POLITECHNIKA RADOMSKA

im. Kazimierza Pułaskiego

W Radomiu

PROJEKT MASZYNY ELEKTRYCZNE

Sterowanie pracą pomp połączonych w kaskadę.

Wykonali:

Prowadzący: dr inż. L. Szychta

Radom 1998

OPIS ALGORYTMU

System przeznaczony jest do współpracy z czterema pompami.

Pompy (silniki) zostały zabezpieczone przed przegrzaniem za pomocą termików. W przypadku przekroczenia dopuszczalnej temperatury danej pompy (T_1max ÷ T_4max) zostaje ona wyłączona, aż do momentu ponownego przywrócenia stanu termika. Zabezpieczenie to działa we wszystkich trybach pracy.

W algorytmie uwzględniono zabezpieczenie przed suchobiegiem (zbyt małym ciśnieniem wejściowym oraz zbyt małym poziomem wody w zbiorniku). W przypadku wystąpienia takiego stanu pompy zostają wyłączone i system sygnalizuje obsłudze stacji przejście w tryb SUCHOBIEG. Włączenie pomp następuje automatycznie natychmiast po przywróceniu normalnych warunków pracy.

W przypadku zbyt dużego odbioru wody system po kilkukrotnej próbie ustabilizowania ciśnienia wyłącza pompy i przechodzi do stanu awarii. Zabezpieczenie to jest niedostępne w trybie POŻAR.

Wykrycie dużego poboru wody zostało zrealizowane poprzez zliczanie liczby „przejść” (n) pętli algorytmu „Trybu niskiego ciśnienia” (patrz rys. 3.) w przypadku gdy wszystkie pompy pracują z maksymalną wydajnością, a mimo to ciśnienie wyjściowe jest nadal zbyt niskie. Pierwsze „przejście” (n=1) powoduje wystartowanie timera. Jeżeli przed upływem zadanego czasu t_max nie nastąpi l_max cykli, licznik oraz timer zostaną wyzerowane (reset). Ale jeżeli przed końcem czasu t_max liczba n będzie równa zadanej maksymalnej liczbie „przejść” n_max (n = n_max), system wyłączy pompy sygnalizując awarię (może to być np. pęknięcie przewodów wodociągowych).

Wyjście z trybu awarii i powrót do normalnej pracy możliwe jest jedynie poprzez ręczne włączenie przyciskiem „START”.

Algorytm uwzględnia także opcję POŻAR, podczas której ciśnienie wyjściowe osiąga wyższą wartość - oddzielnie ustawioną dla tej opcji (P_POŻ). Przejście do tego stanu pracy jak i wyjście z niego możliwe jest jedynie poprzez ręczne naciśnięcie przycisku „POŻAR”. Ten tryb pracy nie uwzględnia przejścia systemu w stan awarii podczas zbyt dużego poboru wody przy jednoczesnym zbyt niskim ciśnieniu wyjściowym. Jednak w przypadku wystąpienia zbyt niskiego ciśnienia wejściowego lub zbyt niskiego poziomu wody w zbiorniku sterownik przechodzi do trybu SUCHOBIEG. Także w przypadku przekroczenia dopuszczalnej temperatury dowolnej pompy zostaje ona wyłączona aż do momentu przywrócenia normalnej temperatury.

Załączanie jak i wyłączanie kolejnych pomp realizowane powinno być z zachowaniem odpowiednich zwłok czasowych (nieuwidocznionych na algorytmie) oraz przy założeniu pewnej histerezy ciśnienia wyjściowego.

Płynna regulacja ciśnienia wyjściowego realizowana jest za pomocą regulatora PID z uwagi na dużą dokładność regulacji, stosunkowo krótki czas regulacji i brak uchybu ustalonego.

Oznaczenia zastosowane w projekcie :

n - ilość startów systemu;

n_max - maksymalna ilość startów systemu (powoduje wyłączenie systemu w przypadku zbyt dużego odbioru wody);

P_WE - ciśnienie wejściowe do stacji pomp;

P_WEmin - minimalne ciśnienie wejściowe;

P_WY - ciśnienie wyjściowe ze stacji pomp;

P_N - nominalne (zadane) ciśnienie wyjściowe;

P_POŻ - zadane ciśnienie wyjściowe w trybie pożaru;

T₁ ÷ T₄ - temperatury kolejnych pomp (silników);

T_1max ÷ T_4max - temperatury zadziałania termików pomp (silników);

t - czas odmierzany przez timer;

t_max - maksymalny zadany czas zliczania licznika (przekroczenie powoduje jego wyzerowanie.)

1

3

---