Автоматизация насосной станции горнолыжного комплекса

Автоматизируемая насосная станция входит в состав строящейся механической системы оснежения горнолыжного комплекса. Для исключения риска заклинивания гидравлической части оборудования в насосной во время длительного простоя было принято решение о разработке временного (до ввода в эксплуатацию системы оснежения) прикладного программного обеспечения для системы автоматизации насосной, которое обеспечивает режим работы насосов, предотвращающий риск заклинивания гидравлической части оборудования и выхода оборудования из строя. Также алгоритмом предусматривается контроль за уровнем воды в техническом водоеме и автоматический сброс воды в случае повышения уровня выше предельного.

Назначение системы

Программное обеспечение в составе системы автоматизации насосов (далее – Система) обеспечивает режим работы насосов, предотвращающий риск заклинивания гидравлической части оборудования, во время длительного простоя.

Задача автоматизации:

• разработка программного обеспечения, предназначенного для защиты гидравлической части насосного оборудования от заклинивания во время длительного простоя (далее – летний режим): насосы периодически (каждые 24 часа) запускаются на 5 мин для периодической циркуляции перекачиваемой жидкости через насос и обратные клапаны;
• контроль уровня воды в техническом водоеме;
• управление электрофицированной задвижкой для сброса воды в случаи переполнения водоема выше предельного уровня;
• производство пуско-наладочных работ (ПНР) системы автоматизации в комплексе с разработанным и установленным ПО;
• организация удаленного мониторинга и управления насосной через web-интерфейс облачного сервиса OwenCloud.

Характеристика объекта автоматизации

Объект автоматизации включает в себя следующие приборы и оборудование:

• Щит автоматического управления (ЩАУ).
• Щит преобразователей частоты (ЩПЧ).
• Насосы WILO CNE 3AC х 6Stg – 2 шт.
• Первичные преобразователи и датчики контроля.
• Электрофицированная байпасная задвижка.

Система управления насосами и задвижкой

Функции защиты насосного оборудования:

• встроенные в преобразователи частоты (ПЧ) (контроль питания, перегрузка, перегрев насоса);
• отключение двигателей по достижению предельного нижнего уровня воды в резервуаре;
• отключение двигателей по предельно низкому давлению воды на общем коллекторе после насосов;
• отключение двигателей по току короткого замыкания.

Функции управления:

Управление насосными агрегатами и задвижкой реализовано посредством применения контроллера ОВЕН ПЛК110-60.K-М (М02), установленного в ЩАУ.

Автоматическое управление:

• включение насосов производится в автоматическом режиме каждые сутки по расписанию;
• общая наработка каждого насоса за сутки составляет 5 мин.;
• работа насосов происходит на фиксированной опорной частоте равной 35 Гц;
• время выхода ПЧ на рабочую частоту составляет 3,5 сек.;
• время простоя каждого насоса не превышает 25 часов;
• включение насосов производится поочередно – одновременное включение исключается;
• управление производительностью осуществляться по данным датчика давления на общем трубопроводе и обеспечивает рабочее давления не менее 2,5 кгс/см²;
• при снижении уровня воды в резервуаре ниже предельного работа насосов блокируется;
• автоматическое управление байпасной задвижкой по сигналу с датчика уровня воды в техническом водоеме.

Местное (ручное) управление:

• осуществляться непосредственно с лицевой панели шкафа, посредством переключателей и кнопок.
• функции контроля включения и блокировки насосов должны аналогичные, как и при автоматическом управлении.

Функции контроля и мониторинга

Для контроля, мониторинга и управления насосами используется панель оператора СП307-Б, установленная в ЩАУ. На панели отображены следующие параметры:

• давление в общем коллекторе после насосов;
• уровень воды в техническом водоеме;
• текущая опорная частота ПЧ насосов;
• время включения и отключения насосов.

Также имеются сервисные окна для настройки системы

Система диспетчеризации и визуализации

Для удаленного мониторинга, управления и хранения архивов данных, используемых в системе автоматизации насосной применяется сервис OwenCloud.

Контроллер ПЛК110-60.K-М (М02) подключен к сервису по интерфейсу RS-485 с помощью специального сетевого шлюза ОВЕН ПМ210.

Организован доступ пользователей к сервису с помощью web-интерфейса и мобильного приложения.

Пользователям сервиса OwenCloud предоставляется следующий функционал:

• сбор данных с контроллера ПЛК110-60.K-М;
• хранение считанных данных в течение 90 дней;
• отображение данных в виде графиков и таблиц;
• отображение устройств на карте;
• удаленное управление устройствами (доступно только для разработчика);
• аварийные уведомления по электронной почте и через Telegram, push-уведомления для мобильного приложения.