Инструкции к установкам / Upravlenie_nasosnoy_perekachivayuschey_stantsiey_Metodichka_1

Лабораторная работа 19. Обеспечение заданной производительности при заданных ограничениях давления в характерных точках трубопровода.

Влияние возмущающих воздействий (открытие/закрытие задвижек). Корректировка подачи снижением частоты вращения вала насоса.

Корректировка подачи увеличением частоты вращения вала насоса.

Цель работы: Обеспечение заданной производительности при заданных ограничениях давления в характерных точках трубопровода. Влияние возмущающих воздействий (открытие/закрытие задвижек). Корректировка подачи снижением частоты вращения вала насоса. Корректировка подачи увеличением частоты вращения вала насоса.

Порядок выполнения работы:

1.Ознакомиться с краткой теорией и описанием стенда. Подготовить стенд к работе. Открыть краны 1, 2, 3, 6, 8, задвижку Y1 (используется левая половина стенда). Продублируйте открытые краны и вентили нажатием на них на мнемосхеме.

2.Записать по указанию преподавателя уставку расхода Qуст и максимально допустимое давление Рmax в точке установки датчика В4.

3.Установить максимальную частоту вращения насоса М1 10 Гц, включить насос М1.

4.Увеличивая частоту вращения насоса М1 добиться заданной подачи. При

этом контролировать давление по датчику В4, в случае превышения Рmax уменьшить частоту вращения М1 для снижения давления ниже Рmax.

5.В случае, если насос М1 на максимальной частоте вращения не может

обеспечить подачу Qуст, установить частоту М1 0 Гц и включить насос М2. Если заданная подача обеспечена – записать в таблицу 1 частоту вращения насоса М1, состояние насоса М2 и давление по показаниям датчика В4 и перейти к выполнению пункта 7.

6.Увеличивая частоту вращения насоса М1 добиться заданной подачи. При

этом контролировать давление по датчику В4, в случае превышения Рmax уменьшить частоту вращения М1 для снижения давления ниже Рmax. Записать в таблицу 1 частоту вращения насоса М1, состояние насоса М2, величину расхода и давление по показаниям датчика В4.

Таблица 1.

7. Открыть задвижку Y2 и отрегулировать подачу вновь. Записать в таблицу 1 частоту вращения насоса М1, состояние насоса М2, величину расхода и давление по показаниям датчика В4.

151

8.Закрыть задвижку Y2 и отрегулировать подачу вновь.

9.Выключить насосы.

10.Проанализировать результаты, сделать выводы.

152

154

.

155

Приложение 12.

Рис. 1.

156

На рис. 1. приведен пример программы (на языке FBD) для совместной работы двух насосов. Система рассчитана на поддержание расхода двумя одинаковыми по производительности параллельно подключенными насосами с обеспечением непревышения заданного давления в трубопроводе. Предполагается, что двигатель первого из насосов (М1) подключен через преобразователь частоты, двигатель второго (М2) – через контактор; также на линии нагнетания насоса М2 установлен обратный клапан.

На рис. 1 приняты следующие обозначения PID – блоки ПИД-регуляторов с ограничением выходного значения (PIDmax – максимальное значение выходного сигнала регуляторов, соответствует работе обоих насосов на полную мощность); АР – арифметические блоки (для действий «вычитание» и «деление»); СОМР – компараторы; МР – мультиплексоры; RS – RS триггер.

Принцип работы следующий: пользователь вводит уставки расхода (Qуст), максимального давления (уст.Рмакс) и давления отключения регулирования по давлению (уст.Рмин, должна быть меньше уст.Рмакс). Датчики расхода и давления подключены к аналоговым входам AI1 и AI2 соответственно.

После включения системы блок СОМР1 сравнивает величину показания датчика давления с уставкой уст.Рмакс. Если давление меньше уставки, то на входы S и R блока RS1 поступают значения 0 и 1 соответственно; в результате на выходе RS1 устанавливается значение 0.

Это значение поступает на вход S мультиплексора МР1, который в соответствии с сигналом на входе S выводит на выход сигнал с регулятора PID1, который регулирует производительность по расходу.

В правой части схемы реализована система управления двумя насосами. Если выходной сигнал МР1 больше чем половина максимального значения PIDmax, то на выходе СОМР3 устанавливается значение 1, которое подается на цифровой выход DO1 (дискретное включение двигателя насоса М2).

При этом на вход мультиплексора МР2 подается сигнал, соответствующий выводу на выход значения на входе In2, которое определяется по формуле

МР1 − PIDmax. Этот сигнал подается на аналоговый выход АО2 (управление

2

двигателем насоса М1).

Если же выходной сигнал МР1 меньше чем половина максимального значения PIDmax, то на выходе СОМР3 устанавливается значение 0.

При этом на которое цифровом выходе DO1 устанавливается также значение 0 (насос М2 отключен), а МР2 устанавливает на выходе АО1 выходное значение блока МР1.

Если же в процессе работы давление (например, в результате закрытия клапанов и уменьшения потребления воды из трубопровода) по показаниям датчика AI2 превысит значение уст.Рмакс, то СОМР1 подаст на вход RS1 значение 1, в результате его выход также примет значение 1. В результате МР1 переключится на вывод сигнала с регулятора PID2, который регулирует производительность по давлению.

157

Уставка PID2 определяется как (уст.Рмин–200кПа); таким образом регулятор PID2 будет стремиться снизить давление в системе ниже значения уставки уст.Рмин. Производительность насосов регулируется с помощью описанной выше схемы управления выходами DO1 и AO1.

В процессе работы PID2 будет снижать производительность работы, стремясь к тому, чтоб давление по показаниям датчика AI2 достигло значения (уст.Рмин–200кПа).

При этом давление будет снижаться. Вначале давление станет ниже чем уст.Рмакс, в результате на обоих входах RS1 установятся значения 0.

Затем давление достигнет уставки уст.Рмин и продолжит снижаться дальше (стремясь к значению (уст.Рмин–200кПа)). В результате на выходе СОМР2 установится значение 1, которое будет подано на вход R блока RS1. В результате на вход S МР1 будет подано значение 0, которое вновь переключит систему на регулирование по расходу. Если причина повышения давления выше уставки (закрытие клапанов, засорение трубопровода) не была устранена, то возможна ситуация, когда давление вновь превысит уставку уст.Рмакс и система вновь переключится на регулирование производительности для непревышения давления. Если же причина была устранена, то система продолжит работу в режиме регулирования расхода.

158

Правая половина

159