Насосные станции «под ключ»: три решения от Systeme Electric

Александр Толмачев

эксперт по разработке приложений

Содержание:

• Введение
• Управления наcоcной станцией с помощью частотного преобразователя
• Управления наcоcной станцией с помощью частотных преобразователей и панели оператора
• Управления наcоcной станцией с помощью частотных преобразователей и программируемого логического контроллера
• Заключение

Введение

Когда перед инженером стоит задача по модернизации существующей или сборке новой насосной станции повышения давления, приходится искать баланс между стоимостью решения и необходимым функционалом. В линейке Systeme Electric есть все необходимые компоненты для такой системы: преобразователи частоты (ПЧ) серии SystemeVar, панели оператора SystemeHMI SGU и программируемые логические контроллеры (ПЛК) серии SystemePLC S172. 

Часто бывает, что необходимо не только оборудование, а готовое решение, которое можно интегрировать в свой проект. Systeme Electric предоставляет решения по одному из трех сценариев, каждый из которых закрывает определенный спектр задач - от базовых бюджетных установок до сложных промышленных систем с перспективой расширения.

Решение 1: Управления наcоcной станцией с помощью частотного преобразователя

Первое решение, пожалуй, самое доступное. Оно строится вокруг одного из частотного преобразователей: STV050, STV600 или STV630, который управляет сразу несколькими насосами, подключая и отключая их по очереди.

Главные преимущества этого решения:

1. бюджетность - поскольку не требуется покупать ни панель оператора, ни контроллер;
2. не требуется навыков программирования – только настройка параметров частотного преобразователя;
3. быстрая реализация проекта - на сайте компании есть готовое руководство со схемой, что делает сборку и ввод в работу станции максимально простой.

Однако важно понимать особенности такого подхода. Логика работы данной насосной станции определяется встроенным программным обеспечением ПЧ и не подлежит изменению. Доступна только настройка функций ПЧ. Так что это скорее вариант для небольших установок, где бюджет очень ограничен, а предоставляемый функционал удовлетворяет заказчика.

С функционалом каждого решения можно ознакомиться в сравнительной таблице Т1 в конце статьи. 

Решение 2: Управления наcоcной станцией с помощью частотных преобразователей и панели оператора

Второе решение предлагает более широкие возможности за счет добавления панели оператора. Здесь под каждый насос уже устанавливается отдельный частотный преобразователь, а управляет всей станцией панель оператора SystemeHMI SGU, которая берет на себя функции как человеко-машинного интерфейса, так и контроллера работы станции. 

Фактически это готовый продукт, для которого предоставляется:

1. комплекты чертежей под разное количество насосов (2-4);
2. руководство по вводу в работу и эксплуатации;
3. готовое программное обеспечение для панели оператора, реализующее управление, мониторинг и сбор статистики насосной станции. 

Пользователь получает резервирование насосов, возможность работы по расписанию, мониторинга текущих параметров, сбор статистики по каждому насосу, обработку внешних сигналов вроде пожарной тревоги — и все это без написания кода. 

Тем не менее и здесь есть свои рамки: система рассчитана на подключение не более четырех насосов и отсутствует возможность дальнейшего масштабирования и расширения функционала станции. Если в будущем потребуется добавить, например, дополнительный датчик давления или управлять задвижкой, сделать это без основательной переделки щита уже не получится.

Решение 3: Управления наcоcной станцией с помощью частотных преобразователей и программируемого логического контроллера

Третье решение - наиболее сбалансированное с точки зрения функциональности и гибкости. Оно предполагает использование связки программируемого логического контроллера и частотного преобразователя, где в роли управляющего центра выступает SystemePLC S172. Именно этот вариант мы рекомендуем для тех, кому необходимо возможность изменения функционала станции и масштабирование системы. В отличие от предустановленной логики панели оператора или решения на базе ПЧ, ПЛК позволяет выйти за рамки предложенных стандартных схем, увеличить количество насосов, подключаемых устройств, датчиков и сигналов. В отличии от предыдущих конфигураций, решения на базе ПЛК будут предоставляться с открытым исходным кодом, что позволит интегратору изменять логику работы системы, адаптировать ее под нестандартные схемы и особые требования заказчика.

Особого внимания заслуживает среда разработки данного ПЛК. Контроллеры SystemePLC S172 и интеллектуальное реле SystemePLC SR2, программируются в единой бесплатной среде разработки SystemePLC Studio. Это важное преимущество, поскольку код, написанный для одного контроллера, без каких-либо усилий переносится на другой при необходимости изменения состава проекта. 

Для удобства разработчика предоставляется два популярных языка программирования АСУ ТП с помощью графических языков программирования – LD и CFC (в перспективе появится язык ST), режимы симуляции и отладки, возможность разрабатывать пользовательские экраны для встроенного дисплея ПЛК. 

Важно понимать, что даже в рамках решения «ПЧ + ПЛК» компания делает ставку на комплексное предложение. Использование частотных преобразователей, панелей оператора и контроллеров одного вендора облегчает разработку и ввод в работу системы. 

Все устройства по умолчанию поддерживают протокол Modbus RTU, поэтому любой из трех вариантов можно без проблем интегрировать в SCADA-систему для удаленного мониторинга.

Заключение

Используя оборудования Systeme Electric, партнер имеет несколько архитектурных решений, различающихся функционалом, бюджетом и возможностью изменения и масштабирования. Выбор конфигурации зависит от конкретной задачи и финансовых возможностей заказчика.

Т1 - Сравнительная таблица конфигураций автоматики насосной станции повышения давления: