Разработан проект автоматизации водопроводной насосной станции
Введение
В выпускной квалификационной работе объектом разработки является АСУ насосной станции по перекачке сырья. В качестве перекачиваемого сырья используется кормовая патока, являющаяся побочным продуктом сахарного производства.
Система управления насосной станции разработана на базе регулируемого асинхронного электропривода с частотным управлением.
В работе представлены методы автоматического управления насосной станцией и регулирования режимов работы станции. Представлена математическая модель объекта, выбран частотный преобразователь и разработан алгоритм управления насосной станцией.
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование АСУ управления электроприводом центробежного насоса станции на основе современной элементной базы, которая обеспечивает выполнение следующих требований:
-экономия электроэнергии;
-возможность простой настройки привода при изменяющихся режимах работы.
Нормативные ссылки
СОДЕРЖАНИЕ
Введение9
Нормативные ссылки10
Термины и определения11
Сокращения12
1 Задание на ВКР13
1.1 Описание объекта автоматизации13
1.2 Требования к электроприводу насосной установки 13
2 Теоретический раздел16
2.1 Анализ принципов работы насосных установок16
2.2 Анализ систем регулирования электроприводов18
2.3 Программно-технический комплекс АСУ насосной станции20
3 Исследовательский раздел23
3.1 Моделирование структурной схемы САУ насосной установки23
3.2 Расчет параметров насосной установки (объекта управления)24
3.2.1 Анализ системы регулирования24
3.2.2 Расчет параметров структурной схемы насосной установки28
3.2.3 Синтез контура автоматического регулирования давления30
3.3 Исследование переходных процессов в системе
стабилизации давления32
3.4 Анализ динамических режимов работы насосной установки33
4 Проектный раздел……………………………………………………………37
4.1 Функции проектируемой АСУ37
4.2 Разработка функциональной схемы АСУ насосной станции 37
4.3 Система сбора данных и управления на основе интерфейса
RS-232С 42
4.4 Система сбора данных и управления на основе РrоfiBus49
4.5 Выбор насоса52
4.6 Выбор преобразователя частоты 55
4.7 Применение шины Рrоfibus DР для управления частотным
преобразователем ОMRОN57
5 Расчет сравнительной экономической эффективности проекта АСУ станции по перекачке сырья62
6 Безопасность и экологичность69
Заключение74
Список использованных источников75
.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Лобачев П. В. Насосы и насосные станции. - М: Стройиздат. 2013.– 221 с.
2. СНиП 2.04.02-84. Насосные станции. Электрооборудование, технологический контроль, автоматизация и системы управления.
3. Лезнев Б. С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных установках. - М.: ИК «Ягорба»-Биоинформсервис, 2008. – 352 с.
4. Дмитриенко Ю. А. Регулируемый электропривод насосных агрегатов. Кишинев: Штиинца, 2005. – 87 с.
5. Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. - Л.: Энергоиздат. Леиннгр. отд-ние, 2002. — 392 с.
6. ОАО "Ливгидромаш" Насосы центробежные двустороннего входа типа Д и агрегаты электронасосы на их основе. Руководство по эксплуатации Н03.3.302.00.00.000 РЭ
7. Частотные преобразователи ОMRОN серии SYSDRIVЕ 3G3HV //www.оmrоn.ru
8. Датчики давления Метран-100// www.mеtrаn.соm
9. Москаленко В. В. Электрический привод: Учебн. для электротехн. спец. техн. - М.: Высш. шк., 2001. - 430 с.
10. Асинхронные электродвигатели// www.рrivоd.ru/еnginеs
11. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. – М.: Энергоиздат, 2003. – 152 с.
12. Справочник по автоматизированному электроприводу. Под ред. В.А.Елисеева и А.В.Шинянского. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 45 с.
6 - Схема математической модели САУ насосной установки
3.4 Анализ динамических режимов работы насосной установки
График изменения давления с реакцией на входной скачок, но без учета ограничений на выходе регулятора давления, приведен на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 - График переходного процесса изменения давления во время реакции на скачок сигнала заданных параметров и без учета ограничений на выходе регулятора давления и подброс нагрузки насоса.
Рисунок 3.8 – График переходного процесса изменения скорости, во время реакции на скачок сигнала заданных параметров без учета ограничений на выходе регулятора давления и подброс нагрузки
Рисунок 3.9 – График переходного процесса изменения момента, во время реакции на скачок сигнала заданных параметров без учета ограничений на выходе регулятора давления подброс нагрузки насоса.
Главные показатели качества переходных процессов:
При – произведен пуск электродвигателя на холостом ходу
При – подброс нагрузки.