В зависимости от величины уровня, по определенным «уставкам», выдается сигнал на включение/выключение одного, двух или трех насосов. Кроме того, обеспечивается сигнализации об угрозе переполнения колодца и защита насосов от «сухого хода».

Эти сигналы подводятся к шкафу управления насосами.

2. Датчики и вторичные приборы

2.1. Датчики

Ультразвуковой уровнемер
EasyTrek SPA-380-4
с выходом 4…20мА + HART для измерения рабочего уровня

Поплавковый сигнализатор уровня
NIVOFLOAT NWP-110
для сигнализации о переполнении колодца

Кондуктивный сигнализатор уровня 2шт.
NIVOCONT K-201
для защиты насосов от «сухого хода»

2.2. Измерение рабочего уровня и формирование сигналов управления по заданным «уставкам»

Для измерения рабочего уровня предлагается Ультразвуковой уровнемер EasyTrek SPA -380-4 . Данный уровнемер является двухпроводным с выходом 4…20мА + HART. Диапазон измерения 0,25…6м. Заводская настройка: 0,25м - 4мА; 6м - 20мА. С помощью персонального компьютера, через HART-модем допускается пользовательская настройка уровнемера. Так, например, значения 4 и 20мА могут быть присвоены границам реально измеряемого диапазона (масштабирование).

Для преобразования токового сигнала 4...20мА с выхода уровнемера в дискретный сигнал (реле) предлагается использовать реле контроля тока UNICONT PKK -312 .

Прибор представляет собой интеллектуальное реле для задач контроля уровня и управления насосом. С помощью функции «обучения» (Teach-In) возможно «запомнить» два значения уровня в токовом диапазоне 4…20мА, а также, назначить один из запрограммированных режимов для управления выходным релейным контактом. Для включения и выключения насоса по двухуровневой логике предусмотрен режим Switching Difference.

Для формирования дискретных сигналов для управления 3-мя насосами потребуется 3 реле контроля тока UNICONT PKK -312 . Схема подключения уровнемера (датчика) и реле тока приведена на Рис. 1.

Рисунок 1. Схема подключения датчика 4...20мА и трех реле тока

Рисунок 2. Диаграмма работы схемы (Рис. 1) по заданным уставкам


2.3. Сигнализация о переполнении колодца

Для сигнализации о переполнении колодца предлагается использовать поплавковый сигнализатор уровня NIVOFLOAT NWP-110 . Сигнализатор оборудован переключающим «сухим контактом». Переключение происходит при всплытии поплавка на максимальной верхней отметке уровня сточных вод. Т.к. переполнение соответствует ситуации «авария», рекомендуется использовать размыкающий контакт.

2.4. Защита насосов от «сухого хода»

Цепь защиты от «сухого хода» строится с помощью следующих приборов:

  • Двух погружных кондуктивных зондов NIVOCONT KSK -201 ;
  • Реле контроля уровня NICOCONT KRK -512 (U пит = 24…240В AC/DC).

К каждому зонду присоединяется водостойкий однопроводный кабель, на котором зонды погружаются в дренажный колодец на контролируемый уровень (чуть выше точки всаса).

Рисунок 3. Схема подключения

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

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

Для управления электроприводами различных устройств канализационной насосной станции (КНС) широко используются шкафы управления насосами , сокращенно ШУН. Они могут применяться в комплексе с блоком управления КНС либо автономно.

Особенности шкафов управления насосами

ШУН производства ООО «Электра-М» осуществляет управление насосным оборудованием по разработанной в соответствии с техническими условиями программе. В качестве внешних сигналов управления в автоматическом режиме используются дискретные и аналоговые датчики различных типов. В ручном и наладочном режимах работы шкафов, как правило, контроль осуществляется оператором через переднюю панель, при этом часть аварийных сигналов может быть выведена из работы. В таком случае вся ответственность за принятые решения лежит на операторе.

Большинство типовых изделий рассчитаны на непрерывное функционирование при температуре окружающей среды от 0 до +55 С.

Возможности дополнительной комплектации

Шкафы управления насосами могут дополнительно комплектоваться КИП, что облегает контроль работы насосов. Датчики выводят показания на панель, где видны малейшие отклонения. Также могут использоваться сигнализаторы, свидетельствующие о наличии отклонений. Использование контрольно-измерительных приборов позволяет продлить жизненный цикл оборудования и снизить эксплуатационные затраты.

Шкаф управления КНС - достоинства и возможности

В зависимости от назначения и целей использования насосных агрегатов, функции шкафа управления насосами могут включать в себя устройства плавного пуска, частотные преобразователи и защитные устройства прямого включения, которые также можно встретить в электрической схеме КНС.

Контроллеры расширяют функциональные возможности ШУН посредством обработки поступающей информации и передачи ее оператору на пульт. Шкафы управления КНС от ООО «Электра-М», оснащенные плавным пуском, имеют следующие преимущества:

  • предотвращают перезагрузки питающей сети, которые могут многократно происходить при запуске,
  • исключают гидравлические удары,
  • исключают механические перезагрузки.

Наглядное отображение работы щита управления группой погружных насосов канализационной станции (КНС).

Для поддержания необходимого давления на выходе мы рекомендуем применять частотные преобразователи.

При оформлении заказа на ШУН в ООО «Электра-М» Вы можете рассчитывать на:

Автоматика подбирается с учётом производительности насосной станции, объёма загрязнённых вод, мощности напора, количества обслуживаемых объектов и пр. В зависимости от типа перекачиваемых стоков в системе предусматриваются датчики для масла, жира, воды, песка, пожароопасных и агрессивных сред. Сам шкаф управления устанавливают внутри КНС либо снаружи, но не более чем в 150 м от неё. Его закрепляют на сухой вертикальной поверхности, устойчивой к вибрации и иным неблагоприятным воздействиям.

С 2006 года компания «Электра-М» успешно произвела поставку оборудования на более чем 2000 объектов. Доставка организуется по всей территории РФ. Подтверждением качества устройств и материалов служат сертификаты соответствия и иные сопутствующие документы.

Чтобы получить детальную консультацию по шкафам управления, закажите бесплатный выезд нашего инженера для изучения объекта.

  • подбор оптимального оборудования для эксплуатации в Ваших условиях;
  • гарантии и сервисное обслуживание, бесплатные технические консультации;
  • предоставление перечня необходимой документации;
  • монтаж и пуско-наладку оборудования нашими специалистами;
  • цены не выше конкурентов при гарантированно высоком качестве и сдаче объекта без срыва оговоренных сроков.

Пробурив на дачном участке скважину и установив систему водоснабжения с погружным насосом, невольно задаешься вопросом: как сделать, чтобы насос работал более продуктивно, дольше не выходил из строя и имел несколько режимов работы? К тому же неплохо было бы автоматизировать процесс водоснабжения, особенно в том случае, если насосов два или более. Выход прост: следует установить распределительный щит или шкаф управления насосами.

Назначение и функции шкафов управления

Основное назначение распределительных конструкций – управление электрическими двигателями насосов любого вида: дренажных, погружных, скважинных.

Схема управления дренажным насосом демонстрирует варианты регулировки одного, двух и трех дренажных насосов

Без погружного насоса невозможна работа систем отопления, водоснабжения, пожаротушения, а шкаф управления дренажным насосом необходим для автоматизации откачки жидкости.

Если нет опыта работы со шкафами управления, настройку и ввод в эксплуатацию лучше доверить специалисту

Установив шкаф управления скважинным насосом, владелец дома обретет отдых и покой, так как дальше работу оборудования будет контролировать электронная «начинка».

Будет обеспечен и плавный безопасный пуск электродвигателя, и регулирование частотного преобразователя. Такие параметры, как давление, уровень воды и температура также будут находиться под наблюдением.

На данной схеме хорошо видно, где должен находиться шкаф управления насосами и как он совмещен с системой подачи воды

Если используется шкаф управления двумя насосами, то функции его еще шире:

    • в аварийной ситуации с одним насосом он оперативно подключает второй, резервный;
    • выравнивает изнашиваемость агрегатов, регулируя их сменную работу;
    • при простое одного из механизмов предотвращает его заиливание;
    • дает возможность ручной блокировки одного из насосов;
    • содержит программы управления двумя и более агрегатами;

выдает информацию по каждому механизму в отдельности.

На схеме показана схема взаимодействия панели управления и скважинного насоса с сопутствующим оборудованием

Стандартный состав распределительных шкафов

В зависимости от количества обслуживаемых агрегатов изделие может иметь различное наполнение. Для примера возьмем шкаф управления погружными насосами, имеющими асинхронные двигатели переменного тока.

Размеры шкафа зависят от его наполнения и выполняемых функций. Металлический каркас устанавливают на стене или на полу

Составные части:

    • внешняя панель управления;
    • органы управления (кнопки, переключатели) системой;
    • частотный преобразователь;
    • измеритель давления воды (для автоматического регулирования работы механизмов в зависимости от ее уровня);
    • защиту от «сухого хода»;
    • световую сигнализацию (лампочки);
    • выключатели для защиты двигателя и преобразователя частоты;
    • два режима управления нагрузкой: ручной и автоматический;

тепловое реле.

Схема расположения компонентов шкафа, регулирующего работу одного насоса

Хотя работа шкафа предусматривает и ручное управление, основное время он должен работать в автоматическом режиме.

При запуске авторежима частотный преобразователь плавно приводит в действие двигатель погружного насоса до тех пор, пока давление воды не достигнет заданного параметра. Когда активный разбор воды прекращается, частота снижается и насос останавливается.

Шкафы управления на заказ

Многие производители насосов и насосных станций поставляют готовые к использованию изделия. Например, концерн Grundfos выпускает целый ряд шкафов для автоматического управления подачей и откачиванием воды.

Большой популярностью пользуется продукция компании Grundfos

Но есть и другой вариант – изготовление изделия на заказ. Что необходимо учитывать, заказывая шкаф управления?

  1. Количество электродвигателей и их параметры (мощность, частота вращения, напряжение).
  2. Тип управления (ручное, автоматическое, дистанционное).
  3. Режим пуска двигателя (прямой, частотный преобразователь, комбинированный, плавный).
  4. Условия окружающей среды (влажность, температура).

Особенности обслуживания шкафов

Перед тем, как начать пользоваться автоматикой, следует тщательно изучить инструкцию и схемы, прилагаемые к изделию. Любая схема шкафа управления насосами отображает расположение электроники, структуру устройства в целом, интерфейсы для подключения насосов, каналы защиты двигателя.

Схемы электронного наполнения шкафов управления отображают расположение всех элементов

Любые манипуляции с механизмами – чистка, осмотр, ремонт - должны проводиться при выключенном электропитании (лампочка «Сеть» не горит).

Следует следить за чистотой фильтров вентиляционных решеток, чаще всего они бывают сменными. Радиатор частотного преобразователя и вентилятор необходимо также очищать от пыли. Чтобы подключения функционировали без перебоев, нужно подтягивать крепежные винты.

О технических характеристиках шкафа управления расскажет его маркировка

Иногда возникают неисправности в системе. Некоторые из них устраняются своими силами, другие – специалистами или после консультации с производителем. Например, на табло появилась надпись «Авария» - «низкое давление». Это значит, что отреагировала защита «от сухого хода» - скорее всего, в скважине нет воды. Пока вода не появится, насос будет заблокирован.

Большинство септиков для сточных вод очень капризны к объему сливаемых нечистот и температуре на улице. Значительно осложняется работа септика, если на улице сильный мороз и система работает не регулярно. Наша система управления обезопасит работу септика в сложные для него моменты и продлит срок его службы. Также септики не работоспособны в момент отключения электроэнергии. В этих случаях нужно обязательно следить за уровнем нечистот. Система также предупредит Вас о необходимости сделать профилактические работы или чистку септика. Поможет не перегрузить септик или уберечь от обмерзания. А также это будет совсем удобно, если всю эту информацию Вы получите на свой смартфон.

Функции готового решения «Управление канализацией»

  • Контроль протечек воды
  • Управление дренажным насосом
  • Контроль за переполнением емкости
  • Отправка контроллером СМС сообщений потребителю при возникновении протечек воды, переполнения септика, включении дренажного насоса
  • Отправка контроллером СМС сообщений по СМС запросу.

Программа для ЕХМ12-DC-D-R "Управление дренажными насосами". (.esms, 400 Кбайт)
Программа контролирует уровень в двух дренажных колодцах или приямках, оповещает СМС сообщением о превышении аварийных уровней воды и управляет насосами. В качестве датчика уровня могут применяться поплавковые или кондуктометрические датчики

Вы можете сами собрать систему для своей канализации и установить ее на своем участке или в доме. Но проще и быстрее будет заказать систему, собранную нашими специалистами.

Современная комплексная система умный дом , устанавливаемая в частных коттеджа, невозможна без удобного управления канализацией. Совокупность специального оборудования, управляемого контролером, позволяет следить за оттоком сливных вод, бытовых нечистот, уровнем наполнения септика и т.д.

Автоматизированная система управления канализацией, это именно то, что позволят обеспечивать быт и жизнедеятельность человека, не отвлекаться на решение обыденных задач и не беспокоиться о случайном переполнении сливных резервуаров, промерзании труб и прочих нежелательных обстоятельств.

В современной жизни, для сегодняшнего обывателя, наличие канализации и централизованного стока для выведения из дома жидких отходов, является настолько обыденным и «незаметным», что мы, подчас, забываем о значении и важности этого процесса. Между тем, если трубы и септик перестают выполнять свое прямое назначение, возникает ситуация, сравнимая с «катастрофой» - затрудняется или становится невозможным использование кухонного водопровода, ванных и туалетных комнат, что, в свою очередь, вызывает массу бытовых проблем.

Контроль системы канализации и управление септиками, дренажным насосами позволяет в автоматическом режиме следить за состоянием труб, наполнением сливных резервуаров, выведением нечистот из дома. Интеллектуальная система, оснащенная датчиками и центральным модулем (блоком) самостоятельно отслеживает заданные параметры и управляет процессами. При возникновении ситуаций, которые не под силу решить автоматике (переполнен септик, температуры достигли предельного минимума, имеет место техническая неисправность), система уведомит об этом хозяина.

Взаимодействие с системой возможно на месте, через меню контролера, а также предусмотрено дистанционное управление канализацией с помощью SMS-сообщений и Интернет. Теперь управление всеми процессами дома доступно на любом расстоянии, где ловит мобильная и глобальная сеть.

Решение купить и установить систему управления дренажем - это важный шаг к спокойной и стабильной жизни. Доверить большинство забот надежной автоматике, значит, избавить себя от лишних хлопот и освободить дополнительное время для общения со своими любимыми, близкими людьми.

Надёжное водоснабжение – неотъемлемая часть жилого дома, общественного здания, производственного помещения. Но вопросы водоотведения важны не меньше. Чтобы поддерживать надлежащий уровень комфорта на объекте и повысить долговечность строительных конструкций, необходимо выполнять аварийную откачку воды, а также в любых условиях обеспечивать работоспособность системы дренажа и канализации, не допуская подтоплений и переливов. Именно для этого трудятся «бойцы невидимого фронта» – фекальные и дренажные насосы, которые самостоятельно работают где-то на приусадебном участке или в недрах подсобных помещений. Автоматика для дренажного насоса делает оборудование по-настоящему практичным и максимально эффективным.

Дренажный насос ещё называют «насосом для грязной воды», так как он может перекачивать жидкости, содержащие большое количество твёрдых частиц. В поверхностном или погружном исполнении это оборудование незаменимо для перекачки воды из резервуаров, которые нуждаются в поддержании «уровня»: котлованов, приямков, скважин, аккумулирующих ёмкостей, коллекторов, крупных сточных труб, сливных ям и т.д.

Каскад из двух насосов с поплавковыми выключателями и пультом управления

Такие приборы помогут защитить уязвимые помещения, которые периодически подвергаются затоплению (подвалы, погреба, цокольные этажи). Также дренажные насосы применяют для обслуживания (чистить, отводить лишнюю воду) искусственных водоёмов с грунтовым дном, они позволяют без проблем качать воду для полива сельхозугодий из естественных источников – рек и озёр.

Важно! Способность нагнетать и транспортировать жидкости с механическими включениями вовсе не означает, что дренажный насос не будет качать чистую воду. Нередко его используют для заполнения накопительных ёмкостей, например при реализации двухступенчатой автономной системы водоснабжения коттеджа.

Основные функции автоматики

Главная задача автоматики для дренажных насосов – включать и отключать насос при достижении заданных условий, благодаря чему появляется возможность не просто принудительно осушать и набирать ёмкости, а поддерживать необходимый безопасный уровень жидкости без участия домовладельца.

Насосы – дорогостоящие устройства. Они «не любят» работать без воды, которая, будучи перекачиваемой рабочей средой, также играет немаловажную роль в смазке некоторых движущиеся частей и охлаждении оборудования. Сухой ход для дренажного насоса так же вреден, как и для любого другого прибора. Практика показывает, что невозможно быть на сто процентов уверенным, что этого не случится, даже если уровень в источнике/резервуаре активно восполняется. Избежать таких ситуаций позволяет автоматика, которая в нужный момент отключает питание.

Вариант комплектации станции управления дренажным насосом

Автоматика для дренажного насоса – не просто выключатель. Её нужно рассматривать как сложное многокомпонентное устройство, так называемый «пульт управления», который помимо прочего защищает силовое оборудование от:

  • короткого замыкания;
  • перепада напряжения (от повышенного и слишком низкого);
  • тока утечки (в том числе человека от поражения током);
  • обрывов фазного провода и перекоса фаз (для устройств на 380 вольт);
  • повышения силы тока (при заклинивании рабочих колёс);
  • подгорания/залипания контактов и клемм.

В продаже имеются полностью готовые пульты, к которым нужно только подсоединить необходимые датчики и произвести программирование. При наличии опыта можно и самим на DIN-рейке отдельного щитка собрать функциональный управляющий блок.

Важно! Устройства, контролирующие работу дренажных насосов, позволяют включать/выключать и другие электрозависимые приборы, например ТЭНы, а также при помощи звукового зуммера или лампы сигнализировать о состоянии оборудования и аварийных ситуациях.

Как автоматизировать работу дренажного насоса

Управление дренажным насосным оборудованием всегда осуществляется по изменению уровня жидкости. Есть несколько вариантов устройств, но все они функционируют путём подачи или отключения питания (цепь разрывается или замыкается). Рассмотрим самые распространённые решения для дренажных приборов.

Способы применения поплавковых выключателей

Универсальное устройство, которое позволяет управлять насосами, когда необходимо откачивать жидкость или наполнять резервуары. Поплавковый выключатель представляет собой небольшой герметичный бокс из пластика со стационарно подсоединённым трёх- или четырёхжильным кабелем длиной до 10 метров. Именно таким типом автоматики снабжены простые бытовые насосы, но «поплавок» можно купить и отдельно.

Устанавливают поплавковый выключатель погружением в перекачиваемую жидкость, его прикрепляют к стенке ёмкости или фиксируют на силовом кабеле насоса. Чтобы более точно выставить диапазон рабочего уровня, на провод выключателя надевается и фиксируется скользящий груз. Меняя длину кабеля между выключателем и огрузкой, устанавливают оптимальные моменты срабатывания поплавка.

По сути, поплавковый выключатель является одновременно датчиком уровня и коммутирующим устройством. Работает он очень просто. Внутри корпуса с положительной плавучестью по специальному каналу свободно движется металлический шарик. При поднятии/опускании поплавка под углом около 45 градусов шар уходит в крайнее положение и ударяет по клавише двухпозиционного микровыключателя, который, в свою очередь, запитывает цепь, либо разрывает её.

Важно! Автоматика для дренажного насоса с микровыключателем в поплавке является недорогим решением, однако она не может обеспечить высокую точность контроля уровня. Кроме того, поплавковый выключатель не позволяет полностью осушать резервуары. Также ему свойственны проблемы с залипанием контактов, что, впрочем, решается применением вспомогательного контактора.

Схема устройства автоматики с тремя кондуктометрическими датчиками

Кондуктометрические датчики уровня

Принцип работы такой системы управления основан на электропроводности перекачиваемых жидкостей. Электроды из нержавеющей стали погружают в воду. Один из них, контрольный, должен всегда находиться в воде, а другие, сигнальные, монтируют на своих уровнях. Между ними по рабочей среде постоянно передаются малые токи. Если вода достигает нижнего сигнального датчика, то между ним и контрольным электродом появляется прослойка из воздуха (который не проводит электричество), что сразу же улавливает управляющий блок. А когда вода поднимается до верхнего датчика, воздух, наоборот, вытесняется жидкостью, и сигнальная цепь замыкается.

Важно! В качестве контрольного электрода может использоваться металлическая стенка резервуара или заземлённый корпус насоса.

Если поплавки могут работать как с пультом, так и самостоятельно, то такая автоматика обязательно комплектуется выносным блоком управления. Именно к нему поступают сигналы о состоянии слаботочных цепей внутри резервуара, а затем уже контролер отдаёт команду на срабатывание коммутирующего устройства (например, магнитного пускателя) для включения/выключения насоса. Кстати, многоэлектродные датчики могут управлять несколькими насосами, срабатывающими одновременно или поочерёдно, в том числе установленными в разных резервуарах.

В системе могут использоваться кондуктометрические датчики с несколькими электродами (для отслеживания большого количества уровней), но также возможны конфигурации, где функционирует только один электрод. Такая вариативность позволяет собрать автоматику для дренажного насоса своими руками, которая будет наиболее эффективной для конкретных условий. В любом случае кондуктометрические устройства управления надёжнее и намного точнее, чем системы контроля с поплавковыми выключателями.

Видео: автоматика для насоса



Техотдел компании РусАвтоматизация
Дата публикации статьи: 2014-07-22

Хотите сохранить
эту статью?
её в формате PDF
Остались вопросы?
Обсудите эту статью
на