Shanghai Zhonghan Electric: Cazul de proiect pentru cabinetul de comandă cu variator de frecvență (VFD) al unei stații de pompare a apei

I. Prezentare Generală a Proiectului

Pentru a rezolva probleme precum consumul ridicat de energie, reglarea instabilă a presiunii și întreținerea manuală excesivă în sistemul de alimentare cu apă, o stație municipală de pompare a apei a încredințat companiei Shanghai Zhonghan Electric proiectarea, fabricarea, programarea și punerea în funcțiune pe loc a unei soluții complet automate de comandă a pompelor de apă. Cerința principală consta în instalarea unui cabinet de comandă VFD pentru a realiza reglarea vitezei prin variația frecvenței, controlul presiunii constante și monitorizarea inteligentă a pompelor de apă, asigurând astfel o alimentare stabilă cu apă, în timp ce se reduce semnificativ consumul de energie și costurile de exploatare. Shanghai Zhonghan Electric a livrat o soluție cheie-în-mână care a îndeplinit toate specificațiile proiectului și a asigurat o funcționare stabilă pe termen lung.

II. Configurația de bază și soluția cabinetului de comandă VFD

1. Selectarea și componentele cabinetului de comandă VFD

La baza soluției se afla cabinetul de comandă VFD, realizat personalizat pentru a îndeplini cerințele stației de pompare. Am selectat variatoare de frecvență (VFD) de înaltă performanță, de calitate industrială, provenite de la o marcă lider, cunoscute pentru performanța robustă, protecția împotriva suprasarcinii și capacitatea de control precis al vitezei. Aceste variatoare au fost integrate fără probleme în cabinetul de comandă VFD, permițând reglarea continuă a vitezei pompelor de apă în funcție de cerința reală de apă, eliminând astfel ineficiențele controlului tradițional pornit/oprit. Cabinetul includea, de asemenea, dispozitive esențiale de protecție, cum ar fi protecția împotriva supratensiunii, subtensiunii, supracurentului și a suprîncălzirii, asigurând siguranța și fiabilitatea întregului sistem.

2. Configurație hardware cabinet comandă VFD

Cabinetul de comandă VFD a fost construit din oțel laminat la rece de înaltă calitate, cu un finisaj durabil prin pulverizare electrostatică pentru rezistență la coroziune și protecție împotriva prafului, făcându-l potrivit pentru mediul umed al stației de pompare. Ușa cabinetului era echipată cu un ecran tactil HMI prietos utilizatorului, permițând operatorilor de pe teren să monitorizeze date în timp real, cum ar fi presiunea, debitul și viteza motorului, precum și să ajusteze parametrii și să efectueze depanare. În interiorul cabinetului de comandă VFD, componentele au fost aranjate ordonat și cablate conform standardelor internaționale, cu etichetare clară și spațiu suficient pentru disiparea căldurii, pentru a preveni suprâncălzirea în timpul funcționării continue.

3. Comunicație și logică de comandă

Sistemul a adoptat o arhitectură de control distribuită, cu cabinetul de comandă VFD care servește ca unitate principală de comandă. Comunicarea dintre cabinetul de comandă VFD și sistemul de monitorizare la distanță s-a realizat prin intermediul Ethernet industrial, asigurând o transmisie stabilă și rapidă a datelor. Logica de comandă a fost concepută pentru a menține o presiune constantă a apei prin reglarea în buclă închisă PID: atunci când cererea de apă crește, cabinetul de comandă VFD mărește automat viteza pompei, iar atunci când cererea scade, reduce viteza pentru a economisi energie. Sistemul suportă, de asemenea, comanda duală manuală/automată, permițând operatorilor să schimbe modul de funcționare după necesități. În plus, cabinetul de comandă VFD este dotat cu funcții automate de alarmă la defecte și înregistrare a acestora, oferind un feedback rapid privind orice anomalie, pentru a minimiza timpul de nefuncționare.

III. Implementarea proiectului și serviciile

Shanghai Zhonghan Electric a oferit servicii complete, de tip „cheie în mână”, pe întreaga durată a ciclului de viață al proiectului:

• Proiectare schemă: S-a efectuat o anchetă pe teren pentru a analiza condițiile de funcționare ale stației de pompare și a proiecta o soluție personalizată de tablou de comandă cu variatoare de frecvență (VFD).
• Fabricare și asamblare: S-a produs tabloul de comandă cu VFD conform specificațiilor de proiectare, integrând variatoarele de frecvență (VFD), modulele PLC, interfețele om-mașină (HMI) și dispozitivele de protecție.
• Programare software: S-a dezvoltat logica de comandă și interfața HMI pentru tabloul de comandă cu VFD, implementând funcțiile de reglare a presiunii constante și de gestionare a defecțiunilor.
• Punere în funcțiune pe teren: S-au trimis ingineri experimentați pentru instalarea, racordarea electrică și punerea în funcțiune a tabloului de comandă cu VFD, efectuând teste ale sistemului pentru a asigura o comunicare și o comandă stabilă cu pompele.
• Formare și livrare: S-a oferit personalului clientului formare privind exploatarea și întreținerea, iar toate documentele tehnice au fost livrate, finalizând cu succes acceptarea proiectului.

IV. Realizări ale proiectului

După punerea în funcțiune, sistemul de tablou de comandă VFD a atins o funcționare stabilă și eficientă. Stația de pompare a realizat o alimentare automată completă cu presiune constantă a apei, fluctuațiile de presiune fiind controlate în limitele de ±2%. În comparație cu sistemul anterior, efectul de economisire a energiei a fost semnificativ, consumul de electricitate scăzând cu peste 30%. Tabloul de comandă VFD a eliminat necesitatea ajustărilor manuale frecvente, reducând în mod considerabil sarcina de muncă a personalului de pe teren. Funcția de alarmă la defecte a sistemului a permis întreținerea oportună, minimizând timpul de nefuncționare neplanificat. Proiectul a fost livrat în termen, îndeplinind toate așteptările clientului și obținând o recunoaștere ridicată pentru fiabilitatea și performanța sa.

V. Rezumatul proiectului

Acest proiect de stație de pompare a apei demonstrează capacitățile solide ale companiei Shanghai Zhonghan Electric în conceperea și implementarea soluțiilor de tablouri de comandă cu variatoare de frecvență (VFD) pentru aplicații de tratare a apei. Tabloul de comandă VFD personalizat nu doar a rezolvat punctele sensibile ale clientului legate de consumul ridicat de energie și funcționarea instabilă, ci a oferit, de asemenea, un sistem de comandă inteligent și scalabil, care poate fi adaptat extinderilor viitoare. În continuare, Shanghai Zhonghan Electric va continua să dezvolte soluții de înaltă calitate pentru tablouri de comandă VFD, ajutând un număr tot mai mare de facilități de alimentare cu apă să atingă eficiența energetică, stabilitatea și managementul inteligent.