SUW PIOTROWICE MAŁE gm. NAŁĘCZÓW. MODERNIZACJA BRANŻY AKPiA

Transkrypt

1 SUW PIOTROWICE MAŁE gm. NAŁĘCZÓW MODERNIZACJA BRANŻY AKPiA Przedmiot opracowania. Przedmiotem opracowania jest projekt modernizacji układów zasilającosterowniczych branży AKPiA modernizowanej stacji uzdatniania wody w miejscowości Piotrowice Małe gm. Nałęczów Etap I. Modernizacja swoim zakresem wykonywanych prac nie uwzględnia rozbudowy rozdzielni głównej uwzględniając przy tym rezerwowy układ zasilania z agregatu prądotwórczego, połączeń wyrównawczych, obwodów siłowych, w osobnym opracowaniu. Zakres opracowania. Opracowanie dla etapu I swoim zakresem obejmuje: - Modernizację rozdzielnicy zasilająco-sterowniczej RT części technologicznej SUW, - Modernizację rozdzielnicy zasilająco-sterowniczej ZH - zestawu hydroforowego, - Monitoring obiektu. Rozdzielnice elektryczne Przewiduje się modernizację istniejącej stacji uzdatniania wody o kolejne filtry oraz ujęcie studni głębinowej. W celu wzajemnej korelacji istniejących i dokładanych podzespołów przewiduje się wymianę (modernizację) istniejącej rozdzielnicy RT części technologicznej. Nowa rozdzielnica RT przejmie dotychczasowe zadania starej rozdzielnicy.

2 Rozdzielnica RT Rozdzielnica RT będzie wykonana ze stali malowanej proszkowo montowana wewnątrz budynku o stopniu ochrony IP54, w której znajdować się będą elementy niezbędne do zasilania urządzeń technologicznych stacji wraz z zabezpieczeniami, sterownik programowalny PLC z modułami wejść i wyjść (binarnych, analogowych), przetworniki pomiarowe. Zainstalowany sterownik PLC np. Siemens S będzie odpowiedzialny za pracę urządzeń zgodnie z przyjętym algorytmem części technologicznej pracy stacji. Rozdzielnica RT będzie zasilała następujące urządzenia: - Pompę głębinową PG1 i PG2 7,5kW, - Dmuchawę 7,5kW, - Pompę płuczącą 4,0kW - Sprężarkę 2,2kW - Obwody potrzeb własnych AKPiA. Układ sterowania pompami głębinowymi: Pompy głębinowe będą sterowane w dwóch trybach: ręcznym z wykorzystaniem przycisków sterowniczych (między innymi dla potrzeb konserwacyjno-remontowych) oraz automatycznym poprzez wykorzystanie algorytmu sterownika PLC (w zależności od poziomu w zbiorniku retencyjnym). Poziomy załączania i wyłączania zostały zawarte w części technologicznej projektu. Wodomierze z nadajnikami impulsowymi zamontowane na kolektorach tłocznych pomp umożliwiają pomiar przepływu wody surowej. Załączenie pomp ma odbywać się w trybie automatycznym po opadnięciu lustra wody do poziomu wprowadzonego jako załączenie pompy. Wyłączenie pracującej pompy następować ma po podniesieniu lustra wody do poziomu wyłączenia. Sterownik zapewniać ma naprzemienną prace z blokadą pracy równoległej pomp. 2

3 Układ dozowania podchlorynu sodu: W skład układu wchodzi jedna stacja dozująca podchloryn sodu, która będzie załączana w trybie pracy automatycznej wraz z pracą pomp głębinowych PG1 i PG2 (impulsowanie z wodomierzy). Układ dozowania podchlorynu sodu można załączyć także w trybie ręcznym poprzez wykorzystanie przełącznika piórkowego trzypołożeniowego R-0-A (Tryb Ręczny-0- Automatyczny). Układ sterowania sprężarką powietrza: Do napowietrzania wody w procesie technologicznym przewidziano sprężarkę pracującą z własnym zbiornikiem wyrównawczym powietrza. Układ także wyposażony jest w elektrozawór załączający się w trybie ręcznym oraz automatycznym w przypadku wystąpienia niskiego ciśnienia w układzie pneumatyki. Układ płukania filtrów: Praca dmuchawy i pompy płuczącej realizowana jest w trybie pracy ręcznej. Układ sygnalizacji wody na zbiornikach. Wykorzystany zostanie istniejący układ pomiarowy w którego skład wchodzą czujniki konduktometryczne zamontowane przy ściankach zbiornika. Sygnały z czujników przekazane na sterownik PLC umożliwiają automatyczne sterowanie naprzemienną pracą pomp głębinowych PG1 i PG2 oraz informują o stanach alarmowych (poziom minimalny, poziom maksymalny) w zbiorniku wyrównawczym. Algorytm sterownia RT Stacja uzdatniania wody będzie pracować w dwóch trybach : ręcznym i automatycznym. W trybie ręcznym praca urządzeń będzie wymuszona przez operatora rozdzielnicy sterowniczej (załączenie dmuchawy, pompy płuczącej, przepustnic filtrów itp.) W trybie automatycznym pompy głębinowe PG1 i PG2 będą pracowały w funkcji napełniania zbiornika wyrównawczego zgodnie z algorytmem w sterowniku PLC. Do poprawnego funkcjonowania układu automatyki na sterownik należy wprowadzić następujące sygnały: - Poprawność zasilania, 3

4 - Praca pomp głębinowych, - Awaria pomp głębinowych, - Praca dmuchawy, - Awaria dmuchawy, - Praca pompy płuczącej, - Awaria pompy płuczącej, - Awaria sprężarki, - Impulsy z wodomierzy, - Stacyjka (uzbrojenie/rozbrojenie obiektu), - Sygnał otwarcia drzwi budynku, Sygnały sterujące ze sterownika: - Załącz/wyłącz pompę głębinową PG1, - Załącz/wyłącz pompę głębinową PG2, - Otwórz/zamknij elektrozawór sprężarki, - Awaria zbiorcza. Rozdzielnica zestawu hydroforowego ZH Rozdzielnica ZH będzie wykonana ze stali malowanej proszkowo montowana wewnątrz budynku o stopniu ochrony IP54, w której znajdować się będą elementy niezbędne do zasilania urządzeń zestawu hydroforowego wraz z zabezpieczeniami, sterownik programowalny PLC, przetwornica częstotliwości, przetworniki pomiarowe (ciśnienia, suchobiegu). Zestaw przeznaczony jest do tłoczenia wody czystej oraz podwyższania ciśnienia w sieci. Podstawowe funkcję zestawu : - Automatyczna zamiana pomp pracujących (zapewnienie równej liczby godzin pracy każdej pompy), - Rozdzielnica sterująca realizuje tzw. funkcję falownika nadążnego co umożliwia jednakowe zużycie pomp oraz ogranicza uderzenia hydrauliczne. 4

5 Algorytm sterowania ZH Pracą zestawu można sterować ręcznie za pomocą przełączników umieszczonych na drzwiach rozdzielnicy lub automatycznie z wykorzystaniem sterownika PLC. Dla zapewnienia ekonomicznej, niezawodnej i płynnej pracy zestawu hydroforowego, system wyposażony jest w falownik z filtrem RFI. Służy on do regulacji prędkości obrotowej pompy w celu utrzymania stałego ciśnienia w sieci niezależnie od wielkości rozbioru. Jest to najbardziej uzasadniony ekonomicznie sposób regulacji wydajności zestawu hydroforowego. Układ pracuje w funkcji ciśnienia mierzonego w kolektorze tłocznym. Sygnał z analogowego przetwornika ciśnienia jest przekazywany do sterownika, gdzie jest porównywany z sygnałem ciśnienia zadanego. Gdy ciśnienie mierzone jest mniejsze od zadanego, a obroty pompy są niższe od nominalnych, wtedy sterownik reguluje pracę falownika, zwiększa prędkość obrotową pompy, podnosząc ciśnienie i wydajność. Jeżeli pompa osiągnie prędkość nominalną a ciśnienie wciąż jest niższe od zadanego wtedy sterownik przełącza pompę pracującą z falownikiem bezpośrednio na zasilanie z sieci a za pomocą falownika uruchomiona zostaje kolejna pompa sieciowa. Gdy ciśnienie rośnie (malejący rozbiór) proces sterowania wyłącza kolejne napędy sterowane z sieci a ciśnienie stabilizowane jest pompą zasilaną z falownika. Dla zabezpieczenia pompy przed pracą na sucho stosuje się czujnik obecności wody w kolektorze ssawnym. W przypadku braku wody powoduje on wyłączenie pomp. Wizualizacja Na rozdzielnicach RT i ZH umieszczone zostaną kontrolki sygnalizacyjne (dodatkowo rozdzielnica ZH wyposażona będzie w panel operatorski od sterownika OPLC) które będą informowały operatora o najważniejszych stanach układu technologicznego, takich jak: - brak zasilania, - praca pomp głębinowych, sieciowych, dmuchawy, pompy płuczącej - awaria pomp głębinowych, sieciowych, dmuchawy, pompy płuczącej - suchobieg, - poziom minimalny i maksymalny w zbiorniku - ciśnienie tłoczenia itp. 5

6 W celu zobrazowania i archiwizacji stanów oraz parametrów pracy SUW przewiduje się wpięcie do istniejącego systemu monitoringu. Sygnały z rozdzielnicy RT i ZH będą przesyłane pakietami zbiorczymi na stację bazową z użyciem pakietowej transmisji danych. System oparty powinien być na dwukierunkowej transmisji danych poprzez sieć GSM/GPRS/EDGE. Komunikacja powinna pracować w trybie zdarzeniowo czasowym, co oznacza, że zmiana stanu któregokolwiek z monitorowanych sygnałów powodować powinna uaktualnienie informacji w aplikacji wizualizacyjnej. Stacja Bazowa powinna mieć możliwość automatycznego odpytania obiektu w określonych odstępach czasu. Dodatkowo w każdej chwili operator może sam wysłać zapytanie do obiektu o jego stanie. Jednostką realizującą proces sterowania obiektem będzie sterownik PLC z modułem komunikacyjnym GSM/GPRS/EDGE. Po drugiej stronie znajdować się będzie Stacja Bazowa wyposażona w modem GSM/GPRS/EDGE. Każdy z modemów komunikacyjnych wyposażony powinien być w karty SIM pracujące w tej samej wydzielonej i zabezpieczonej sieci APN. Konfiguracja stacji bazowej: Komputer Dell Vostro-260 Intel Pentium G620 2,60GHz 2GB (1x2GB) 1333 MHz DDR3 250GB 16XDVD+/-RW Drive + Windows 7 SP1 Professional + CD Driver z monitorem Philips V3LA, klawiatura i myszka na USB. Do podtrzymania pracy zestawu przewidziano UPS NOVA AVR 500VA firmy Eaton. 6