой воды относятся к категории индивидуального водоснабжения. Для этого нужно подключать поверхностные или погружные электрические насосы. Они отключаются при наполнении магистрали, потому что оборудование не может работать без перерывов. Для этого подключают автоматику, которая отвечает за управление циклами отключения и включения.

Что такое автоматика для скважины

Блок автоматики для погружных или поверхностных насосов — это современная электроника, которая включает в себя гидравлический аккумулятор, модули и манометр. Все они гарантируют правильную работу магистрали.

Функции автоматики на водяные насосы:

1. Управление. Все процессы осуществляются в автоматизированном режиме, без контроля и наблюдения.
2. Защита от гидравлических ударов. В магистрали создается водный запас на случай неисправности и поломки оборудования.
3. Электронные устройства срабатывают при отсутствии жидкой среды, отключают электрический ток.

Автоматика для насоса водоснабжения без гидроаккумулятора помогает предотвратить поломку оборудования, его преждевременный выход из строя.

Принцип действия и разновидности

Автоматика для насосной станции изменяет направление воды, поднимает ее по системе. Включение и отключение происходит без помощи человека. Реле реагирует на изменения напора.

Чтобы использовать погружной электрический насос, нужно установить отдельные узлы управления и гидравлический аккумулятор. Если установлены поверхностные агрегаты, то элементы управления монтируются на один каркас с учетом схемы обвязки.

Как работает автоматика и защитные механизмы

Автоматика регулирует функционирование поверхностного и погружного электрического насоса. При его включении происходит отключение цепи питания в приборах, которые реагируют на любые изменения в подаче жидкости. Размыкание осуществляется при помощи контактов или усиленных радиодеталей для этой воды под большим напором.

Управление насосом по давлению

Реле для погружного насоса монтируют на водоподающую магистраль. Она крепится на штуцер, который располагается на гидравлическом аккумуляторе. Реле — это главный управляющий элемент. Его устанавливают во все системы подачи воды.

Оно помогает остановить поступление электричества, если повышается показатель давления в системе до верхней отметки. Мембрана смещается, потому что на нее давит жидкость. Механизм размыкает внутренние контакты. В корпусе предусмотрены регулировочные винты, которые можно настроить, выставить предельное значение давления внутри системы.

Реле давления с защитой от работы на сухую

Помпа защищается от поломок при помощи реле, который отвечает за работу холостого хода. Этот автоматический элемент устанавливается рядом с другими узлами. Электрический прибор разрывает цепь подачи энергии в момент снижения напора внутри системы до максимального значения.

Задать границы срабатывания автоматики можно при помощи регулировочных винтов. Они находятся под крышкой. Для подключения проводов используют разъемы.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковые механизмы применяются в качестве отдельных деталей или встроенных в систему водоснабжения. Они замыкают или размыкают контакты во время изменения положения поплавковой головки.

Внутри есть шар, который давит на рычаг и контакты. Когда жидкость поступает в емкость, то отключается подача электричества, если достигнута верхняя граница. Поплавок не защищает насос, а предотвращает затопление дома.

Контролирование работы по уровню воды

Когда в скважине снижается уровень воды, то помпа выходит из строя. Водяное охлаждение обмотки в двигателе отсутствует, если не предусмотрены датчики. Производители изготавливают погружные насосы, которые отключаются при отсутствии воды в скважине.

Электрические насосы с поплавковыми выключателями применяют исключительно в колодцах. В скважинном канале нет свободного места. Поплавок — это просто устройство, которое включает в себя металлический шар и рычаг.

Он замыкает контакты при отсутствии воды в системе прерывает поступление напряжения на обмотку электрического двигателя.

Пресс контроль

Это устройство управляет насосом. На его работу влияет уровень жидкости в трубопроводе. Пресс-контроль — намагниченный лепесток, который находится в воде. Когда жидкая среда проходит свободно, он располагается в приподнятом состоянии. При понижении уровня воды шторка опускается и происходит размыкание контактов геркона.

Выбор реле

Стандартное значение гидрореле составляет 1,5-3 бар. Оно настраивается регулировочными винтами. Для обеспечения водоснабжения высотного частного дома нужно дополнительно выставить все настройки.

Верхняя и нижняя граница срабатывания повышается. Марка реле для водоснабжения должна соответствовать напорному диапазону.

Из каких частей состоит автоматический блок

Автоматика делится на 3 основных группы. Главные отличия заключаются в технологических разработках, которые применяются во время изготовления, а также диапазоне функций.

Блоки управления второго поколения

Для автоматизированного управления насосом применяются простые узлы:

1. Реле давления и холостого хода. Мастера смогут самостоятельно выполнить установку и сделать настройку.
2. Гидравлический аккумулятор. Это емкость, где собирается вода. Ее объем колеблется в обозначенных пределах. Гидроаккумулятор поддерживает напор, компенсирует удары внутри системы.
3. Манометр. Это один из основных элементов, которые контролируют уровень давления, настройку гидравлического реле.

Помпа отключает оборудование, когда внутри труб нет воды или повысилось давление. Автоматика второго поколения на скважинные насосы может настраиваться. Есть световые индикаторы, которые сигнализируют о работе узлов, состоянии оборудования.

Третье поколение

Блоки управления третьего поколения — это продвинутая электроника, которая экономит электроэнергию. По принципу своей работы она не отличается от другой автоматики. Подключение должно выполняться специалистом, который сделает установку, правильно настроит блок.

Автоматика комплексно защищает оборудование от преждевременных поломок при сухом ходе, разрыве трубопровода, а также от резких скачков напряжения в сети. Отличие заключается в возможности делать точную регулировку и настройку.

Модульная автоматика для скважины: преимущества и недостатки

Это комбинированное оборудование, которое обладает следующими особенностями:

1. Все узлы находятся рядом. Для монтажа не требуется много свободного пространства. Автоматику можно подключить самостоятельно, без помощи специалистов.
2. Приборы имеют широкий функционал для управления.

К преимуществам относят увеличение срока эксплуатации электрического насоса и остальных узлов. Автоматика для скважин помогает экономить электроэнергию, упрощает контроль, диагностические мероприятия, настройку и управление.

Недостатки — высокая стоимость автоматики, работа приборов только от электрической сети. Есть модели с датчиком сухого хода, который срабатывают при отсутствии воды в системе. Некоторые модели рассчитаны на подключение к указанной марке насоса, поэтому настройки ограничены и фиксированы.

Установка поверхностного электронасоса

Для установки поверхностного электронасоса, наружных станций требуется сделать и оборудовать скважину. В частных и загородных домах, на дачных участках рекомендуется делать кессон. Он бывает металлическим, пластиковым, бетонным. Такие конструкции отличаются между собой формой — круглые, квадратные или прямоугольные.

Экономичными вариантами считаются кессоны из пластика. Они имеют небольшой вес, легкие в обустройстве и монтаже. Но грунтовая вода может поднять материал наружу, поэтому произойдет разрушение конструкции. Для дачного дома можно купить бетонные кессоны, которые сделаны из отдельных колец. Этот материал пропускает воду, поэтому внутри конструкции будет влага.

Оптимальный вариант — использование металла, но он дорогостоящий, требует затрат при обустройстве и монтаже. Внутри кессона располагают водозаборное оборудование, гидравлический аккумулятор, насос. В поверхностных насосах глубина забора составляет не больше 9 м. Для подключения поверхностного оборудования нужна глубокая и большая яма.

Повысить уровень давления воды в системе и защитить узлы сможет всасывающий патрубок. Его опускают на 1 м. После установки выполняют подключение, проверяют работоспособность оборудования и устраняют ошибки.

Установка погружной помпы и ее подключение

Чтобы установить погружную помпу, требуется оголовок. Его помещают в кессонную яму с адаптером или оборудованием. Оголовок врезается в боковую часть обсадной трубы. Они бывают стальными (из нержавеющий, эмалированной, оцинкованной стали), асбестоцементные, пластиковые. Чтобы правильно выбрать материал, нужно участь глубину залегания грунтовой воды, технологию бурения, диаметр скважины, тип грунта.

Чтобы определить приблизительный горизонт, рассчитывают глубину скважины, проводят анализ химического состава воды. В частных домах устанавливают обсадные трубы из металла, которые имеют срок эксплуатации 10-15 лет. Единственная проблема заключается в появлении ржавчины, коррозии. Сталь выдерживает движение грунта.

Если владелец участка выбирает адаптер, который врезают в обсадную трубу, то автоматика и важные узлы должны размещаться в жилом доме. Можно построить отдельное хозяйственное строение. Автоматика должна работать в сухих условиях, чтобы влага не проникала внутрь узлов.

При выборе насоса один из главных критериев — это стоимость. Она зависит от уровня мощности и габаритов техники. Если монтируется недорогой электрический насос, то автоматика должна быть простой, с минимальным набором функций. Для нормального функционирования дорогостоящих аппаратов требуются настройки, которые связаны с частотным регулированием скорости.

Последовательность и рекомендации по подключению погружного насоса:

1. На вход насоса подключают ПВХ-трубу, которая выполняет функцию забора воды. Оптимальный диаметр должен составлять 25-35 мм.
2. С использованием фитинга на второй конец трубы крепят обратный клапан, опускают его вниз в скважину. Длина должна быть такой, чтобы основание погрузилось в воду минимум на 1 м. Если не соблюдать такое требование, то во время работы насоса в трубу будет поступать воздух вместе с водой.
3. Перед первым включением двигателя нужно заполнить водой заливное отверстие, заборную трубу.
4. Если подключения надежные и выполнены согласно установленным требованиям, то после включения насоса будет слышен характерный звук заполнения системы.

Система не должна работать на полную мощность. Насос будет функционировать не правильно, с регулярными и частыми перебоями. Существует вероятность непропорционального перерасхода электрической энергии, несрабатывания автоматики. При подключении проводки делают надежные и крепкие колодки клемм с соблюдением полярности насоса.

Источник: scvazina.ru

 Основная характеристика СУН

Бытовое оборудование, тем более производственно-техническое: отопление/охлаждение, тепловые насосы, водоснабжение, водоотвод и т.п. нуждаются в современных автоматизированных системах. Внедрение систем управления насосами позволяет экономично, надежно и эффективно эксплуатировать насосные механизмы.

Регулировка группы насосов происходит благодаря системам, называемым станциями. Управляя насосным оборудованием различного назначения с помощью подобных СУН, вы получаете безотказную, сложенную работу, а также мониторинг основных параметров установок по давлению, комплектных канализационных станций, систем подачи воды и др.

Конструктивные элементы систем управления, их функции, преимущества

Управление насосом осуществляется за счет следующих конструктивных элементов, слагающих СУН:

• частотного преобразователя, это электронное устройство для изменения частоты;
• реле давления;
• реле, регулирующих запуск, работу оборудования;
• блоков управления агрегатом;
• комплектов автоматики;
• датчиков «сухого хода».

Каждая составляющая способствует функционированию системы без поломок. Оптимальный рабочий режим регулируется блоком автоматики насоса, в качестве защитного узла выступает датчик разрыва. От перегрева защищает датчик сухого хода.

К функциям относят:

• автоматический пуск/остановка основного насосного механизма;
• включение в автоматическом режиме резервного насоса в случае неполадок основного;
• переключение питающих вводов;
• кратковременный ручной запуск агрегата для сервисного обслуживания;
• автоматическое чередование оборудования, чтобы обеспечить равномерность во времени их работы;
• защита от «сухого хода», перегрузок и короткого замыкания;
• предотвращение нарушений рабочих параметров.

Из преимуществ выделяют:

1. Плавный пуск, частотное регулирование.
2. Автоопределение «сухого хода».
3. Отсутствие протока.
4. Работа без непосредственного участия человека по суточному/недельному графику.
5. Уменьшение порывов сетей водоснабжения.
6. Дистанционное управление.
7. Защита электродвигателя.
8. Уведомление об предаварийных режимах.
9. Возможность чередования работы основных и резервных насосных станций.
10. Визуализация текущего состояния.

Предназначение и область применения

СУН предназначены для дистанционного, автоматического и ручного управления как отдельными насосами, так и их группой, защиты насосных механизмом всех видов от аварийных ситуаций.

Чаще всего они применяются для обеспечения постоянного процесса работы насосов для воды, в системах горячего/холодного водоснабжения и организации регулировки ними, поддержания предопределенной величины давления в трубопроводах, его стабилизации. Скважинный электронасос (типа ЭЦВ), его управление – также является областью применения СУН, она отвечает за поддержку уровня воды в водонапорной башне. Чтобы управлять фекальными и дренажными электронасосами, контролировать уровень жидкости в емкости равным образом устанавливают СУН.

Для погружных приборов нужен автомат управления насосом или типа САУ автоматическая станция, с которой, обычно, используются центробежные агрегаты, например, насос ГНОМ, УМК. Автоматическое управление водным насосом погружного типа выполняет следующие задачи: поддержание в автоматическом режиме жидкости на заданном уровне, предотвращение аварийного состояния электрического насоса.

Автоматом управления выполняется автопуск и отключение насосного механизма при понижении/повышении степени жидкости, сбережение электронасоса и его электродвигателя, восстановление режима работы агрегата по окончанию аварийного воздействия.

Для центробежных установок предназначены станции СУН, работающих преимущественно при температуре воздуха от -45 градусов по Цельсию до + 40 в закрытых помещениях. Обязательным условием для подобных систем управления является невзрывоопасная окружающая среда с содержанием неагрессивных паров и газов. К функциям СУН относят: блокировка включения двигателя при замыкании, отключение электродвигателя в случаях перекоса фазного напряжения и повышении/понижении напряжения в сети, контролирование датчиков «сухого хода», управление уровнем воды благодаря сигналам датчиков от реле давления или манометра.

Щиты и шкафы управления насосами, принцип работы

Современные технологии водо – и теплоснабжения выдвигают новые требования относительно систем защиты и автоматики. В связи с этим, широкое распространение приобрел шкаф и щит управления насосами. Также шкафы и щиты управления насосами применяются на станциях повышения давления. Щит автоматически поддерживает заданный уровень воды или давления в накопительном резервуаре, выполняет комплексную защитную противоаварийную функцию насосного оборудования.

Принцип его действия заключается в следующем. Преобразователь частоты (ПЧ), называемый еще микропроцессорным контроллером управления насосами, на основе входных сигналов от датчика давления и величины, заданной с клавиатуры, управляет включением/отключением насосных установок. При этом он одновременно корректирует частоту вращения одного из агрегатов, чтобы достичь установленного уровня давления.

Если значение отличается от установленного, ПИД-регулятор рассчитывает величину отличия, и в зависимости от ситуации понижает или повышает частоту вращения. Когда достигнуты и поддерживаются максимальные обороты на протяжении заданного времени, микропроцессорный контроллер подает сигнал о включении следующего добавочного (резервного) агрегата.

Также происходят и обратные действия – в случае, когда, управляемый ПЧ насос, достигнет минимальных оборотов, произойдет отключение насоса, работающего дольше остальных. В результате таких процессов (включения/отключения с учетом временной выработки двигателя) происходит периодическая замена ведущего механизма.

Щиты могут управлять группой насосов, состоящей из шести экземпляров, мощность каждого может достигать до 1 МВт. Они способствуют равномерному распределению рабочего времени каждой машины.

На лицевой панели шкафа расположены такие рабочие органы, как:

• кнопка, сбрасывающая аварийный сигнал;
• переключатель режимов работы;
• рукоятка выключателя питания, индикатор предупредительной (аварийной) сигнализации;
• индикатор работы электродвигателей.

Конструкция (состав) шкафа управления имеет каркас из металла, порошковую окраску с защитой степени не менее IP54. Через кабельные уплотнители осуществляется ввод кабелей. Внутри стандартного изделия вы обнаружите: внешнюю панель управления, ЧП, кнопки, переключатели системы, защиту «сухого хода», измеритель давления жидкости, лампочки, выключатели, защищающие двигатель. Также в состав входят: два режима управления нагрузкой – автоматический и ручной, тепловое реле.

Доступными опциями являются: частотная регулировка, ручное, удаленное управление, автовключение резервного питания, контроль с помощью специальных программ, выдача информации в отдельности по каждому механизму. Используя термостат, вентилятор и нагреватель, вы сможете стабилизировать температуру внутри шкафа в любое время года.

Интересный факт. Не каждый, наверное, знает, что можно приобрести не только готовые щиты, но есть вариант и изготовления щита на заказ в соответствии с вашими требованиями и желаниями. Однако при этом обязательно учитывайте: тип управления, условия окружающей среды, режим пуска «движка» (прямой, комбинированный, плавный), количество и параметры электродвигателей.

Установив шкаф управления скважинным насосным оборудованием, владелец обретет спокойствие, поскольку контролирование дальнейшей работы насосов будет обеспечиваться на основе электронной «начинки». Под наблюдением будут находится важные параметры: температура, уровень воды, давление. Помимо регулирования частотного преобразователя, будет безопасно и плавно запускаться электродвигатель устройства. При использовании шкафа для управления группой насосов, как видим, спектр функциональных возможностей расширяется.

Для удобства обслуживания так называемый «ящик управления» может комплектоваться пультом управления насосом с потенциометром, панелью оператора (человеко-машинным интерфейсом), системой микроклимата, включающей принудительную вентиляцию, термостат, обогреватель, что позволит ему полностью адаптироваться под применение.

В итоге, применяя щиты и шкафы, вы получаете:

• соблюдение технологического процесса за счет гибкости их настроек;
• своевременное проведение техобслуживания;
• защиту двигателя от перенапряжения и повреждений;
• сокращение расходов на электроэнергию.

Обзор модели САУН-24л

Система автоматического управления насосом САУН 24л создана российской компанией Wester для совершения автоматического регулирования жидкостными электронасосами,  контроля за давлением в системе водоснабжения, поддержания его заданного параметра. Включение/выключение электронасосов, применяемых в водоснабжении, происходит при открытии/закрытии клапана. Модель оснащена мембранным баком объемом 24 литра, манометром, реле давления, наружной резьбой 3/8^” цилиндрической формы для присоединения к насосу.

Технические характеристики устройства

САУН-24л работает в диапазоне регулировки давления 1,0-5,6 Бар при максимальной температуре воды 40 градусов. Нижний/верхний пределы включения – 1,4/2,8 Бар. Максимальное рабочее давление достигает 6 Бар, а предварительное в воздушной области составляет 1,5 атм. Минимальный перепад – 1 Бар. Устройство имеет частичную защиту от пыли и защиту от брызг, о чем свидетельствует класс степени электрической безопасности прибора – IP54. Напряжение – 50/220 Вт.

Источник: nasosovnet.ru

Вода в жизни человека – важнейший элемент, недаром, при освоении участка, одной из первостепенных задач для хозяев, становится обеспечение водой. Как питьевой, так и технической. Ну и вообще, в любом подсобном хозяйстве, задача хранения воды в емкостях и манипулирование ею, весьма распространена. Задача эта довольно проста, возникает с высокой периодичностью. Учитывая, что накопительные и опустошаемые емкости, как правило, расположены не в самом доступном месте, весьма полезно процессы эти автоматизировать.

Существует бесчисленное множество устройств разной сложности и удачности, для такого рода целей. Сонм их можно грубо разделить по типу датчиков – самая нежная и уязвимая часть автомата.

Простейшие устройства – с контактными датчиками, вроде кнопок. Очевидные недостатки – сложно сделать такого рода датчик надежным и долговечным – работа его предполагается в условиях, ну очень повышенной влажности, конструкция содержит более менее точные подвижные элементы. Сам же автомат, как правило, прост.

Следующее очевидное решение – применение бесконтактных датчиков, к коим, условно можно отнести и макаемые в воду электроды. При понятных преимуществах – надежность датчиков, имеем значительно более сложную и капризную, в том числе и в настройке, схему. Часто, для надежной работы схемы, вода должна быть неизменного качества (вплоть до температуры).

Как некая разновидность схемы с контактными датчиками – применение в качестве механических датчиков герконов – герметизированных контактов. Датчики уровня воды при этом, получаются вполне надежные – движущиеся части грубы и массивны, герметичность электрической части также легко обеспечить. Схемы управления весьма просты и не требуют сложной наладки. Датчик, как правило, представляет собой магнит на плавучем основании и несколько неподвижных герконов рядом.

Предлагаемая схема именно с герконами в качестве датчиков. Схема надежна, не сложна в настройке, не требовательна к точности элементов. Позволяет автоматизировать как набор воды в емкость, так и автоматическую откачку из нее (дренаж). В автомате предусмотрен ручной режим. Элементная база устройства проста и широко доступна.

Взглянем на схему устройства. Элементы простейшие, ценность представляет только контактор К1, остальное можно наковырять из электрического – электронного хлама.

Рассмотрим работу схемы.

Оба геркона датчика SF1 и SF2 включены в базовую цепь транзистора VT1. Замыкание геркона SF2 служащего датчиком нижнего уровня воды, вызывает закрытие транзистора, при замыкании геркона SF1 – датчика верхнего уровня – транзистор открывается. Цепь тиристор VS1 – реле К2 питается пульсирующим током от выпрямителя на диоде VD1. Тиристор открывается после открывания транзистора. При этом срабатывает реле К2, контакты которого подключают к сети обмотку магнитного пускателя К1.

В положении «Автомат» переключателя SA3 узел работает автоматически, а в положении «Ручн.» им можно управлять вручную запуская электродвигатель насоса нажатием на кнопку SB1 «Пуск» и останавливая кнопкой SB2 «Стоп». Введение переключателя SA2 позволило обеспечить работу автомата в режимах «водоподъем» и «дренаж».

При автоматической работе узла в режиме «водоподъем» в отсутствие воды в баке геркон SF2 разомкнут, транзистор VT1 закрыт. Замкнутыми контактами К2.1 включен магнитный пускатель К1, поэтому замкнуты пары контактов К1.1 и К1.2 пускателя – насос включен, вода поступает в бак. Как только поплавок поднимется выше геркона SF2, он разомкнется, однако транзистор останется закрытым, а насос продолжит заполнять бак водой. При достижении уровнем воды верхней отметки замкнется геркон SF1, откроется транзистор VT1 и вслед за ним тиристор VS1. Сработает реле К2 и контактами К2.1 выключит магнитный пускатель К1 – насос остановится.

Одновременно узел самоблокируется контактами К2.4. Поэтому, когда в процессе расхода воды уровень ее в баке понизится и разомкнется геркон SF1, транзистор VT1 останется открытым. Он закроется в момент замыкания геркона SF2, при этом насос включится и начинается процесс заполнения бака водой.

В режиме «Дренаж» насос включается при полном баке, а выключается в момент замыкания геркона SF2. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, предотвращая вибрацию якоря реле К2.

В узле рекомендовано использовать герконы КЭМ-2. Реле К2 – РЭН18 (паспорт РХ4.564.702). Магнитный пускатель К1 – ПМЛ – 1000 на ток до 10А. Трансформатор выполнен на магнитопроводе Ш9х30. Сетевая обмотка содержит 5000 витков провода ПЭВ-2 0,08мм, вторичная – 280 витков провода ПЭВ-2 0,5 (ее переменное напряжение на холостом ходу – 13,5…14 В). Резистор R4 для повышения четкости срабатывания автомата, следует уменьшить до 100…200 Ом [1].

Автомат был собран в большой спешке (припекло) на кусочке фанерки и из самых бросовых деталей и элементов. Стояла срочная задача, автоматизировать отбор воды из импровизированной емкости при скромном дебете.

Что понадобилось для работы.

Инструменты, оборудование.

Фанерное основание было выпилено на циркулярной пиле, обрезано в размер на торцевой маятниковой пиле. Для монтажа пригодился шуруповерт – сверление и завинчивание саморезов, паяльник средней мощности с принадлежностями. Ножницы по металлу. Набор мелкого инструмента для электромонтажа, фен строительный или специальный для работы с термотрубками. При необходимости защитного покрытия деревяшки – кисть, посуда. Для изготовления датчика уровня воды пригодился набор слесарных и столярных инструментов, небольшая посудина для приготовления бетона, разметочный инструмент, выдавливалка для герметика.

Материалы.
Кроме радиоэлементов для изготовления автомата понадобился кусок толстой фанеры для основания, небольшой кусочек оцинкованной стали, кусочек DIN-рейки, монтажный провод, нейлоновые стяжки, крепеж. Для изготовления датчика уровня, понадобился кусок пластиковой канализационной трубы для наружной прокладки (оранжевого цвета) диаметром 110мм, кусок трубки от полипропиленового водопровода, материалы для приготовления бетона, силиконовый герметик.

Мелкие установочные элементы – реле, кнопки, тиристор, были закреплены на П-образном кожухе, согнутом из оцинкованной кровельной стали, внутри, удобно поместились несколько мелких радиоэлементов с проволочными выводами. Реле, в принципе предназначено для установки в специальный разъем, так что паять пришлось очень аккуратненько. Некоторые элементы смонтированны прямо на его, реле, контактах.

Крупные установочные элементы, имеющие ушки или иные приспособления для механического крепления, были закреплены саморезами, автоматический выключатель, промежуточная клемма и контактор, имели элементы для установки на DIN-рейку, кусочек ее и был задействован. Само фанерное основание-плата, при необходимости, может быть дополнено боковыми стенками и съемной (откидной) крышкой и превращено таким образом в пылезащищенную коробочку.

Датчик уровня был изготовлен, исходя из размера емкости, и представляет собой пластиковый кожух большого диаметра – из отрезка морозостойкой канализационной трубы (оранжевого цвета) диаметром 110мм. Для «заякоривания» на дне емкости, в нижней части трубы отлит бетонный груз, в нем, соосно с кожухом, вмурован заглушенный с одного конца, отрезок пластиковой полипропиленовой трубы. В него помещаются герконы. Снаружи трубы, на пенопластовой площадке-поплавке, плавает кольцевой магнит от динамической головки. Вода беспрепятственно поступает внутрь кожуха через множество просверленных отверстий. Сам же кожух, предохраняет магнит на поплавке от сцепления с другим оборудованием емкости – насосом, веревками его подвеса, сетевым шнуром и шлангом.

Для исключения выпадения бетонного груза из кожуха, в него (кожух), до заливки было ввинчено несколько длинных оцинкованных саморезов с широкими шляпками. После бетонирования, их выступающие внутрь концы, оказались замурованы в бетоне.

Поплавок приклеен к магниту силиконовым герметиком, лучшее его рабочее положение – вверх поплавком, наоборот – иногда тяжелый магнит перекашивает и заклинивает на трубе, если же он плавает под поплавком, то двигается за уровнем воды плавно и без заеданий.

Электрическая часть датчика уровня – два геркона с проводкой, помещаются внутрь белой «сухой» трубы. К выводам двух герконов с замыкающими (переключающими) контактами, припаиваются монтажные провода соответствующей длины (с некоторым запасом), места пайки отмываются от флюса и герметизируются. Для начала, лачком, в пару слоев, сверху термотрубкой. На выступающей части белой трубки, для каждой пары проводов, сверлятся по два отверстия одно над другим. Через них продергивают провода от герконов. Регулировка нижнего и верхнего уровня воды «на объекте», осуществляется регулировкой длины проводов герконов.

Собранный автомат работал только на стенде – проблема недостатка воды была решена самым радикальным способом – изготовлением полноценной каптажной камеры. Дебет родника при этом существенно повысился, настолько, что производительности насоса не хватает, чтобы вычерпать накопительную емкость. Риск «осушения» вибрационного насоса свелся к минимуму. Автомат, тем не менее, хранится и будет применен для автоматизации набора воды в емкости.

Литература.
1. Журнал «Радио», №1, 1992г. Стр. 24,25.

Источник: USamodelkina.ru

Где используется

Блок для управления насосом создан специально для контроля работы насосного оборудования, соответственно, может применяться лишь в этой области. Однако ввиду универсальности многих исполнений такая техника может использоваться практически во всех существующих конструкциях насосов: канализационных, дренажных и др. Основная задача – запуск электроприводов насосного оборудования любых видов (вибрационных, центробежных и прочее).

Смотрим видео, как это все работает:

Блок автоматического управления насосом выполняет одновременно с тем еще и защитную функцию, а именно, предотвращает поломку оборудования в случае изменения рекомендуемых значений основных параметров (скорость подачи воды, минимальное давление). Также на случай, если вода в резервуаре или скважине опустилась ниже определенного уровня, то узел автоматики обеспечивает еще и защиту от «сухого» хода.

Конструктивные особенности

Управления насосной станцией представляет собой более сложное оборудование, чем классический узел автоматики для насоса. Это обусловлено необходимостью подключения нескольких электродвигателей. Техника такого рода выполнена в виде шкафа или щита со встроенной аппаратурой. Более простое устройство состоит из микроконтроллера, который обрабатывает поступающую информацию (импульсы от геркона).

Далее, на основании результата этих процессов силовое реле запускает насосное оборудование. Происходит это с условием, что скорость потока воды удовлетворяет достаточному значению (определенное количество л/мин.). Предварительно жидкость по мере движения через насос приводит в движение турбину датчика потока.

Смотрим видео, конструкция прибора и его назначение:

Если уровень воды ниже достаточного, срабатывает защита от «сухого» хода. При этом турбина останавливается, после чего микроконтроллер отправляет сигнал реле и последний отключает насос. Происходит это с небольшой задержкой (порядка 5-30 сек., в зависимости от модели). Если же поток воды полностью отсутствует, блок автоматического управления погружным насосом не включает оборудование, что называется защитой от «сухого» хода.

По каким параметрам делается выбор

Чтобы обеспечить в будущем продуктивное функционирование, подобная техника должна подбираться, исходя из совокупности основных параметров, среди которых:

1. Мощность устройства, что влияет на производительность.
2. Напряжение питания. Большинство моделей работают в диапазоне от 220 В до 250 В, но во избежание негативного воздействия скачков напряжения на оборудование желательно приобретать исполнения, напряжение питания которых находится в более широком диапазоне. Например, Автоматика управления насосом Акваробот Турби, который может исправно работать при колебаниях напряжения электросети от 170 В до 250 В.
3. Номинальный ток.
4. Задержка отключения, что позволит продлить срок службы механизма, так как насосное оборудование не будет запускаться чаще необходимого.
5. Производительность работы или скорость подачи воды (л/мин., куб. м/ч).
6. Рабочее давление. Обычно завод-изготовитель указывает диапазон допустимых значений этого параметра, однако, не рекомендуется использовать оборудование в случае достижения максимального уровня давления. Это обусловлено тем, что в такой ситуации скорость подачи воды будет также минимальная, соответственно, устройство отключится, так как воспримет данные условия, как переход на «сухой» ход.
7. Температура воды.
8. Степень защиты корпуса. Рекомендуется IP 65.

Чтобы получить универсальное устройство, следует обращать внимание на тип устройства, что позволит использовать его для насосов разных исполнений: поверхностных, погружных, включая и вибрационный. Сегодня предлагается довольно большое количество исполнений универсальных узлов автоматики, как, например, блок для управления насосом модели Акваробот Турби М.

 Обзор характеристик популярных моделей

Один из доступных вариантов – Джилекс блок автоматизации работы насосного оборудования. Его стоимость в сравнении со многими другими очень даже невелика и составляет в среднем 2 500 руб. Конструкцией предусмотрена защита от включения при отсутствии воды («сухой» ход). Диапазон стартовых давлений: от 1,5 до 3,5 бар, тогда как максимальный предел составляет 10 бар. Скорость подачи воды – 80 л/мин., напряжения питания 230-240 В, степень защиты механизма IP 65. Работает устройство в воде, температура которой не должна быть выше 60^оС.

Смотрим видео о продукции марки  Джилекс:

Для сравнения модель Форд Транзит предлагается по цене 6 500 руб., что значительно дороже. Этот узел может работать с несколькими моделями насосного оборудования. Другой вариант выпускает российский производитель UNIPUMP, создавший линию подобной техники АКВАРОБОТ.

Гарантийный срок на свое оборудование компания предлагает весьма продолжительный – до 24 мес., что отчасти свидетельствует о высоком качестве продукции. Одна из моделей – блок управления насосом Турбипресс, рассчитанный на 1,5 кВт. Его цена – 5 700 руб., имеется защита от «сухого» хода, а сам узел может подключаться к любому насосному оборудованию.

Данное исполнение эффективно работает при колебаниях напряжения в сети от 170 до 250 В, максимальный ток составляет 16 А.

Единственный небольшой недостаток – максимальный предел давления составляет всего 6 бар. Зато скорость работы – 120 л/мин. Степень защиты подобной техники соответствует IP 65. Еще один популярный вариант – блок автоматического управления насосом марки Беламос модель BRIO-5. Как и прочие подобные исполнения, этот узел имеет защиту от «сухого» хода. Отключение устройства происходит с задержкой 5 – 7 сек., Мощность составляет 1,1 кВт, максимальный ток – 12 А, диапазон значений напряжения питания находится в пределах от 220 до 250 В. Класс защиты корпуса – IP 65. Максимальное рабочее давление довольно высокое – 10 бар. Стоимость исполнения очень привлекательна – в пределах 2 800 руб.

Рекомендации при выборе марки

Отталкиваться следует от того, насколько дорогостоящее насосное оборудование предполагается использовать наряду с блоком автоматизации. Исходя из этого, уже следует принимать решение, приобрести ли простой узел управления или же обеспечить по-настоящему надежную защиту своему насосу. Соответственно, для более дешевого оборудования нет смысла приобретать дорогостоящий блок, цена которого будет равна стоимости самого насоса.

Смотрим видео, преимущества систем Акробот:

Один из востребованных вариантов – продукция UNIPUMP линейки АКВАРОБОТ. Цена изделий этого вида чуть выше среднего, однако, пользователи отмечают их надежность. Блок управления насосом Турби данного производителя обладает рядом преимуществ: универсальность использования, широкий диапазон значений напряжения питания, отличная скорость подачи воды. К тому же насос может подкачивать жидкость даже на скорости 3 л/мин. Что касается основных параметров подобной техники, то очень много вариантов разных марок обладают сходными характеристиками, в частности, речь идет о степени защиты, предельном значении давлений и электрических параметров (ток, напряжение сети).

Таким образом, при выборе следует руководствоваться сразу несколькими свойствами и функциями узла автоматизации. При этом эффективность работы оборудования напрямую зависит от соответствия значений параметров блока автоматики условиям его эксплуатации. Наиболее удобным вариантом является универсальный узел управления, что позволит в дальнейшем приобретать различные виды и марки насосного оборудования без привязки к типу блока автоматики. Ключевыми характеристиками при выборе являются: скорость подачи воды, максимальное значение давления, напряжение питания, ток, степень защиты механизма и температура воды, при которой можно эксплуатировать подобную технику.

Источник: GeneratorVolt.ru

Использование терминала GSM для удаленного управления насосом

RTU (Remote Terminal Unit) – удаленный терминал, устройство на базе микроконтроллера, предназначенное для удаленного управления оборудованием. Терминалы GSM RTU обеспечивают беспроводное взаимодействие человека или систем управления и удаленного оборудования через сеть сотовой связи GSM. Благодаря простоте монтажа и эксплуатации, надежности, возможности беспроводного обмена данными по протоколу GPRS или с использованием простых SMS-команд, контроллеры и терминалы GSM находят применение в различных удаленных задачах.

1. Пример задачи

Имеется комплекс водоснабжения (поселка, фермы и т.п.), включающий накопительный резервуар для чистой воды и одну или несколько скважин, соединенных с резервуаром системой трубопроводов. Скважина оборудована погружным насосом и пультом управления. К пульту управления подведено напряжение питания. Пульт управления включает электромагнитный пускатель и кнопки для пуска/останова насоса. Вода из скважины подается в накопительный резервуар по трубопроводу. Пуск насоса производится вручную на основании визуального контроля уровня воды в резервуаре. Удаление скважины от резервуара на расстояние более 1км обусловливает потребность в дистанционном управлении насосом. Особенностью комплекса является подвод электрического питания к скважине от стороннего источника, также удаленного от места расположения накопительного резервуара. В силу данной особенности не представляется возможным осуществлять управление скважинным насосом по линии напряжения питания, прокладка же проводов управления требует существенных временных, материальных и трудовых затрат. В связи с этим рассматриваются беспроводные системы связи для управления удаленным насосом, в т.ч. GSM. Для применения GSM необходимо удостовериться в том, что районы расположения скважин, резервуара и точек контроля имеют устойчивое покрытие сетью GSM.

При устойчивости сигнала GSM в зоне комплекса водоснабжения могут быть реализованы следующие возможности:

• Пуск и останов скважинных насосов может производиться дистанционно, через сеть GSM, с мобильного телефона оператора (как минимум), контроллера главного пульта управления или персонального компьютера.
• Возможно применение контроллера, который будет производить измерение (контроль) уровня в резервуаре с помощью соответствующих средств (датчиков, сигнализаторов) и посылать команды для включения или выключения насосов через сеть GSM.

Итак, в имеющийся пульт управления скважинным насосом может быть внедрен контроллер для дистанционного управления GSM RTU, при этом необходимо предусмотреть следующее:

• Защиту насоса от «сухого хода».
• Контроль тепловой перегрузки электромагнитного пускателя.

 

2. Решение и оборудование. GSM пульт управления скважинным насосом

Пульт управления включает:

1. Шкаф управления с достаточной степенью герметизации;
2. Электромагнитный пускатель;
3. Кондуктивный погружной зонд KSK-201;
4. Реле контроля уровня KRK-512-5;
5. Контроллер GSM CWT5005B;
6. Блок питания 220В AC – 24В DC.

Главным органом пульта управления насосом является контроллер GSM CWT5005B.

GSM-контроллер CWT5005B GSM RTU предназначен для передачи информации о состоянии и подачи дискретных команд (вкл./выкл.) на удаленное электрическое оборудование ввиде простых SMS-сообщений. CWT5005В имеет два дискретных входа и один релейный выход. Управление дискретными входами может производиться «сухими контактами». Контроллер может быть запрограммирован для подачи SMS-сообщений с извещением об аварии и о восстановлении нормальной работы по состоянию входов. Переключение выходного реле производится как по SMS-сообщению, принимаемому извне, так и по состоянию входов. Абонентом контроллера может быть, как сотовый телефон, так и персональный компьютер с модемом GSM.

Для подключения к сети GSM перед началом работы в контроллер необходимо установить SIM-карту предпочтительного оператора сотовой связи.

Настройка контроллера производится с помощью программы конфигурирования через порт RS-232.

Во время настройки задается формат SMS-сообщений, устанавливаются до 10 уполномоченных номеров, с которых контроллер будет воспринимать команды, конфигурируются условия для входных и выходных сигналов.

Для управления насосом входы и выходы контроллера распределены следующим образом:

• Вход 1: Нормально-замкнутый контакт реле тепловой защиты электромагнитного пускателя (ЭМП);
• Вход 2: Нормально-разомкнутый вспомогательный контакт электромагнитного пускателя (ЭМП);
• Релейный выход: Цепь управления электромагнитной катушкой пускателя (ЭМКП).

Схема подключения:

Логика работы схемы начинается с контроля уровня в скважине. Минимальный уровень для защиты насоса от «сухого хода» контролируется кондуктивным зондом, погруженным на требуемую глубину. Вопреки схеме, может быть использован один погружной зонд (на рисунке – два), если имеется надежное заземление пульта управления, в этом случае клемма «С» реле KRK-512 должна быть подключена к заземлению. Зонд подключается к клеммам Е1, Е2 реле KRK-512. Для подключения зонда используется кабель длиной, соответствующей глубине погружения. Если уровень воды покрывает зонд, реле замыкает контакт (клеммы 15 и 18). Контакт включен в цепь управления катушкой пускателя (ЭМКП). В эту же цепь включен НО контакт с выхода контроллера GSM. Таким образом, вся цепь будет замкнута при следующих условиях: допустимый уровень воды + поступление команды на включение насоса.

Информация о включении или не включении насоса поступает на вход 2 контроллера GSM со вспомогательного контакта (ВК) электромагнитного пускателя (ЭМП).

В случае перегрузки насоса срабатывает реле тепловой защиты (ЭМП). Контакт реле (ТЗ) связан со входом 1 контроллера GSM.

Блок питания (БП) 24В обеспечивает питание контроллера GSM.

Данная схема оптимально использует входные и выходные возможности контроллера GSM и позволяет:

• Включить или выключить насос по входящей команде GSM при условии допустимого уровня;
• Предотвратить включение насоса в случае низкого уровня воды в скважине и послать об этом SMS-сообщение;
• Послать SMS-сообщение в случае срабатывания тепловой защиты насоса.

Кондуктивный зонд KSK-201 и реле контроля уровня KRK-512-5

Погружной зонд NIVOCONT KSK-201

Реле контроля уровня NIVOCONT KRK-512

К зонду присоединяется водостойкий однопроводный кабель, на котором он погружается в скважину.

Реле уровня контролирует наличие проводимости между зондом, подключенным к входам Е1 и Е2 и заземленным входом С. После погружения зонда и подачи напряжения питания на реле необходимо настроить чувствительность с помощью потенциометра на корпусе, тем самым позволить реле реагировать на проводимость воды. Измерение проводимости производится с помощью периодического низковольтного электрического сигнала.

При отсутствии проводимости, что означает снижение воды ниже минимального уровня, прибор переключает контакты выходного реле (клеммы 15, 16, 18).

Зонд погружается на глубину чуть выше корпуса глубинного насоса или чуть выше точки забора воды для консольного насоса.

Пульт управления скважинным насосом на базе контроллера GSM RTU позволит включать и выключать насос с помощью SMS-команд, посылаемых с мобильного телефона оператора, передавать на телефон оператора тревожные SMS-сообщения в случае низкого уровня воды в скважине, срабатывания тепловой защиты, пропадания напряжения питания, по SMS-запросу или с установленной периодичностью передавать информацию о состоянии насоса.

 

Источник: RusAutomation.ru