Автоматизация электропривода задвижки

Новое в управлении задвижками

Используемая продукция ОВЕН:

Много лет приборы ОВЕН ПКП1Т успешно эксплуатируются в системах водоканалов и теплосетей различных городов России и ближнего зарубежья. Сотрудники объектов, где работают приборы, положительно отзываются об их функциональных возможностях. Начальники участков говорят о значительном снижении аварийных ситуаций на производстве, сменные инженеры об удобстве управления при наличии индикации положения задвижек, диспетчеры на центральном пункте получили возможность «видеть» задвижки, а электрики говорят об относительной простоте монтажа на уже эксплуатирующихся объектах.

Как уже рассказывалось на страницах нашего журнала, устройство управления и защиты электропривода задвижки без применения концевых выключателей ОВЕН ПКП1Т предназначено для работы с задвижками и затворами, которые могут принимать только два положения, одно из которых обязательно должно быть концевое, в редких случаях фиксируются промежуточные положения. Допускается применение прибора для управления задвижками и затворами, время открытия и закрытия которых одинаково и постоянно, то есть не зависит от давления в системе или каких-либо других её параметров. Это связано с тем, что положение механизма определяется только временем хода задвижки. Приборами ПКП1 в Мосводоканале оборудованы, как уже давно действующие, канализационные насосные станции – Филевская, Саввинская и др., так и построенные в новых районах – в Южном Бутово, Куркино. Приборы ПКП1Т успешно применяются для управления задвижками на аварийно-регулирующих резервуарах в Филях и Люблино.

В процессе сотрудничества со специалистами электротехнического отдела ОАО «Сибгипрокомунводоканал» было высказано пожелание расширить возможности прибора для управления задвижками с маломощными электроприводами и электроприводами постоянного тока. Ограничение применения прибора связано с тем, что на измерительном входе прибора установлен нагрузочный резистор (номиналом 1 Ом) для вторичной обмотки трансформатора тока. При этом рекомендовалось использовать стандартный трансформатор тока с коэффициентом трансформации N/5 типа У 0,66, или ему подобный. Это условие ограничивало минимально возможную мощность электропривода задвижки величиной 200 Вт.

Для расширения диапазона мощностей электроприводов из состава ПКП1Т в ближайшее время будет исключён нагрузочный резистор (1 Ом) трансформатора тока. Пользователю предоставится возможность использовать разные трансформаторы тока, например, с коэффициентом трансформации N/1 типа WSK 30. Номинал нагрузочного резистора рассчитывается с учётом того, что максимальное напряжение, падающее на нём, а, следовательно, присутствующее на входе прибора, должно быть не более 5 вольт. При выборе резистора необходимо рассчитать мощность, рассеиваемую на нём. Резистор номиналом 1 Ом входит в комплект поставки ПКП1Т. В результате появилась возможность совместно с прибором использовать датчики тока со стандартными выходными сигналами 0. 5 мА, 0. 20 мА и 4. 20 мА (рис. 1, а), датчики тока с выходным напряжением 0. 10 В (рис. 1, б), с трансформаторами тока, выполненными на датчиках Холла, например, фирмы HONEYWELL (рис. 1, в). Последний тип датчиков может контролировать не только переменный, но и постоянный ток, что значительно расширило номенклатуру используемых электроприводов, которыми может управлять ПКП1.

Для управления всеми типами задвижек, конструкция которых позволяет контролировать число оборотов вторичного вала, предназначена другая модификация прибора – ОВЕН ПКП1И. Принцип работы этого прибора аналогичен принципу работы прибора ОВЕН ПКП1Т, но вместо времени хода задвижки между концевыми положениями контролируется число оборотов вторичного вала привода, а вместо контроля тока электропривода отслеживается период следования импульсов, поступающих от датчика, установленного на вторичном валу привода. Такой принцип работы обеспечивает более точное определение положения механизма, при этом время открытия и закрытия может быть различным. В качестве датчика оборотов вала в простейшем случае может применяться пара геркон – магнит. Магнит крепится на вращающуюся гайку штока задвижки (рис. 2, а) или на вторичный вал, положение которого при вращении вдоль собственной оси остаётся неизменным (рис. 2, б). Геркон на держателе располагается напротив магнита.

В качестве датчика оборотов вала могут применяться активные датчики, например, индуктивные, оптические, датчики Холла и другие. Основным требованием к ним является наличие гистерезиса. Это условие необходимо для исключения вероятности ложных срабатываний при нахождении датчика на границе зоны включения или выключения, например, при механической вибрации задвижки. Герконы такой гистерезис имеют и могут применяться без дополнительной проверки. Что касается активных датчиков, то предпочтение отдаётся индуктивным, так как они менее всех остальных подвержены внешним воздействиям окружающей среды.

При выборе типа индуктивного датчика необходимо убедиться в том, что его зона чувствительности достаточна для надёжного срабатывания. Некоторые типы датчиков формируют ложный импульс при включении или выключении напряжения питания. Это необходимо проверять на практике, поскольку формирование таких импульсов приводит к изменению показаний прибора, в результате чего возникнет разница между реальным положением задвижки и показаниями прибора. Такая ситуация возможна, если разрешён счет поступающих на вход прибора импульсов после выключения управления приводом. Счёт после выключения используется в том случае, если механизм продолжает вращение по инерции после выключения напряжения питания электропривода.

В новой модификации прибора введён параметр, в котором задаётся время, в течение которого разрешён счёт после выключения управления. Это значительно повышает правильность счёта оборота вала при наличии движения задвижки по инерции. Для воздействия на индуктивный датчик лучше использовать стальной прут круглого сечения. Можно применить и узкую пластину, так как при использовании широкой пластины может произойти срабатывание датчика при приближении пластины, выключение при прохождении и вновь включение при удалении (рис. 3). Если точности позиционирования при одном импульсе на оборот вала недостаточно, то на вращающийся элемент (гайку редуктора или шток с неизменным положением вдоль своей оси) нужно установить не один, а несколько элементов воздействия на датчик – магнитов или металлических стержней (рис. 4).

Читать еще:  Можно ли дополнительно покрасить флизелиновые обои

Кроме того, прибор дополнен новыми параметрами: CrSh – запрет сброса состояния «АВАРИЯ» внешним сигналом; Intr – время запрета реверсивного включения. Первый из них введён по просьбе разработчиков АСУ для того, чтобы сброс состояния «АВАРИЯ» мог быть выполнен только диспетчером по интерфейсу связи RS-485. Второй параметр введён для запрета включения управления задвижкой на заданное время в противоположном направлении во избежание её выхода из строя.

Добавлены также новые значения параметра ConS, при которых управление осуществляется без сигнала «СТОП», и задействованы только сигналы «ОТКРЫТИЕ» и «ЗАКРЫТИЕ». Эти дополнения введены для возможного использования прибора в составе уже существующей АСУ водоснабжения Москвы, АСУ канализационной насосной станции, разрабатываемой ОАО «Сибгипрокоммунводоканал» совместно с фирмой «СИНЕТИК», а также для работы в составе регулятора давления в трубопроводах (рис. 5).

Вместо отсутствующего при таком управлении внешнего сигнала «СТОП» этот вход устройства может служить для переключения с местного управления на дистанционное.

И, наконец, ещё одно новшество – это импульсный источник питания, который позволяет прибору работать в широком диапазоне питающих напряжений как переменного, так и постоянного тока. Это позволяет применять прибор для управления щитовыми затворами с электроприводами постоянного тока, широко распространёнными на насосных станциях Москвы.

Применение электроприводов постоянного тока связано с тем, что при пропадании напряжения сети для аварийного питания электроприводов применяются аккумуляторы (рис. 6). Приборы ОВЕН ПКП1Т и ПКП1И позволяют не только значительно снизить выход из строя дорогостоящего оборудования, но и обеспечивают удобство в работе обслуживающего персонала станций и пунктов, а также контроль и управление задвижками и затворами в составе автоматизированных систем управления объектами.

Сергей ШАНУРЕНКО, зам. руководителя отдела перспективных проектов ОВЕН

Статья опубликована в журнале «Автоматизация и производство» №3 2007

Схема управления реверсивной задвижкой c электроприводом AUMA в формате dwg

Представляю вашему вниманию схему управления реверсивной задвижкой с электроприводом типа AUMA SA выполненную в программе AutoCad в формате dwg.

Перед тем как рассматривать саму схему управления задвижкой с электроприводом типа AUMA SA. Нужно разобраться в самом принципе конструкции многооборотного привода SA.

Базовая комплектация привода представлена на рис.1 и состоит из следующих элементов:

  • электродвигатель;
  • червячный редуктор;
  • блок выключателей (электромеханический и электронный), в данном случае используется электромеханический блок выключателей;
  • ручной маховик для аварийного управления;
  • электрическое присоединение и присоединение к арматуре.

Назначения каждого элемента описано ниже.

Электромеханический блок выключателей

Назначение и комплектация электромеханического блока выключателей описано ниже.

Более полная информацию на электроприводы типа АUMA представлена в технической документации. Данная документация находиться в архиве, со схемой управления задвижкой.

Схема управления задвижкой c электроприводом AUMA

Данная схема выполнена на основании схемы ASV 111.1111 TPA 00R1AA-101-000, но с привязкой к проекту.

Сразу хотел бы обратить ваше внимание, что привод SA закрывает по часовой стрелке, а открывает против часовой стрелке.

Схема состоит из следующих устройств:

    автоматический трехполюсный выключатель – QF1 (защита цепей питания двигателя

380В);

  • линейные контакторы – КМ1 и КМ2;
  • автоматический однополюсный выключатель – SF1 (защита цепей управления

    220В);

  • кнопки «СТОП», «Открыть» и «Закрыть» с самовозвратом – SB1, SB2, SB3;
  • переключатель выбора режима управления (Ручное/Автоматическое) – SA1;
  • промежуточные реле – KL1 – KL4;
  • сигнальные лампы — HL1,HL2, HL3.
  • Принцип работы схемы я буду рассматривать когда управление выполняется в ручную, то есть от кнопок SB1, SB2, SB3, переключатель SA1 при этом находиться в положении «Ручное».

    Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1.

    Управлять задвижкой можно при условии, что:

    • отсутствует сигнал по встроенной в сам привод тепловой защите задвижки (контакты 19-20 термовыключателя F1 замкнуты);
    • задвижка не заклинена, при этом контакты концевых выключателей DSR 3-4 и DOEL 7-8 разомкнуты, соответственно на катушку реле KL3 не подается напряжение и его контакты 11-12 – замкнуты.

    Если данные условия выполнены, то на катушку реле KL4 подается напряжение и его контакты 21-24 замкнуты, тем самым подготавливается цепь на управление задвижкой.

    Открытие задвижки выполняется при нажатии кнопки SB2 подается напряжение на катушку контактора КМ2. При этом контакты 64-63 КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2.

    В это время ротор двигателя начинает вращаться против часовой стрелки, задвижка при этом начинает — открываться. Порядок чередования фаз – С, В, А.

    Читать еще:  Зарядка гелевых аккумуляторов

    Закрытие задвижки выполняется при нажатии кнопки SB3 подается напряжение на катушку контактора КМ1. Также выполняется шунтирование кнопки SB3 контактами 64-63 КМ1.

    В это время ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке, задвижка при этом начинает — закрываться. Порядок чередования фаз – А, В, С.

    Для защиты арматуры от перегрузки на протяжении всего хода используются отстающие концевые выключатели DSR 1-2, DOEL 5-6, WSR 9-10 и WOEL 13-14.

    Для сигнализации используются опережающие концевые выключатели: DSR 3-4, DOEL 5-6, WSR 11-12 и WOEL 15-16.

    Для индикации движения электропривода используется «Блинкер», во время движения контакт 17-18 «Блинкера» кратковременно замыкается-размыкается, тем самым создается мигание сигнальных ламп HL1 (Открыто) или HL2 (Закрыто), в зависимости от того открывается или закрывается задвижка.

    Во избежания образования конденсата в блоке выключателя используется – обогреватель R1.

    В архиве вы сможете найти следующие материалы:

    • схема управления задвижкой c электроприводом AUMA в формате dwg;
    • рекомендуемая схема подключения задвижки c электроприводом AUMA SA.2 ASV 111.1111 TPA 00R1AA-101-000;
    • техническая документация на электроприводы производства компании AUMA.

    Схема управления электрозадвижкой

    Здесь представлены наиболее простые схемы управления электрозадвижками, применяемые в КИП и А на основе концевых (путевых) выключателей.

    Внимание! Так как схемы работают под напряжением 220 ⁄ 380 Вольт, опробование и наладка должна производиться квалифицированным персоналом с соответствующей группой допуска по электробезопасности.

    Схема управления электрозадвижкой в простейшем случае представляет собой блок концевых (путевых) выключателей, связанных с кнопками управления и электормагнитными реле (пускателями). В большинстве случаев содержит блокировочный выключатель ручного упрвления (КБР).

    Может содержать токовое реле выключения (мгновенное выключение при превышении уставки тока) и телеметрический указатель положения задвижки. В данной статье не рассматриваются.

    На рисунках 1 и 2 изображены две схемы управления задвижками. В первой используются четыре концевых выключателя для управления электродвигателем и лампочками сигнализации положения задвижки, во второй – два.

    Общими элементами являются:

    K1 – электромкгнитное реле (пускатель, далее реле) открытия;
    K2 – электромкгнитное реле закрытия;
    SB1 – кнопка “Открыть”;
    SB2 – кнопка “Закрыть”;
    SB3 – кнопка “Стоп”;
    E1 – лампа, индицирующая открытие задвижки “Открыта”;
    E2 – лампа, индицирующая закрытие задвижки “Закрыта”;
    S6 – тепловое реле, выключающее электродвигатель при повышение тока нагрузки – заклинивание задвижки, редуктора, исчезновении одной фазы.
    S1 – контакт КБР, является предохранительным выключателем схемы управления электрозадвижкой. Когда задвижка переведена на ручное управление блокирует цепи управления электрозадвижки, предотвращая случайное включение ее с пульта управления, чтобы не пострадал технологический персонал и т.д.
    S2 – S5 – контакты концевых (путевых) выключателей, управляемые кулачковым механизмом блока, жестко механичекски связанным с управляемой задвижкой.
    K1.3 – K1.5, K2.3 – K2.5 – силовые контакты реле K1 и K2, подающие напряжение 380 Вольт на электродвигатель.


    Рис. 1. Схема управления электрозадвижкой с четырьмя концевыми выключателями

    Когда электрозадвижка находится в среднем положении, в выключенном ручном режиме, то фаза “C” проходит через контакты стоповой кнопки SB3, замкнутый контакт КБР (S1) и конечные выключатели S2 и S3 на контакты кнопок SB1 и SB2 (соответственно: открыть, закрыть).

    При нажатии кнопки SB1 “Открыть”, срабатывает реле K1 и самоподхватывается через контакты K1.1. Через его силовые контакты K1.2 – K1.5 подается напряжение на электродвигатель M1, задвижка начинает открываться до тех пор, пока не нажата кнопка SB3 “Стоп” или кулачковый механизм блока концевых выключателей не разомкнет контакт S2, отвечающий за останов задвижки в положении “Открыта”. При достижении этого положения, т.е. задвижка в положении “Открыта”, контакт выключателя S4 должен замкнуться (выставляется соответствующим кулачком в блоке концевых выключателей), ламочка E1, индицирующая открытое положение задвижки начинает гореть. Дальнейшие попытки нажать кнопку “Открыть” ни к чему не приводят, т.к. контакты конечника S2 разомкнуты и напряжение на кнопку SB1 “Открыть” не подается. Зато, на кнопку SB2 “Закрыть” поступает напряжение через контакты S3, при ее нажатии задвижка закрывается.

    Аналогичным образом осуществляется и механизм закрытия задвижки. Если она находится в среднем или открытом положении, в выключенном ручном режиме, то фаза “C” проходит через контакты стоповой кнопки SB3, замкнутый контакт КБР (S1) и конечный замкнутый выключатель S3 на кнопку SB2 “Закрыть”. При ее нажатии срабатывает и самоподхватывается через контакты K2.1 реле K2, напряжение через его силовые контакты подается на двигатель M1 (с обратным включением фаз “B” и “C”) и задвижка начинает закрываться до тех пор, пока не будет нажата кнопка SB3 “Стоп” или не разомкнется концевой выключатель S3, настроенный на размыкание при достижении задвижкой закрытого состояния. Также загорается лампа E2, показывающая, что задвижка закрыта. Для этого должен быть правильно выставлен толкатель кулачкового механизма, отвечающий за замыкание контакта выключателя S4.

    Нормальнозамкнутые контакты реле K1.2 и K2.2 размыкаются разнонаправленно при срабатывании соответсвующего реле, тем самым предотвращая одновременное включение обоих реле, что привело бы к межфазному замыканию.

    Конечник S1 (КБР), включен непосредственно в цепь блока контаков путевых выключателей S2-S5, что позволяеят выполнить монтаж цепей управления задвижки от щита управления 5-жильным кабелем.

    Читать еще:  Остекление балкона в хрущевке: советы и рекомендации

    В этой схеме управления электрозадвижкой задействованы четыре концевых выключателя блока концевиков, – два на отключение цепей управления, два на включение лампочек индикации, что требует установки каждого концевика отдельно. Но если по технологии требуется, чтобы лампочки индикации конечнго положения загорались раньше, чем это положение достигнуто, то это может быть и достоинстом.


    Рис. 2. Схема управления электрозадвижкой с двумя концевыми выключателями

    Аналогичен предыдущей схеме, за исключением, того что контакты S1 КБР вынесены за пределы блока концевых выключателей, т.е. фаза “C” подается непосредственно на контакты S2 и S3. Это позволяет обойтись двумя концевыми выключателями, используя их нормальноразомкнутые контакты для включения лампочек положения задвижки. Это очень удобно, так как лампочки загораются только в тот момент, когда действительно сработал тот или иной конечный выключатель.

    Как уже было сказано выше, лампочки индикации задвижки загораются только в тот момент, когда действительно сработал тот или иной конечный выключатель.

    Если требуется подключить S1 (КБР), то при монтаже блока концевых выключателей на задвижке в кабеле потребуется две дополнительных жилы. То есть в кабеле должно быть не меньше семи жил.

    Схема управления реверсивной задвижкой c электроприводом AUMA в формате dwg

    Представляю вашему вниманию схему управления реверсивной задвижкой с электроприводом типа AUMA SA выполненную в программе AutoCad в формате dwg.

    Перед тем как рассматривать саму схему управления задвижкой с электроприводом типа AUMA SA. Нужно разобраться в самом принципе конструкции многооборотного привода SA.

    Базовая комплектация привода представлена на рис.1 и состоит из следующих элементов:

    • электродвигатель;
    • червячный редуктор;
    • блок выключателей (электромеханический и электронный), в данном случае используется электромеханический блок выключателей;
    • ручной маховик для аварийного управления;
    • электрическое присоединение и присоединение к арматуре.

    Назначения каждого элемента описано ниже.

    Электромеханический блок выключателей

    Назначение и комплектация электромеханического блока выключателей описано ниже.

    Более полная информацию на электроприводы типа АUMA представлена в технической документации. Данная документация находиться в архиве, со схемой управления задвижкой.

    Схема управления задвижкой c электроприводом AUMA

    Данная схема выполнена на основании схемы ASV 111.1111 TPA 00R1AA-101-000, но с привязкой к проекту.

    Сразу хотел бы обратить ваше внимание, что привод SA закрывает по часовой стрелке, а открывает против часовой стрелке.

    Схема состоит из следующих устройств:

      автоматический трехполюсный выключатель – QF1 (защита цепей питания двигателя

    380В);

  • линейные контакторы – КМ1 и КМ2;
  • автоматический однополюсный выключатель – SF1 (защита цепей управления

    220В);

  • кнопки «СТОП», «Открыть» и «Закрыть» с самовозвратом – SB1, SB2, SB3;
  • переключатель выбора режима управления (Ручное/Автоматическое) – SA1;
  • промежуточные реле – KL1 – KL4;
  • сигнальные лампы — HL1,HL2, HL3.
  • Принцип работы схемы я буду рассматривать когда управление выполняется в ручную, то есть от кнопок SB1, SB2, SB3, переключатель SA1 при этом находиться в положении «Ручное».

    Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1.

    Управлять задвижкой можно при условии, что:

    • отсутствует сигнал по встроенной в сам привод тепловой защите задвижки (контакты 19-20 термовыключателя F1 замкнуты);
    • задвижка не заклинена, при этом контакты концевых выключателей DSR 3-4 и DOEL 7-8 разомкнуты, соответственно на катушку реле KL3 не подается напряжение и его контакты 11-12 – замкнуты.

    Если данные условия выполнены, то на катушку реле KL4 подается напряжение и его контакты 21-24 замкнуты, тем самым подготавливается цепь на управление задвижкой.

    Открытие задвижки выполняется при нажатии кнопки SB2 подается напряжение на катушку контактора КМ2. При этом контакты 64-63 КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2.

    В это время ротор двигателя начинает вращаться против часовой стрелки, задвижка при этом начинает — открываться. Порядок чередования фаз – С, В, А.

    Закрытие задвижки выполняется при нажатии кнопки SB3 подается напряжение на катушку контактора КМ1. Также выполняется шунтирование кнопки SB3 контактами 64-63 КМ1.

    В это время ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке, задвижка при этом начинает — закрываться. Порядок чередования фаз – А, В, С.

    Для защиты арматуры от перегрузки на протяжении всего хода используются отстающие концевые выключатели DSR 1-2, DOEL 5-6, WSR 9-10 и WOEL 13-14.

    Для сигнализации используются опережающие концевые выключатели: DSR 3-4, DOEL 5-6, WSR 11-12 и WOEL 15-16.

    Для индикации движения электропривода используется «Блинкер», во время движения контакт 17-18 «Блинкера» кратковременно замыкается-размыкается, тем самым создается мигание сигнальных ламп HL1 (Открыто) или HL2 (Закрыто), в зависимости от того открывается или закрывается задвижка.

    Во избежания образования конденсата в блоке выключателя используется – обогреватель R1.

    В архиве вы сможете найти следующие материалы:

    • схема управления задвижкой c электроприводом AUMA в формате dwg;
    • рекомендуемая схема подключения задвижки c электроприводом AUMA SA.2 ASV 111.1111 TPA 00R1AA-101-000;
    • техническая документация на электроприводы производства компании AUMA.
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector