Shanghai Zhonghan Electric: Projectvoorbeeld VFD-besturingscabine voor waterpompstation

I. Projectoverzicht

Om problemen zoals hoog energieverbruik, instabiele drukregeling en overdreven handmatig onderhoud in het watervoorzieningssysteem op te lossen, droeg een gemeentelijk waterpompstation Shanghai Zhonghan Electric op met het ontwerp, de fabricage, de programmeerwerkzaamheden en de plaatselijke inbedrijfstelling van een volledig geautomatiseerde besturingoplossing voor waterpompen. De kernvereiste was de installatie van een VFD-besturingskast om frequentieafhankelijke snelheidsregeling, constante-drukregeling en intelligente bewaking van de waterpompen te realiseren, waardoor een stabiele watervoorziening wordt gewaarborgd terwijl het energieverbruik en de bedrijfskosten aanzienlijk worden verlaagd. Shanghai Zhonghan Electric leverde een ‘turnkey’-oplossing die aan alle projectspecificaties voldeed en langdurige stabiele werking bereikte.

II. Kernconfiguratie en oplossing van de VFD-besturingskast

1. Selectie en componenten van de VFD-besturingskast

In het hart van de oplossing bevond zich de VFD-besturingskast, speciaal gebouwd om te voldoen aan de eisen van het pomphuis. We kozen hoogwaardige, industrieel geschikte variabele-frequentieregelaars (VFD’s) van een toonaangevend merk, bekend om hun robuuste prestaties, overbelastingsbeveiliging en nauwkeurige snelheidsregelingsmogelijkheden. Deze regelaars werden naadloos geïntegreerd in de VFD-besturingskast, waardoor een traploze snelheidsaanpassing van de waterpompen op basis van de actuele waterbehoefte mogelijk was, waardoor de inefficiënties van de traditionele aan-/uit-regeling werden geëlimineerd. De kast bevatte ook essentiële beveiligingsapparatuur, waaronder overspannings-, onderspannings-, overstroom- en thermische beveiliging, wat de veiligheid en betrouwbaarheid van het gehele systeem waarborgde.

2. Hardwareconfiguratie van de VFD-besturingskast

De VFD-besturingskast was vervaardigd uit hoogwaardig koudgewalst staal, met een duurzame elektrostatische spuitafwerking voor corrosiebestendigheid en stofbescherming, waardoor hij geschikt is voor de vochtige omgeving van het pomphuis. De kastdeur was uitgerust met een gebruiksvriendelijk HMI-touchscreen, waarmee operators ter plaatse in realtime gegevens zoals druk, debiet en motortoerental kunnen bewaken, evenals parameters kunnen aanpassen en storingen kunnen oplossen. Binnen de VFD-besturingskast waren de componenten netjes gerangschikt en volgens internationale normen aangesloten, met duidelijke labels en voldoende ruimte voor warmteafvoer om oververhitting tijdens continu bedrijf te voorkomen.

3. Communicatie & besturingslogica

Het systeem maakte gebruik van een gedistribueerde besturingsarchitectuur, waarbij de VFD-besturingskast fungeerde als de hoofdregelunit. De communicatie tussen de VFD-besturingskast en het externe bewakingssysteem werd gerealiseerd via industriële Ethernet, wat een stabiele en snelle datatransmissie waarborgde. De regellogica was ontworpen om een constante watertoevoerdruk te handhaven via PID-regeling in een gesloten lus: wanneer de watervraag stijgt, verhoogt de VFD-besturingskast automatisch het pompsnelheid, en wanneer de vraag daalt, verlaagt deze de snelheid om energie te besparen. Het systeem ondersteunde ook handmatige/automatische dubbele bedieningsmodus, waardoor operators naar behoefte tussen de modi konden schakelen. Bovendien beschikte de VFD-besturingskast over automatische storingalarm- en logboekfuncties, waardoor snel feedback wordt gegeven bij eventuele afwijkingen om stilstand tot een minimum te beperken.

III. Uitvoering van het project en diensten

Shanghai Zhonghan Electric leverde uitgebreide, alles-in-één diensten gedurende de gehele projectlevenscyclus:

• Schema-ontwerp: Uitgevoerd ter plaatse onderzoek om de bedrijfsomstandigheden van de pompstation te analyseren en een op maat gemaakte VFD-besturingskastoplossing te ontwerpen.
• Productie en montage: Vervaardigd de VFD-besturingskast volgens de ontwerpspecificaties, met integratie van de VFD’s, PLC-modules, HMI en beveiligingsapparatuur.
• Softwareprogrammering: Ontwikkeld de besturingslogica en de HMI-interface voor de VFD-besturingskast, met implementatie van de constante-drukregeling en storingverwerkingsfuncties.
• Ter plaatse inbedrijfstelling: Gedeployeerd ervaren engineers voor installatie, bekabeling en inbedrijfstelling van de VFD-besturingskast, inclusief systeemtests om stabiele communicatie en besturing van de pompen te waarborgen.
• Opleiding en levering: Verstrekt bedienings- en onderhoudsopleiding aan het personeel van de klant en geleverd alle technische documentatie, waarmee de projectacceptatie met succes is afgerond.

IV. Projectresultaten

Na inbedrijfstelling bereikte het VFD-besturingskast-systeem een stabiele en efficiënte werking. Het waterpomphuis realiseerde een volledig automatische constante-druk watervoorziening, waarbij drukschommelingen binnen ±2% werden gehandhaafd. In vergelijking met het vorige systeem was het energiebesparende effect aanzienlijk: het stroomverbruik daalde met meer dan 30%. De VFD-besturingskast elimineerde de noodzaak van frequente handmatige aanpassingen, waardoor de werklast van het personeel op locatie sterk werd verminderd. De storingalarmfunctie van het systeem maakte tijdige onderhoudsinterventies mogelijk en minimaliseerde ongeplande stilstandtijd. Het project werd op schema geleverd, voldeed aan alle verwachtingen van de klant en kreeg veel waardering vanwege zijn betrouwbaarheid en prestaties.

V. Projectsamenvatting

Dit project voor een waterpompstation toont de sterke capaciteiten van Shanghai Zhonghan Electric op het gebied van het ontwerpen en implementeren van VFD-besturingskastoplossingen voor waterzuiveringsapplicaties. De op maat gemaakte VFD-besturingskast loste niet alleen de klantproblemen op met betrekking tot hoog energieverbruik en onstabiele werking, maar bood ook een schaalbare, intelligente besturing die kan worden aangepast aan toekomstige uitbreidingen. Voortgaand hierop zal Shanghai Zhonghan Electric blijven werken aan hoogwaardige VFD-besturingskastoplossingen om meer watervoorzieningsfaciliteiten te ondersteunen bij het bereiken van energie-efficiëntie, stabiliteit en intelligente beheersing.