Šanghajaus „Zhonghan Electric“: vandens siurblinės kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo skydo projektas

I. Projekto apžvalga

Norint išspręsti vandens tiekimo sistemoje kilusias problemas, tokias kaip didelis energijos suvartojimas, nestabili slėgio reguliavimo sistema ir pernelyg daug rankinio techninio aptarnavimo, viena miesto vandens siurbimo stotis pavedė Šanghajaus „Zhonghan Electric“ įmonėi visiškai automatizuotos vandens siurbimo valdymo sistemos projektavimą, gamybą, programavimą ir vietos paleidimą. Pagrindinis reikalavimas buvo įdiegti kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo šaukštą, kuris leistų keisti variklių sukimosi dažnį, palaikyti pastovų slėgį ir atlikti protingą vandens siurblių stebėjimą, užtikrinant stabilią vandens tiekimo sistemą bei žymiai sumažinant energijos suvartojimą ir eksploatacijos sąnaudas. Šanghajaus „Zhonghan Electric“ įmonė pateikė komplektinę sprendimą, kuri atitiko visus projektuotus reikalavimus ir užtikrino ilgalaikę stabilią veikimą.

II. Pagrindinė VFD valdymo šaukšto konfigūracija ir sprendimas

1. VFD valdymo šaukšto pasirinkimas ir komponentai

Sprendimo širdyje buvo kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo skydas, kuris buvo specialiai sukurtas atitikti siurblinės reikalavimus. Mes pasirinkome aukštos našumo, pramoninio lygio kintamosios srovės variklių (VFD) įrenginius iš žymios prekės markės, kuriems būdinga patikima veikla, perkrovos apsauga ir tikslus greičio reguliavimas. Šie įrenginiai buvo beproblemės integruoti į VFD valdymo skydą, leisdami nepertraukiamai reguliuoti vandens siurblių sukimosi dažnį pagal realiuoju laiku keičiamą vandens paklausą, taip pašalinant tradicinio įjungimo/išjungimo valdymo neefektyvumus. Skydas taip pat buvo įrengtas būtinomis apsaugos priemonėmis, įskaitant pernaptį, žemą įtampą, perdidelę srovę ir termine apsaugą, užtikrindamas visos sistemos saugą ir patikimumą.

2. VFD valdymo skydo įrangos konfigūracija

Kintamosios srovės variklio valdymo šaukštukas buvo pagamintas iš aukštos kokybės šaltai valcuoto plieno ir padengtas ilgaamžiu elektrostatiniu purškiamuoju sluoksniu, kuris užtikrina korozijos atsparumą ir dulkių apsaugą, todėl jis tinkamas naudoti drėgname siurblinės aplinkoje. Šaukštuko durelėse buvo įrengtas patogus naudotojui HMI lietimui jautrus ekranas, leidžiantis vietos operatoriams stebėti realiuoju laiku slėgį, srauto našumą ir variklio sukimosi dažnį, taip pat keisti parametrus ir atlikti trikčių šalinimą. Viduje kintamosios srovės variklio valdymo šaukštuke komponentai buvo tvarkingai išdėstyti ir prijungti pagal tarptautinius standartus, su aiškia žymėjimu ir pakankamu tarpais šilumos išsiskyrimui, kad būtų išvengta perkaitymo tęstinės veiklos metu.

3. Ryšys ir valdymo logika

Sistema naudojo paskirstytosios valdymo architektūros principą, kurio pagrindinė valdymo vieneta buvo kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo skydas. Ryšys tarp VFD valdymo skydo ir nuotolinės stebėjimo sistemos buvo užtikrintas pramoniniu Ethernet tinklu, užtikrinant stabilią ir greitą duomenų perdavimą. Valdymo logika buvo suprojektuota taip, kad būtų palaikomas pastovus vandens slėgis naudojant PID uždarosios kilpos reguliavimą: kai vandens paklausa padidėja, VFD valdymo skydas automatiškai padidina siurblio sukimosi dažnį, o kai paklausa mažėja – sumažina jį, kad būtų sutaupyta energijos. Sistema taip pat palaikė rankinį/automatinį dviejų režimų valdymą, leisdama operatoriams perjungti režimus pagal poreikį. Be to, VFD valdymo skydas turėjo automatinio gedimo įspėjimo ir įrašymo funkcijas, kurios užtikrino greitą atsaką į bet kokius nukrypimus ir padėjo sumažinti prastovos laiką.

III. Projekto įgyvendinimas ir paslaugos

Šanchajaus „Zhonghan Electric“ teikė išsamias, viską apimančias paslaugas visame projekto gyvavimo cikle:

• Schema projektavimas: Atlikta vietos tyrimų veikla, kad būtų išanalizuotos siurblinės eksploatacijos sąlygos ir suprojektuota specialiai sukurtos kintamosios srovės variklių valdymo spintos sprendimas.
• GamYba ir surinkimas: Kintamosios srovės variklių valdymo spinta buvo pagaminta pagal projektavimo specifikacijas, integruojant kintamosios srovės variklių valdymo įrenginius (VFD), PLC modulius, žmogaus–mašinos sąsajos (HMI) įrenginius bei apsaugos priemones.
• Programinės įrangos programavimas: Sukurta valdymo logika ir žmogaus–mašinos sąsajos (HMI) sąsaja kintamosios srovės variklių valdymo spintai, įdiegiant pastovaus slėgio valdymo ir gedimų aptikimo bei šalinimo funkcijas.
• Vietos paleidimas: Į objektą buvo išsiųsti patyrę inžinieriai, kurie įdiegė, prijungė laidais ir paleido kintamosios srovės variklių valdymo spintą, atlikdami sistemos bandymus, kad būtų užtikrintas stabilus ryšys ir valdymas su siurbliais.
• Mokymai ir pristatymas: Kliento personalui buvo suteikti eksploatacijos ir techninės priežiūros mokymai, taip pat pristatyti visi techniniai dokumentai, o projektas sėkmingai priimtas.

IV. Projekto pasiekimai

Po paleidimo kintamosios srovės variklio valdymo skydo sistema veikė stabiliai ir efektyviai. Vandens siurblinė įgyjo visiškai automatinį pastovaus slėgio vandens tiekimą, o slėgio svyravimai buvo kontroliuojami ribose ±2 %. Palyginti su ankstesne sistema, energijos taupymo efektas buvo reikšmingas – elektros energijos suvartojimas sumažėjo daugiau kaip 30 %. Kintamosios srovės variklio valdymo skydas pašalino būtinybę dažnai atlikti rankinius reguliavimus, žymiai sumažindamas vietos personalo darbo našumą. Sistemos gedimų signalizavimo funkcija leido laiku atlikti techninę priežiūrą, mažinant neplanuotą sustojimą. Projektas buvo įteiktas laiku, tenkindamas visus užsakovo lūkesčius ir sulaukęs aukštos įvertinimo dėl patikimumo bei našumo.

V. Projekto santrauka

Šis vandens siurblinės projektas parodo Šanchajaus „Zhonghan Electric“ stiprius gebėjimus kurti ir įdiegti kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo skydelių sprendimus vandens valymo sistemoms. Individualizuotas kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo skydelis ne tik išsprendė kliento problemas, susijusias su dideliu energijos suvartojimu ir nestabiliu veikimu, bet taip pat suteikė mastelio keitimo galimybę turintį ir protingą valdymo sistemą, kurią galima pritaikyti būsimam plėtojimui. Toliau Šanchajaus „Zhonghan Electric“ tęs aukštos kokybės kintamosios srovės variklių (VFD) valdymo skydelių sprendimų kūrimą, padedant daugiau vandens tiekimo įrenginiams pasiekti energijos naudingumo, stabilumo ir protingo valdymo tikslus.