Автоматизация насосных станций: основы, особенности, преимущества, недостатки эффективность

Одной из важнейших задач, возникшей ещё задолго до начала технологического и технического прогресса, являлась задача непрерывной подачи воды. Вода – источник всего живого на планете. Своевременная подача жидкости позволяет увеличить урожайность в сельском хозяйстве, ускорить многие этапы производства в любом направлении, улучшить качество жизни населения. С развитием компьютерной техники и автоматизированных систем управления процесс автоматического водоснабжения перешел на новый этап благодаря использованию насосных станций и их постоянной автоматизации.

Автоматизация насосных станций – процесс модернизации насосного оборудования, направленный на повышение эффективности работы устройств, снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций, уменьшение трудоемкости и эксплуатационных затрат, а также на создание единого блока управления и контроля.

Максимальная эффективность функционирования оборудования может быть достигнута посредством исключения человеческого вмешательства.

Правильно настроенные и запрограммированные блоки управления моментально реагируют на любое изменение в системе, сокращая время на принятие необходимого решения, повышая эффективность работы.

За счет автоматизации насосных станций достигается снижение трудовых затрат и эксплуатационных расходов. Блок автоматики сводит к минимуму применение человеческих ресурсов, что особенно необходимо в тяжелых или вредных средах, до уровня контролирующих инспекторов или диспетчеров. Таким образом определенно сокращаются затраты на оплату труда.

Модернизация насосных станций способствует увеличению межсервисных интервалов и периодов технического обслуживания. Это, в свою очередь, также отображается на стоимости эксплуатационных расходов. Правильно настроенная работа блоков автоматики сокращает время реагирования и простои элементов оборудования, а также способствует повышению безопасности за счет установки средств защиты и непрерывного контроля технического состояния оборудования, соответственно снижая количество аварийных сбоев.

Для автоматизации насосной станции необходимо внедрение основных и вспомогательных аппаратных комплектующих. К основной группе относят аппаратуру для общего контроля и управления, состоящую из датчиков емкостного типа, струйных реле, уровневых и поплавковых реле, реле заливки центробежных насосов и комплекса манометров, необходимых для измерения различных показателей.

К вспомогательной аппаратуре относят аппараты общего назначения, такие как промежуточное реле, соединительные блоки (контакторы), магнитные пускатели и переключатели.

Упрощенную схему автоматизации станций водоснабжения можно представить в виде взаимосвязанного комплекса следующих элементов:

1. Станция управления, представляющая собой устройство для удаленного контроля, запуска и завершения работы электроустановок или их отдельных механизмов. Управляющий блок также рассчитан на выполнение функций регулирования процессов, их защиты и сигнализации в случае обнаружения сбоев или ошибок.
2. Блок управления – отдельный элементы системы, на котором собраны датчики контроля и индикаторы состояния. Монтаж производится на плате или на каркасе.
3. Управляющая панель – панель, отвечающая за подачу команд системе.
4. Щит управления – комплекс управляющих панелей, отвечающий за функционирование всей системы.
5. Шкаф управления ­­– сердце автоматизированного блока, в котором соединены все элементы системы автоматизации.

Пример графического оформления простой схемы автоматизации представлен ниже на изображении.

Схема позволяет отобразить основные процессы управления, защиты и сигнализации, а также показывает возможность подключения дополнительных блоков управления.

Монтаж и применение автоматики позволяет достичь таких положительных результатов таких как экономия электрической энергии и экономия энергетических ресурсов. Ранее также отмечалось о сокращении затрат на эксплуатацию посредством уменьшения количества рабочего и обслуживающего персонала.

Видео обзор, отображающий принципы работы оборудования при автоматизации технологического процесса по подъёму и транспортировке воды, а также повышение эффективности работы системы в целом

К недостаткам можно отнести только обледенение электродов датчиков уровня в холодный период. Из-за этого отключение насосной станции может происходить несвоевременно, приводя к переливам. Решением проблемы является монтаж реле давления или контактных манометров на напорных трубопроводах, т.е. в более приемлемой среде и температуре.

В заключении необходимо отметить, что в статье была рассмотрена распространенная схема автоматического управления, приведено описание основных элементов системы, перечислена основная и вспомогательная аппаратная часть. Особое внимание уделено преимуществам и недостаткам, а также тем моментам, на которые стоит обратить внимание, когда планируется автоматизация насосной установки.