Автоматизація електроприводу засувки

Представляючи собою широко відомий регулюючий орган, засувка застосовується в якості запірної арматури для того, щоб перекрити рух пара, газу або рідини по трубопроводах.

По конструкції розрізняють 3 типи засувок: клінкетні, конічні і кільцеві.

Клінкетні засувки отримали найбільше практичне застосування, вони служать для того, щоб перекривати прохід рідини в трубі за допомогою плоского затвора, який входить в потік перпендикулярно поточної рідини.

Автоматизація електроприводу засувки

Засувки, як правило, виконують 2 команди: закрити або відкрити трубопровід в залежності від стану керованих органів (насосів або вентиляторів) і від зміни контрольованих параметрів (рівня, тиску, температури, витрати і т.п.).

Гідроприводом, електроприводом і пневмоприводом можна на відстані здійснювати управління засувкою. В основному при автоматизації засувки користуються електроприводом завдяки простоті управління.

Асинхронний двигун є електроприводом засувки, вихідний вал якого зєднаний з червячним редуктором, а вихідна шестерня червячного редуктора входить в зачеплення з вихідним гвинтом засувки.

Під час роботи електродвигуна затвор разом з гвинтом опускається або піднімається, закриваючи або відкриваючи засувку. Вихідна шестерня редуктора через проміжний редуктор передає обертання ряду дисків з кулачками. Під час відкриття засувки кулачки повертаються вправо і перемикають контакти мікровимикача КВО. Під час закриття засувки кулачки повертаються вліво і перемикають контакти мікровимикача КВЗ. Диски з кулачками розташовані таким чином, що під час повного відкриття засувки відбувається спрацьовування вимикача КВО, а під час повного закриття - вимикача КВЗ.

Електрична принципова схема керування електроприводом засувки передбачає 3 режими управління: дистанційний, автоматичний і налагоджувальний.

Дистанційний режим використовується при управлінні електроприводом на відстані, наприклад, з диспетчерського пульта. Для підготовки даного режиму встановлюється перемикач управління 1ПУ в положення "Дистанційний", тумблер 2ВБ в положення "включено", тумблер 1ВБ в положення "вимкнено". На диспетчерський пульт управління харчування подається вимикачем В.

схема функціонування

Для того щоб здійснити команду "відкрити засувку", оператору потрібно натиснути кнопку 1КУ, тим самим включити реле 1рП. При цьому, реле 1рП, включившись, замикає в ланцюзі живлення котушки пускача ПО свій відкритий контакт, а це сприяє включенню останнього. Одночасно з включенням ПО відбувається включення електродвигуна і відкривається засувка.

Коли засувка досягає крайнього положення, відбувається натискання кінцевого мікровимикача КВО, а його замкнутий контакт КВО1, розмикаючи, виробляє вимикання пускача ПО (електродвигун засувки вимикається), тим часом розімкнутий контакт КВО2, замикаючись, виробляє включення сигнальної лампочки ЛО, яка сповіщає оператора про те що засувка відкрита.

Аналогічно описаним сценарієм відбувається команда "закрити засувку" за допомогою кнопки 2КУ. Коли засувка закривається повністю, загоряється лампочка ЛЗ.

Для функціонування ланцюга сигналізації застосований полярний ознака освіти сигналів. Принцип полярного вибору полягає у тому, що з використанням напівпровідникового діода апаратуру можна зробити чутливою до напрямку струму. Для того щоб отримати струм або інший напрямок, на обєкті управління і на пульті управління застосовується по 2 напівпровідникових діода, які здійснюють повне обирання та однонапівперіодне випрямлення, таким чином по одному дроту передається 2 сигналу. Так, якщо засувка відкрита повністю, протікання струму відбувається через діод 1Д, 2Д, при цьому загоряється лампочка ЛО. Якщо засувка повністю закрита, протікання струму відбувається через діоди 3Д, 4Д, загоряється лампочка ЛЗ.

Схема автоматичного режиму

Автоматичний режим відбувається без участі оператора. Щоб підготувати автоматичний режим, необхідно встановити перемикач управління 1ПУ в положення "Автомат", вимикач ВК в положення "включено", тумблер 1ВБ в положення "вимкнено", а тумблер 2ВБ в положення "включено".

Залежно від величин параметрів, що контролюються (витрата, рівень і т.п.) зі схеми контролю через замикання контактів 1РК або 2РК подається відповідна команда, що сприяє включенню реле 1рП або 2РП. Магнітні пускачі ПО або ПЗ отримують і виконують відповідні команди відкрити або закрити засувку.

Виконання команди управління, як і в дистанційному, в автоматичному режимі контролюється за загоряння сигнальних ламп ЛО і ЛЗ.

Налагоджувальний режим передбачений для того, щоб випробувати роботу засувки електроприводом після ремонтних робіт або монтажу. Для підготовки даного режиму необхідно встановити тумблер 1ВБ в положення "включено". Напруга харчування в схему управління подається включенням автоматичного вимикача АВ. Для того щоб виконати команду "відкрити засувку", необхідно натиснути кнопку 4ку, при цьому до магнітного пускача відкриття засувки ПО надходить харчування.

Включаючись, ПО робить в схемі наступні зміни:

1. Замикає його замикає (відкритий) контакт ПО1 в ланцюзі самоблокировки (з метою запамятовування команди).
2. Розмикає розмикає (закритий) контакт ПО2 в ланцюзі взаємного блокування (з метою запобігання подачі неправдивої команди).
3. Замикає в ланцюзі електродвигуна 3 силових контакту По3, а електродвигун, включаючись переносить засувку вгору.

Коли засувка відкривається повністю, кулачок диска натискає на вимикач КВО, замкнутий контакт якого при цьому розмикається, а пускач ПО вимикається. Контакти пускача ПО повертаються в свій початковий стан, відключається електродвигун, а засувка зупиняється.

Щоб виконати команду "закрити засувку", слід натиснути кнопку 5ку, при цьому до магнітного пускача закриття засувки ПЗ підключений до джерела живлення. Аналогічно розглянутим вище команді відбувається схема виключення електродвигуна, змінюється напрямок обертання (режим реверсу). Відбувається закриття засувки. Електродвигун вимикається за допомогою розмикання контакту мікровимикача КВЗ.

У схемі управління передбачені наступні види захисту

Кнопка ЗКУ служить для аварійного вимкнення електродвигуна.

1. Захист мінімальної напруги (нульовий захист) - це захист, який спрацьовує при повному зникненні напруги мережі або його значному зниженні, що виключає можливість самозапуску електродвигуна, якщо раптово відновиться напруга, здійснюється за допомогою магнітних пускачів або електромагнітних реле напруги.
2. Електрична блокування. Даний захист досягається за допомогою включення спорогенезу контакту пускача ПО в ланцюзі харчування пускача ПЗ і навпаки. Відповідно, поки пускач ПО включений, ланцюг харчування пускача ПЗ буде розімкнутої, а запустити пускач ПЗ одночасно з магнітним пускачем ПО неможливо.
3. Захист електродвигуна від перевантаження при заклинювання засувки: проводиться шляхом розмикання контактів мікровимикача муфти граничного моменту ВМ, введеного в загальний ланцюг харчування обох котушок пускачів.
4. Максимальний захист - це захист електродвигуна від великої короткочасного перевантаження і від струмів короткого замикання. Здійснюється за допомогою плавких запобіжників або електромагнітних расцепителей автоматичних вимикачів.

Пристрій захисту і управління електроприводу засувки без використання кінцевих вимикачів ПКП1:

• ПКП1Т - контролює положення засувки по току, який використовується електроприводом, і часу її переміщення;
• ПКП1І - контролює положення засувки по періоду імпульсів, які надходять з датчика, розташованого на її валу, і числу оборотів валу.

призначення

Прилад ПКП1 призначений для того, щоб управляти затворами і засувками в системі «Водоканал», а також для того, щоб забезпечувати захист їх механізмам і електроприводів в разі заклинювання без використання кінцевих вимикачів.

Головні функції:

• автоматичне вимикання електропривода при досягненні засувкою крайнього положення без використання кінцевих вимикачів;
• індикація і контроль поточного стану засувки в%;
• зупинка управління приводом і видача сигналу «Аварія» під час прослизання механізмів електроприводу або заклинювання засувки;
• ПКП1 володіє двома вихідними реле для того, щоб управляти засувкою, двома реле - для того, щоб імітувати кінцеві вимикачі і реле для аварійної сигналізації.

Крім цього, за бажанням замовника в ПКП1 може бути вмонтовано модуль інтерфейсу повідомлення з ЕОМ RS-485 або модуль, який формує уніфікований струмовий сигнал (4-20 мА), пропорційний ступеню відкриття засувки.

Програмування. Налаштування на обєкті.

Для того щоб налаштувати прилад на обєкті, за допомогою креслення задаються тимчасові параметри ходу засувки і способи визначення кінцевих положень.

Якщо відомий робочий струм двигуна електроприводу, потрібно задати параметри захисного вимкнення. Можливо, параметри будуть збережені в енергонезалежній памяті пристрою і залишаться незмінними при відключенні харчування. Програмується прилад за допомогою кнопок, розташованих на передній панелі.

З метою запобігання несанкціонованому доступу до змін параметрів встановлений захист.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!