А.Е. Медведев Микропроцессорная система управления насосным агрегатом

2

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Знакомство с принципами и техническими средствами микропроцессорного управления насосными агрегатами водоотлива.

2.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

2.1.Ознакомиться со структурой и алгоритмами микропроцессорной системы управления насосным агрегатом (МСУ НА).

2.2.Изучить принципиальную электрическую схему МСУ НА.

2.3.Провести лабораторные испытания МСУ НА.

3.СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

3.1.Назначение и структурная схема МСУ НА.

3.2.Алгоритм управления насосным агрегатом.

3.3.Схема подключения к микроконтроллеру датчиков и исполнительных элементов (пусковой аппаратуры).

4.УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МСУ НА

4.1.Структура, функции и алгоритмы

Структурная схема системы управления насосным агрегатом водоотлива приведена на рис. 1. Управляющее устройство системы выполнено на базе программируемого логического контроллера (ПЛК) типа АТ89С51. На входы ПЛК поступает информация от следующих датчиков:

ДВУ — датчик верхнего уровня воды в водосборнике; ДНУ — датчик нижнего уровня воды в водосборнике; ДД — датчик давления заливки; ДПЗ — датчик положения задвижки; ДНП — датчик наличия потока;

ДТП — датчик температуры подшипников; ДЭЗ — датчик срабатывания электрозащиты.

Командные сигналы при ручном управлении система получает от кнопок местного управления С (стоп) и П (пуск). Переключатель ВР служит для выбора режима управления «Авт.» или «Руч.».

ПЛК формирует на выходе сигналы управления исполнительными элементами (пусковой аппаратурой) и сигнализацией:

ПЗН — управление пускателем ПЗН заливочного насоса ЗН;

4

Система обеспечивает выполнение функций управления, контроля, защиты, блокировки и сигнализации.

Функции управления

Автоматическое управление насосным агрегатом НА в функции уровня воды в водосборнике.

Дистанционное и местное управление пуском и остановом НА при уровне воды, большем нижнего уровня (НУ), а также выбор режима управления («Авт.», «Руч.»).

Автоматическое включение в работу НА при достижении верхнего уровня (ВУ).

Автоматическое отключение НА при достижении нижнего уровня. Автоматическая заливка насоса (Н) перед его включением в рабо-

ту с помощью погруженного заливочного насоса (ЗН). Автоматическое управление задвижкой в нагнетательном ставе

(открытие задвижки перед включением насоса, закрытие её в момент отключения насоса).

Функции контроля

1.Автоматический контроль заливки по времени и давлению.

2.Дискретный автоматический контроль:

—нижнего и верхнего уровня воды в водосборнике;

—положения задвижки («открыто», «закрыто») в нагнетательном

ставе;

—наличия потока воды в насосе;

—температуры подшипников насоса;

—давления заливки;

—состояния средств электрозащиты в высоковольтном выключателе (ВВ).

Функции защиты, блокировки и сигнализации

1.Аварийное отключение насоса при недопустимом снижении потока воды в насосе, при перегреве подшипников насоса, при срабатывании средств электрической защиты электродвигателя насоса.

2.Автоматическая блокировка на включение насоса при отсутствии заливки, при заклинивании задвижки.

5

3.Световая сигнализация режима управления («Руч.» и «Авт.»), автоматического отключения насоса по сигналу датчика нижнего уровня.

4.Световая и звуковая сигнализация аварийного отключения насоса при прекращении потока, при перегреве подшипников насоса, при срабатывании электрической защиты электродвигателя насоса.

5.Световая и звуковая сигнализация о блокировке на включение насоса при отсутствии заливки, при заклинивании задвижки.

6.Световая и звуковая сигнализация при достижении верхнего уровня воды в водосборнике.

Всоответствии с вышеизложенными функциональными требованиями организован алгоритм управления насосным агрегатом (рис. 2).

Перед запуском насосного агрегата необходимо убедиться в исправности светозвуковой сигнализации и датчиков аварийных режимов. Алгоритм тестового режима приведён на рис. 3.

Вслучае срабатывания датчиков аварийного состояния насосного агрегата контроллер переходит в режим защиты и сигнализации. Алгоритм аварийной сигнализации приведён на рис. 4.

Всоответствии с алгоритмами составлена программа на языке программирования «С» в среде «Phuton», которая создана для программирования различных типов микроконтроллеров на семи различных языках; также данная среда даёт возможность работы с эмулятором микроконтроллера для отладки программы, в том числе пошаговой. Текст программы в методических указаниях не приводится

всвязи с большим его объёмом.