Как подключить автоматику к насосу: Как установить автоматику на насос

Как установить автоматику на насос

Для человека жизненно важным является не только чистый воздух, но и чистые продукты питания. Если употреблять в пищу загрязненную воду, то это может привести к серьезным последствиям. Именно поэтому многие отказываются от центрального водоснабжения в пользу скважин. Где-то их приходится бурить в силу отсутствия других источников. И в том, и в другом случае будет неудобно постоянно включать насос, чтобы поднять воду на поверхность. Помочь в этом может автоматика для скважинного насоса. Что это такое и какие есть разновидности автоматики для насоса? Как она встраивается в систему? Об этом речь пойдет в статье.

Что необходимо знать

Нормальная система водоснабжения подразумевает постоянное наличие номинального давления. Если его не будет, то некоторая техника откажется запускаться. Это касается стиральных машин, некоторых видов котлов и других. Скважинный насос не может постоянно быть включенным, чтобы поддерживать это давление. Такой режим работы попросту выведет его из строя. Для решения этой задачи в систему встраиваются два дополнительных модуля. Одним из них является реле давления или автоматика для насоса, а вторым – гидроаккумулятор. Есть системы, которые подразумевают установку еще нескольких модулей, о которых будет сказано ниже.

Из чего выбрать

Принцип работы самой простой схемы, которая включает в себя автоматику для насоса и гидроаккумулятор сводится к тому, что насос поднимает определенный столб воды. При этом в трубопроводе возникает некоторое давление. Первым делом вода попадает в бак, который компенсирует гидроудары, после этого она подходит к реле давления или автоматике. В ней уже есть примитивный механический датчик, который, реагируя на конкретное давление, подает или отключает питание. Но не все виды автоматики для глубинных насосов работают по такому принципу, кроме того, некоторые из них не нуждаются в гидроаккумуляторе. На данный момент доступно три поколения реле давления.

Каждое из них имеет свои особенности, которые стоит учитывать при выборе и монтаже. Невозможно купить автоматику отдельно от скважинного насоса. Перед выбором автоматики необходимо знать, в каких режимах может функционировать насос и какие системы защиты интегрированы непосредственно в него. В современных агрегатах могут быть встроены датчики, которые отслеживают избыточное давление или превышение допустимой температуры агрегата. Доступны также насосы, которые имеют защиту от сухого хода. Она подразумевает остановку оборудования в случае, если в скважине закончилась вода. Такими же системами может быть оборудована и автоматика для насоса. Нет смысла в дублировании возможностей. При таком раскладе будет достаточно автоматики первого поколения.

Простейший вариант

Автоматика для насоса, которую относит к первому поколению, представляет собой простое электромеханическое устройство. Среди основных видов можно выделить:

• поплавок;
• датчик сухого хода;
• реле давления.

Первый большей частью применяется в тех случаях, когда речь идет о выкачке жидкости из мест затопления или при перекачке ее из одной емкости в другую. Поплавок подключен непосредственно к насосу и реагирует на изменение уровня воды. Как только она падает до критической отметки, то он отключает насос. Реализовано это перекидным механизмом, который находится в герметичном корпусе и через который подается питание на насос. Датчик сухого хода может использоваться самостоятельно или быть частью автоматики для глубинного насоса. Суть функционирования элемента заключается в отслеживании наличия воды в системе. Если она пропадает, то модуль сухого хода выключает насос, чтобы сальники и двигатель не вышли из строя.

Реле давления представляет собой небольшой блок. Он может быть смонтирован рядом с помпой или на аккумуляторный бак. Все зависит от того, как будет удобнее. Самое простое устройство состоит из двух основных модулей:

• электрического;
• механического.

Электрическая часть представлена двумя группами клемм. В одну из них подводятся провода от питающего кабеля, а в другую те, что уходят к насосу. Есть специальный выключатель, который приводится в действие механической частью. Она представлена двумя пружинами и дополнительными элементами. Через специальное отверстие на мембрану давит вода, которая поступает от насоса. Воздействуя на нее, усилие передается к пружине. Пружина приводит в действие выключатель, который замыкает или размыкает контакты.

Обратите внимание! Использование простого варианта реле подразумевает наличие гидроаккумулятора.

Второе поколение

Автоматика следующего поколения представляет собой устройство, которое несколько сложнее в строении и в принципе функционирования. Вместо простейшей механической схемы, в таких реле используются дополнительные датчики. Они монтируются на насосной части, а также в определенных точках трубопровода. Такой подход позволил исключить из системы гидроаккумулятор. Замер давления производится непосредственно в трубопроводе. Как только отрывается кран или какое-либо устройство начинает использовать воду, датчик фиксирует падение давления. Сенсор передает соответствующий сигнал в главный блок управления, который включает подачу питания насоса. Как только давление достигает требуемого уровня, происходит обратный процесс.

Это не единственные датчики и возможности такого рода прибора. Некоторые модели имеют в своем строении дополнительный датчик температуры. Он способен контролировать состояние насоса и отключать его при достижении критического уровня. Если этого не сделать вовремя, тогда обмотки выйдут из строя и потребуется дорогостоящий ремонт. Доступна функция аварийного отключения. Она необходима в тех случаях, когда происходит прорыв трубопровода. Блокируя утечку, автоматика для насоса предотвращает затопление дома или участка. Некоторые модули имеют функцию защиты от сухого хода. Датчик слежения за уровнем воды подскажет, когда зеркало воды упадет и потребуется смещение насоса.

Совет! Стоит хорошо взвесить потребность в дополнительных функциях. Они значительно влияют на цену, но с подобными задачами справится обычный блок автоматики.

Автоматизированная система

Ее относят уже к третьему поколению подобных устройств. Она представляет собой целый механизм. Он обойдется значительно дороже предыдущих двух вариантов, но в промышленных масштабах без такого рода прибора не обойтись. Такая автоматика также выполняет функции по включению и отключению насосного оборудования в зависимости от изменяющихся обстоятельств, но делает это в интеллектуальном режиме. Благодаря этому удается продлить срок службы насоса. Кроме основных показателей, автоматика такого типа отслеживает мощность, которую потребляет насос во время работы. Чем больше требуется жидкости и чем на большую высоту ее необходимо поднять, тем больше потребление прибора.

Обычная автоматика всегда подает полную доступную мощность на насос. Но в некоторых случаях это вредит оборудованию. В целях экономии электроэнергии, а также ресурса двигателя целесообразнее было бы подавать мощности ровно столько, сколько требуется для конкретных задач. Производить регулировки перед каждым включением практически нереально. Именно для этого и создана автоматика третьего поколения. Микроконтроллер постоянно отслеживает давление, напор и количество воды, которое подается на поверхность. Если расход моментально увеличивается, то датчик подает сигнал и автоматика поднимает мощность насоса.

Процесс монтажа

Процесс монтажа простейшей автоматизированной системы, в которой будет присутствовать реле давления не требует особых знаний и больших усилий. Первым делом производится сборка насосного узла и его установка в скважину. Параллельно с ним опускается кабель питания, который привязывается к подающей трубе. На поверхности труба, которая идет от насоса подключается к гидроаккумулятору. Чтобы сделать это правильно, необходимо подготовить гидроаккумулятор. Чтобы последний мог выполнять свою функцию, в нем должен присутствовать воздух под давлением. Значение давления должно быть несколько выше нижнего порога отключения. Этот зазор составляет 10%.

Чтобы накачать требуемое количества воздуха, необходимо открутить в задней части специальную крышку, которая прикрывает золотник. Для работы понадобится автомобильный насос с манометром или обычный ручной без него. Если давление не поднимается, тогда проблема может быть с резиновой грушей, которая находится внутри бака. После подготовки бака на него устанавливается латунный пятерной переходник. В одно из его отверстий вкручивается автоматика, а во второе – манометр. Эти отверстия меньше по диаметру, чем другие. К одному из больших отверстий осуществляется подвод трубы, которая идет от насоса, а к другому – трубы которая будет уходить к потребителям.

Далее следует подключение электрической части автоматики. Клеммы обозначаются тремя латинскими буквами, которые указывают какой провод куда подключается. В отверстие с буквой N подводится нулевой провод, в отверстие L – фазный, третье отверстие может быть обозначено значком с тремя полосками или буквой E, к нему необходимо подключить провод заземления. Питающий кабель не подключается напрямую к общему автомату счетчика. Для него должен быть установлен отдельный автомат. Желательно, если он будет дифференциальным, чтобы улавливать малейшие утечки вследствие попадания влаги внутрь автоматики.

После подключения кабелей не стоит спешить закрывать крышку автоматики, потребуется настройка рабочих давлений. Большая пружина, которая находится внутри автоматики для насоса предназначена для регулировки сразу двух значений. Разброс между этими значениями регулируется меньшей пружиной, ее еще называют дельтой. Потребуется осуществить тестовый запуск насоса. Как только давление достигнет критической точки, и он отключится, необходимо следить за манометром и засечь точку, в которой произойдет включение двигателя. Стандартным значением, которое многие выбирают для себя составляет от 1,5 до 2 атмосфер.

Если по манометру видно, что показания превышают, тогда на автоматике для насоса необходимо покрутить гайку большой пружины по часовой стрелке. Не стоит слишком усердствовать, т. к. один поворот может изменить значение на 0,8 атмосферы. Когда будет достигнуто желаемое значение для давления воды от насоса, тогда можно похожим образом задать верхнюю точку, но вращать уже следует не большую, а маленькую пружину. Видео настройке автоматики для насоса можно посмотреть ниже.

Резюме

Как видно, процесс установки и настройки автоматики для насоса не составляет особого труда, если речь идет об обычном реле давления. Для устройств следующих поколений придется воспользоваться помощью профессионала или следовать руководству производителя.

Отправить комментарий

Автоматика для насоса — виды, описание и подключение

Насос – это главный элемент в системе автономного водоснабжения, которая применяется в частных жилых домах и придомовых участках. В устройство каждого из насосов входит автоматический механизм. Он контролирует работу оборудования и отключает его в случае необходимости.

Регулирующая автоматика для насоса – виды и описание

Система автоматики управления насосом – это совокупность различных элементов, призванных контролировать работу насоса. К этим элементам относится командное реле и силовая электрическая часть, которые, в большинстве случаев, реализуются в такие схемы управления режимами насосного оборудования:

• По давлению рабочей жидкости в общем трубопроводе – подобная схема регулировки водяной станции автоматики применяется в том случае, когда агрегат подает воду из подземной скважины в подготовленную емкость. После этого из емкостей вода подается далее посредством оборудования «второго подъема». Для подачи воды из колодца в дом автоматика с такой схемой оборудуется специальным датчиком с электродами. Некоторые насосы также могут оснащаться специальными поплавками – такая автоматика на воду считается менее эффективной и имеет небольшой рабочий ресурс. В любом случае в устройстве агрегата обязательно предусмотрен аварийный слив на случай, если резервуар переполняется. Насосы для повышения давления с автоматикой такого рода применяются в случаях, когда требуется обеспечить водой целые населенные пункты. Большим плюсом этой схемы является стабильность в работе насоса. В таких случаях постоянно присутствует гидравлика, а цикл перемещения воды полностью соответствует емкости резервуара;
• Контроль по уровню – в такой схеме реализуется принцип управления насосами при помощи команд, формирующих реле давления, установленное на трубопроводе. При установке автоматики на насос на реле настраиваются давление, включающее и отключающее насос. Такую схему реализуют в индивидуальных колодцах и скважинах для погружных насосов, работающих с мембранными баками. За счет баков сеть работает под постоянным давлением. Среди плюсов таких реле для погружных скважинных насосов следует выделить возможность монтажа в силовую цепь насоса и невысокую стоимость автоматики. К минусам относится невысокая точность и небольшие сроки эксплуатации при установке для вибрационных насосов.

При покупке реле для регулировки работы насоса следует учесть несколько важных факторов: давление, напряжение сети, функционал. Только определившись с этими показателями, удастся подобрать качественный надежный механизм.

Защитная автоматика – особенности работы устройства

Зачастую насос ломается из-за эксплуатации при повышенном или пониженном напряжении в электросети. Причиной поломки также может стать работа агрегата без воды, то есть, на сухом ходу. При покупке защитных реле следует обращать внимание на значение питающего насос напряжения и разрешенное отклонение от этого показателя.

Чтобы эффективно защитить насос от сухого хода, необходимо установить в механизм автоматики U-образное реле, которое отключает насос при скачках в напряжении. Такое реле также контролирует последовательность фаз и асимметрию системы.

С целью защиты насосов для воды на рынке есть несколько типов устройств:

• Пускозащитные приборы, которые изготавливаются на печатных платах;
• Релейные блоки для управления;
• Устройства, изготавливаемые на базе разных микропроцессоров.

Чаще всего производители насосов выбирают релейные блоки. Функция такого блока заключается в коммутации реле давления при токах до 4 А.

Как подключить автоматику к насосу – оборудование и последовательность

Чтобы насос, подключенный на воду из скважины, не перегревался, необходимо установить защитное реле. Сделать это очень просто своими руками. Для работы потребуется следующее оборудование:

• Гидробак определенной емкости;
• Манометр и реле давления;
• Переходная муфта и муфта с цанговым зажимом;
• Трубы из пластика и латунный переходник.

Подготовив все необходимое, нужно внимательно изучить схему подключения реле. Изучив схему, необходимо переходить к монтажу. Алгоритм работы выглядит следующим образом:

1. Для начала необходимо обмотать вход гидробака фум-лентой;
2. После этого на вход гидробака прикручивается переходная муфта;
3. Далее к переходнику из латуни необходимо подсоединить манометр и реле давления;
4. Латунный переходник подключается к установленной на баке переходной муфте;
5. Из пластиковой трубы нужно сделать специальное колено, предназначенное для соединения реле давления, гидроаккумулятора и системы водоснабжения дома;
6. Шланг погружного насоса подключается посредством муфты с цанговым зажимом;
7. В конце к контактам реле потребуется подключить питание 220 В и кабель насоса.

При подключении следует убедиться, что проводка кабеля надежно прикреплена к колодке клемм. Полярность, как питающего насоса, так и напряжения, значения не имеет.

Как подключить скважинный насос к автоматике

Автоматика для скважинного насоса увеличивает срок службы насоса и создаёт комфорт управления системой водоснабжения. В этой статье мы разберём схему, как подключить скважинный насос к автоматике

Скважинный насос – это очень дорогостоящее оборудование. Кроме того, любой ремонт или профилактика скважинного насоса сопряжены с большими трудностями: чтобы добраться до самого насоса – придётся доставать насос из скважины.

И, после окончания работ – опускать его обратно в скважину. Что непросто. Да и, на время ремонта хозяева скважины останутся без воды.

Поэтому – при подборе оборудования для насоса, стараются не экономить, и оборудовать насос различными системами, продляющими его жизнь и ресурс.

Очень важно понимать, что подключение насосного оборудования без блока автоматики чревато быстрой поломкой техники.

Это объясняется тем, что при возникновении нештатных ситуаций, насос легко выйдет из строя.

Схема подключения скважинного насоса

Например, в скважине закончилась вода. Если насос не оборудован встроенной защитой от «сухого хода» (именно так называется работа насоса без воды), или такой защитой не оборудован блок автоматики – насос потребует очень дорогостоящего ремонта, поскольку пострадает насосная часть.

Пересохшая скважина

Поэтому, для многих владельцев частных домов, одним из наиболее актуальных является вопрос — как подключить скважинный насос к автоматике.

Если у вас несложная система водообеспечения, в этом случае ответ на вопрос — как подключить скважинный насос к автоматике схема будет довольно прост.

Достаточно включения в схему уже специально разработанных блоков для автоматического управления блоков автоматики, нередко такие блоки ещё называют гидроконтроллерами.

В задачи такой автоматики входит следующее:

• плавный пуск/остановка агрегата;
• поддержание необходимого уровня давления в автоматическом режиме;
• защита от «сухого» хода;
• эффективная защита оборудования от скачков напряжения и возможных и нередко происходящих перегрузок в сети электропитания.

Кроме блоков автоматики, скважинным насосом может управлять реле давления (знаменитое PM5) – которое также будет управлять включениями и выключениями насоса в зависимости от давления воды в трубах.

Как правило, автоматика для насосов имеет компактные размеры, также она довольно простое подключение.

По сути, подключение насоса к автоматике сводится к чрезвычайно простой вещи.

С одной стороны – к реле давления или блоку автоматики подключается насос. С другой стороны – подаётся питание. Автоматика просто осуществляет коммутацию, подавая питание на насос.

Разумеется, в зависимости от вида и цены автоматики – будет зависеть и набор защит, которые эта автоматика применит к насосу.

В нашем интернет-магазине, Вы можете подобрать любые комплектующие для скважинных насосов любого производителя.

Позвоните нам прямо сейчас!

блок для скважины с погружным вариантом, продукция для скважинного водяного устройства с гидроаккумулятором и реле давления, модели «Джилекс» для водоснабжения

Скважина для воды на участке почти обязательное явление, она предоставляет множество выгод. Чтобы ее работа не омрачалась постоянными поломками, необходимо установить автоматику. Она бывает разной по компоновке, может быть чисто механической или иметь электронный блок управления, но любая автоматика обеспечивает правильную работу насосной системы.

Особенности

Автоматика для насоса, как и для отопления, поддерживает нормальную работу системы, следя за множеством параметров, например, давлением, температурой насоса, осуществляет распределение воды в системе и тому подобное. Для корректной работы необходимы несколько узлов различного типа и их настройка под конкретную специфику начиная от типа насосного оборудования и глубины скважины и заканчивая количеством точек водозабора и необходимым рабочим давлением.

Штатная работа насоса поддерживается работой автоматики важных узлов.

• Распределяющее коллекторное устройство. Обеспечивает подачу воды в несколько точек водозабора по всей обслуживаемой территории.
• Реле. Контролирует запуск и остановку насоса. Необходимо для контроля оптимального давления в системе. При продаже имеет базовые настройки от производителя, которые могут изменяться согласно нуждам конкретной системы.
• Манометр, устройство измеряющее рабочее давление системы.
• Датчик сухого хода. Необходим для предотвращения перегрева насосного оборудования при отсутствии воды в системе.

Минимальный объем автоматики для насосной станции включает контроллер и систему защиты.

• Контроллер, регулирующий мощность насоса. Необходим для работы системы в оптимальном режиме.
• Система защиты:
  • датчик сухого хода;
  • датчик, защищающий от перегрева;
  • датчик, определяющий разрыв в напорной магистрали.

Можно отметить положительные и отрицательные моменты при использовании автоматики.

Автоматика, как и любое сложное устройство, призвана улучшить работу механической составляющей, в данном случае насоса, в связи с этим ее использование предоставляет определенные преимущества, к ним относятся:

• широкий выбор специализированных агрегатов позволяет подобрать подходящий вариант к насосу с практически любыми параметрами;
• набор автоматики уже скомпонован в систему и готов к работе, поэтому можно не заниматься подбором отдельных узлов, не проверять детали на совместимость и синхронизацию взаимодействия;
• главное достоинство автоматики – это работа в плавном размеренном режиме всей насосной системы, при этом следить за ее балансировкой не нужно, потому что это также задача автоматики.

Кроме положительных качеств, автоматика имеет и свои недостатки, и вот какие:

• скомпонованная система стоит дороже, чем ее сборка из отдельных узлов самостоятельно;
• при наличии определенных познаний можно подобрать каждый узел так, чтобы он идеально отвечал требованиям насосной системы и настроить его на оптимальную работу; при готовой системе такое полное совпадение редкость, но если поискать, можно найти хороший вариант с высоким соответствием;
• автоматика по большей части плохо сочетается с вибрационными насосами из-за их специфичного требования к входному давлению в 0.3 атм, на которое она не рассчитана.

Виды

Всю автоматику, использующуюся для контроля за работой насоса, подразделяют на 3 вида в хронологическом порядке согласно последовательности ее создания.

1-го поколения

Это первая и простейшая автоматизированная система управления насосным оборудованием. Ее используют для несложных задач, когда нужно обеспечить постоянный источник воды в доме. Состоит она из трех основных частей.

• Датчик сухого хода. Необходим для отключения насоса при отсутствии воды, которая служит охладителем, без нее насос перегреется и обмотка сгорит. Но также может устанавливаться дополнительный поплавок-выключатель. Его функция схожа с датчиком и отталкивается от уровня воды: когда он понижается – насос выключается. Эти простые механизмы надежно защищают дорогостоящее оборудование от порчи.
• Гидроаккумулятор. Является необходимым элементом для автоматизации системы. Выполняет функцию накопителя воды, внутри которого расположена мембрана.
• Реле. Устройство, контролирующее уровень давления, должно снабжаться манометром, позволяющим настраивать рабочие параметры контактов реле.

Автоматика первого поколения для глубинных колодезных насосов отличается простотой за счет отсутствия сложных электрических схем, а потому его установка на любое насосное оборудование не является проблемным.

Функционал системы так же прост, как и механизм работы, который завязан на понижении давления в гидроаккумуляторе при израсходовании воды. Вследствие чего включается насос и заполняет емкость новой жидкостью. При полном заполнении насос отключается. Этот процесс продолжается циклично. Возможна регулировка минимального и максимального давления посредством реле. Манометр позволяет установить нижний и верхний предел срабатывания автоматики.

2-го поколения

Второе поколение отличается от первого использованием электронного блока управления, к которому подключены датчики. Они распределены по всей насосной системе и следят за работой самого насоса и состоянием трубопровода. Вся информация поступает к электронному блоку, который ее обрабатывает и принимает соответствующие решения.

При использовании автоматики 2-го поколения может не использоваться гидроаккумулятор, так как трубопровод и установленный в нем датчик выполняют аналогичную функцию. Когда давление в трубе падает, сигнал от датчика поступает в узел управления, который, в свою очередь, включает насос и восстанавливает напор воды на прежний уровень, а по завершении отключает его.

Для установки автоматики 2-го поколения необходимы базовые навыки в обращении с электроникой. По принципу действия системы 1-го и 2-го поколения схожи – контроль давления, но по стоимости система 2-го поколения значительно дороже, вследствие чего пользуется меньшим спросом.

Компенсацией являет отсутствие гидроаккумулятора, а, следовательно, экономятся деньги на его покупку, хотя он имеет и свои плюсы, так как система на его основе продолжает работать даже в отсутствии электричества.

3-го поколения

Такая система отличается высокой надежностью и эффективностью, но и стоит дороже своих предшественников. Точная работа системы обеспечивается продвинутой электроникой и позволяет экономить на электроэнергии. Для подключения этой системы необходим специалист, который не только установит, но и настроит правильную работу блока. Автоматика обеспечивает полный комплекс защиты оборудования от поломки начиная от «сухого хода» и разрыва трубопровода и заканчивая защитой от скачков напряжения в сети. Принцип работы, как и во 2-ом поколении, не связан с использованием гидроаккумулятора.

Главное отличие – это возможность более точно регулировать работу механических узлов. Например, при включении насос стандартно качает воду на максимальной мощности, в чем нет нужды при ее малом расходе, а электричество потребляется по максимуму.

Система 3-го поколения варьирует мощность насоса в зависимости от интенсивности водозабора, увеличивая и уменьшая его обороты. Это не только экономит энергию, но и продлевает срок службы агрегата.

Схема подключения

В зависимости от вида насоса схема подключения может различаться.

Установка и подключение погружного насоса и автоматики

Для каждого поколения автоматики схема подключения к насосной системе имеет свои отличия, зачастую ее особенности описаны в инструкции по эксплуатации.

Рассмотрим схему подключения на примере оснащения погружного насоса автоматикой 1-го поколения с гидроаккумулятором.

• Сначала производится обвязка гидроаккумулятора. По схеме последовательно подключаются узлы. Для уплотнения резьбовых соединений используется фум-лента.
• Первая на резьбу садится «американка», с ее помощью в процессе эксплуатации будет проводиться обслуживание гидроаккумулятора с целью замены мембраны.
• Со второй стороны к «американке» прикручивается бронзовый переходник с резьбовыми ответвлениями.
• К ним прикручиваются два узла: манометр и реле давления.
• Следующей устанавливается ПВХ-труба посредством фитингового переходника на торец бронзового переходника гидроаккумулятора.
• С другой стороны труба крепится при помощи фитинга к насосу.
• Подающая труба и насос укладываются на ровном участке.

• На петли его корпуса крепится страховочный трос с запасной длиной в 3 метра.
• На трубу с интервалом в 1.5 метра хомутами крепится трос и кабель. Второй конец страховочного троса закрепляется рядом с обсадной трубой.
• После чего насос спускается в скважину, и натягивается страховочный трос.
• Далее обсадная труба накрывается защитным оголовком, предохраняющим скважину от засорения.
• Кабель подключается к реле и ведется к управляющему электрошкафу.
• Сразу после подключения начинается накачка воды в гидроаккумулятор. В этот момент необходимо спустить воздух, открыв кран.
• После того как потечет вода без воздуха, кран закрывается, и проверяются показания манометра. Стандартно реле имеет настройки по верхнему пределу давления – 2.8 атм, а по нижнему – 1.5.

При других показателях производится регулировка реле посредством специальных винтов внутри корпуса.

Установка и подключение поверхностного насоса с автоматикой

При таком типе насоса подключение автоматики имеет ряд отличий, хотя последовательность ее подключения такая же, как у погружного типа. Различия заключаются в следующем:

• ко входу насоса присоединяется ПВХ-труба для забора воды с диаметров от 25 до 35 мм;
• на второй конец посредством фитинга прикрепляется обратный клапан и опускается в скважину, при этом труба должна иметь длину, достаточную чтобы ее конец погрузился в воду примерно на метр, иначе будет захватываться воздух;
• перед началом работы двигатель через заливное отверстие и заборная труба заполняются водой;
• при правильном герметичном подсоединении всех узлов включение насоса будет сопровождаться накачкой воды.

Производители

Подбор любого технологичного оборудования скважинного насоса связан с риском купить некачественный товар, и чтобы этого избежать, стоит отдать предпочтение изготовителю с хорошей репутацией.

В числе таких компаний можно отметить несколько.

• «Юнипамп» российская компания, производящая надежное качественное оборудование по умеренной цене. Автоматика отличается широким выбором под различные насосные системы, рассчитана на работу с агрегатами мощностью не более 1.5 кВт. Конструкционно манометр совмещен с реле давления, такая особенность упрощает установку.

• Grundfos – датская автоматика высокого качества. Основными особенностями продукции являются:
  • уровень защиты – IP52, автоматика с такой маркировкой может устанавливаться практически в любых условиях;
  • безотказное качество;
  • часть изделий рассчитана на напряжение менее 220В;
  • широкий выбор моделей под различные типы и мощности насосов.

• Condor – немецкая аппаратура безупречного качества. Их продукция выделяется такими качествами:
  • двухполюсные реле давления;
  • универсальные настройки режимов работы;
  • высокая стоимость.

• Italtecnica – итальянская фирма, выпускающая автоматику хорошего качества по умеренной цене. Оборудование рассчитано на диапазон давления 1-5 бар. Гарантийный срок изделий – 1 год. А также они производят автоматику для насосных станций, параметры работы таких устройств следующие:
  • рабочее давление – 1.4-2.8 бар;
  • полимерный материал корпуса с изолирующей прокладкой;
  • противопригарная защита из серебра с никелем;
  • контактные клеммы медные.

Среди производителей качественной продукции водоснабжения можно также выделить бренды «Джилекс», «Прессконтроль», Espa, «ВиСтан 3», «Акваробот», «Малыш» и Alco.

Советы

В процессе подбора, установки и эксплуатации автоматики для насоса своими руками существую нюансы, знание которых может улучшить эффективность работы системы циркуляционного и дренажного насоса.

Установка слишком высокого давления в системе негативно отражается на работе насоса, а кроме того, приводит к непропорциональному перерасходу электроэнергии. Иногда оно просто не срабатывает.

Автоматика водяного насоса 3-го поколения использует частотное управление оборотами насоса, если имеющийся насос не поддерживает такую технологию, в установке автоматики 3-го поколения нет смысла.

Подключая проводку, необходимо удостовериться в ее хорошем креплении к колодкам клемм. При этом определенная полярность насоса и напряжения неважны.

О том, как подключить реле давления к насосной станции, вы можете узнать далее.

схема подключения к скважине, автоматике и электросети

На чтение 6 мин. Просмотров 282 Опубликовано 12.06.2019 Обновлено 30.05.2019

Для подачи воды в дом от скважинного либо колодезного источника необходимо напорное оборудование. Наиболее часто используют погружные модели, поскольку они просты в эксплуатации и неприхотливы. Для самостоятельной сборки водоснабжающей системы необходимо иметь представление о схеме и особенностях подключения погружного насоса, чтобы он функционировал корректно.

Как подсоединить помпу к скважине и водопроводу

Система водоснабжения с погружным насосом

Перед монтажом погружного насоса требуется тщательная очистка скважинной шахты. Для этой цели, используя временную помпу, выкачивают из колонны жидкость, пока не удалится весь песок и примеси. Чтобы защитить напорное устройство от гидравлического удара, нужно установить на него невозвратный клапан.

Подключение насоса к скважине проводится в такой последовательности:

1. Монтируют трубопровод. При подключении насоса к жесткой трубе между ней и главной магистралью, передающей воду к потребителю, лучше вставить небольшой отрезок гибкого шланга для погашения вибрации электромотора.
2. К аппарату подсоединяют трос, электрический провод, шланг.
3. Устройство плавно опускают в скважину.
4. Когда насос достигнет дна, его поднимают на полметра-метр.
5. Трос жестко закрепляют, кабель подключают к электросети, шланг подсоединяют к остальной системе и укладывают в крепежные каналы.

На устье скважины следует установить крышку, чтобы предотвратить попадание в шахту грязи и посторонних предметов.

Электрическая схема подключения

Подключать скважинный насос без автоматики не рекомендуется

В зависимости от нужд пользователя и его финансовых возможностей можно выбрать один из методов подсоединения глубинной помпы к электрической сети.

Без автоматики

Без вспомогательных управляющих приборов подключение помпы идет с помощью заблаговременно смонтированной электророзетки с контактом заземления. Насос также заземляется. Для этого применяется основная шина дома, соединяющаяся с уже имеющимся заземляющим контуром здания.

Для подведения электричества к розетке применяется трехжильный кабель. Напряжение электропитания погружного насоса – 220В. Нельзя использовать розетки на 380 или 150 вольт.

Способ подсоединения без автоматики нельзя считать правильным. Он только представляет общий принцип подключения напорного устройства для скважины. Если не ставить автоматику, управляющую работой насосного оборудования, оно может сломаться при холостом ходе.

Через реле давления

Чтобы уменьшить стоимость комплекта напорного оборудования, можно применить схему подключения скважинного насоса только с реле давления без управляющего блока. Устройство отключает помпу, когда напор достигнет максимума, и запускает ее при уменьшении показателей до минимума.

С помощью блока управления

Автоматика первого поколения

При подборе модели автоматики сначала нужно выяснить, какая защитная система уже поставлена изготовителем в насосе. Современные аппараты уже защищены от перегрева и работы вхолостую. Иногда оборудование комплектуется поплавковым механизмом. С учетом этих данных можно подобрать один из трех вариантов автоматики – простой, с электроблоком управления второго или третьего поколения.

Простейшая защита наиболее часто применяется для автоматической водоподачи. Управляющий блок здесь собран из трех приборов:

• Блокиратор сухого хода. Он выключит аппарат, который работает без воды, предотвратив перегрев. Иногда допускается дополнительная установка поплавкового выключателя. Он выполняет те же функции, отключает насосное оборудование при понижении уровня воды, предотвращая его перегревание. Может показаться, что приборы примитивные, но они обеспечивают эффективную защиту электродвигателя.
• Гидравлический аккумулятор. Без него не выйдет обеспечить автоматическую водоподачу. Работает гидробак как накопитель воды. Внутри расположен рабочий механизм – диафрагма.
• Реле давления, укомплектованное манометром. Этот прибор позволяет проводить настройку работы релейных контактов.

Оснастить простой автоматикой напорное оборудование своими руками несложно. Принцип действия системы прост: при расходе воды давление в гидробаке понижается. При достижении минимального показателя реле запускает напорное оборудование, которое нагнетает воду в накопитель. Когда давление в гидравлическом аккумуляторе достигнет максимума, релейное устройство выключает установку. В процессе потребления воды цикл повторяется.

Регулировка пределов давления в накопителе осуществляется посредством реле. В приборе с помощью манометра устанавливают минимальные и максимальные параметры срабатывания.

Запускать скважинную помпу можно лишь после проверки и регулировки давления в накопителе. Показатель должен быть равным 0,9 части значения при включении.

Автоматика второго поколения

В автоматике второго поколения подключение идет через электроблок с набором датчиков. Они монтируются непосредственно на напорном оборудовании, а так же внутри водопроводной сети, и позволяют системе функционировать без гидробака. Импульс от датчиков поступает на электронный блок, который и управляет системой.

Работа напорного оборудования при такой схеме подключения погружного скважинного насоса к автоматике:

1. Жидкость накапливается лишь в водопроводе, где поставлен один из датчиков.
2. При падении давления датчик шлет импульс управляющему блоку, а тот запускает помпу.
3. После достижения нужного давления водяного потока в водопроводе насос отключается по аналогичной схеме.

Чтобы поставить подобную автоматику, понадобятся базовые познания в электротехнике. Работают эта и предыдущая защиты почти одинаково – по давлению воды. Однако электроблок с датчиками по стоимости более дорогой, из-за чего он не так популярен среди потребителей. Еще при применении автоматики можно не использовать гидробак, хотя при перебоях в электросети с ним вы не останетесь без воды. В накопителе всегда остается резерв.

Блоки управления третьего поколения

Автоматика третьего поколения надежная, качественная и дорогая. Ее установка позволяет значительно экономить на электричестве благодаря сверхточной настройке работы электродвигателя. Схема подключения усовершенствованной автоматики к глубинному насосу для скважины очень сложная, поэтому для ее подсоединения следует обратиться к профессионалу. Зато она обеспечивает полную защиту мотора от разнообразных поломок, например, перегрева при сухом ходе или сгорания обмоток при скачках напряжения в сети.

Блок работает от датчиков без гидробака. Эффективность достигается благодаря тонким настройкам.

Электродвигатель глубинной помпы при запуске качает жидкость на максимальной мощности, что не всегда нужно при небольшом ее расходе. Усовершенствованный автомат запускает мотор с мощностью, необходимой для требуемого объема забора и расхода воды. Это способствует экономии электричества и продлению эксплуатации напорного оборудования.

Возможные ошибки при подсоединении оборудования

Виды обратных клапанов

Поломки насоса не избежать при неправильно определенной высоте его подвеса. Если установить слишком низко, в помпу попадут мелкие камешки либо песок. Если, наоборот, чересчур высоко, может засосать воздух. Пренебрежение установкой невозвратного клапана оказывает негативное влияние на напорное устройство. В такой ситуации при каждом запуске он вначале заполняет водой вертикальную трубу, а после отключения на него действует гидроудар.

При увеличении высоты подъема воды возрастает сила удара, поэтому урон, который наносится насосу, будет больше.

Также не рекомендуется и слишком маленькое сечение водоподающей трубы. Эксплуатационный период останется без изменений, но на производительности это плохо скажется. Не установленная электрозащита, особенно в областях с перепадами напряжения, может стать причиной выхода из строя насоса.

Подключение электрических приборов лучше делать через стабилизаторы, а сложное и дорогое электрооборудование – через специальные станции управления и защиты. Сечение электропровода должно быть достаточным, в противном случае время работы мотора значительно уменьшится.

При неправильной установке автоматики и контрольно-измерительных приборов, а также подсоединении напорного оборудования к скважине неизбежна авария в системе. Если вы мало разбираетесь в теме, лучше доверить работу профессионалам.

схемы монтажа и принцип работы

Иметь скважину на своем участке довольно выгодно, но чтобы осуществлять из нее забор воды понадобится любая помпа. Лучше всего для этих целей подходят погружные и поверхностные насосы. Чтобы упростить процесс забора воды, в системе водоснабжения используется автоматика для скважинного насоса, которую способен самостоятельно установить практически каждый хозяин.

Принцип действия и существующие разновидности автоматики

Автоматику нет смысла покупать для поверхностных насосов, используемых только для полива огорода. Его можно самостоятельно включить на определенное время, а затем выключить. А вот подключение скважинного насоса к системе водоснабжения всего дома без умного устройства не обойдется. Отдавая предпочтение тем или иным моделям автоматики, необходимо вначале узнать, какая система защиты уже установлена производителем в насосе. Обычно современные агрегаты уже оснащены защитой от перегрева и сухого хода. Иногда в комплектацию входит поплавок. Исходя из этих данных, приступают к выбору автоматики для насоса, которая представлена потребителю в 3 вариантах.

Важно! Под понятием сухой ход подразумевается работа двигателя без воды. Жидкость, проходя через корпус насоса, служит охладителем двигателя. Без автоматики, имеющей устройство защиты от сухого хода, у работающего двигателя произойдет перегрев и сгорание рабочих обмоток.

Простейшая автоматика 1 поколения

Эта защита чаще всего используется для автоматизированной подачи воды. Автоматика состоит из 3 устройств:

• Блокиратор сухого хода отключит работающий агрегат без воды, обезопасив его от перегрева. Иногда дополнительно можно устанавливать поплавок-выключатель. Он играет ту же роль, отключая насос при снижении уровня воды, не давая ему перегреваться в сухом ходе. На первый взгляд – устройства примитивные, но защищают двигатель эффективно.
• Гидроаккумулятор является неотъемлемой частью автоматики 1 поколения. Иногда это неудобно, но без него автоматизировать подачу воды не получится. Работает гидроаккумулятор автоматики погружного насоса как накопитель воды. Внутри находится рабочий механизм – мембрана.
• Реле следит за давлением воды в гидроаккумуляторе. На нем должен быть установлен манометр, позволяющий настраивать параметры срабатывания контактов реле.

Установить любой насос с автоматикой 1 поколения проще всего, так как отсутствует сложная электрическая схема. Работает система просто. Когда начинается расход воды, давление в гидроаккумуляторе понижается. Дойдя до нижнего предела, реле включает насос для нагнетания новой порции воды в бак. Когда давление в гидроаккумуляторе дойдет верхнего предела, реле отключает агрегат. Во время работы цикл повторяется. Регулируют минимальное и максимальное давление в гидроаккумуляторе с помощью реле. В устройстве выставляют нижний и верхний предел срабатывания, а помогает в этом манометр.

Электронная автоматика 2 поколения

Прибор автоматического контроля 2 поколения представляет собой электронный блок с набором датчиков. Последние располагаются на самом насосе, а также внутри трубопровода, и позволяют работать системе без гидроаккумулятора. Сигнал от датчиков принимает электронный блок, где и происходит управление работой системы.

Как установленный датчик способен заменить гидроаккумулятор, можно понять по работе системы. Накопление воды происходит только в трубопроводе, где установлен один из датчиков. При снижении давления, датчик отсылает сигнал блоку управления, а тот, в свою очередь, включает насос. После восстановления давления воды в трубопроводе по той же схеме идет сигнал на отключение агрегата.

Чтобы установить такую автоматику потребуются базовые знания электротехники. Принцип работы защиты 1 и 2 поколения практически одинаков – по давлению воды. Однако электронный блок с датчиками выходит намного дороже, что не делает его популярным среди пользователей. Еще автоматика позволяет отказаться от использования гидроаккумулятора, хотя он часто выручает при отключении электричества. В емкости всегда остается запас воды.

Усовершенствованная электронная автоматика 3 поколения

Самой надежной и эффективной является автоматика 3 поколения. Ее стоимость довольно высокая, зато существенно экономится электроэнергия благодаря точной настройке работы двигателя. Подключить такой автоматический блок лучше доверить специалисту. Автоматика 3 поколения 100% защищает двигатель от всевозможных поломок: перегрев от сухого хода, сгорание обмоток при перепаде напряжения и др.

Как и в аналоге 2 поколения, автоматика работает от датчиков без гидроаккумулятора. Но суть ее эффективной работы заключается в тонких настройках. Дело в том, что любой электродвигатель насоса при включении качает воду на полную мощность, что не всегда требуется при малом ее расходе. Автоматика 3 поколения включает двигатель на такую мощность, которая требуется для определенного количества забора и расхода воды. Это позволяет экономить электроэнергию и продлевает срок службы агрегата.

Внимание! Умышленное завышение давления воды в системе снижает КПД насоса и увеличивает расход электроэнергии.

Назначение шкафа управления насосом

Подключение насоса к автоматике не обходится без установки электрического шкафа. Особенно он важен в системе водоснабжения, работающей от погружного агрегата. Внутри шкафа размещают все узлы управления, контроля и предохранители.

Установленными в шкафу автоматами выполняют плавный пуск двигателя. Легкий доступ к оборудованию позволяет регулировать частотный преобразователь, измерять характеристики тока на клеммах, регулировать скорость вращения насосного вала. Если используется несколько скважин с насосами, все приборы управления можно разместить в одном шкафу. На фото показана типичная схема оборудования, которая может находиться в шкафу.

На видео рассказывают об управлении насосом:

«Водолей» – лучшее решение домашнего водоснабжения

Рынок предлагает потребителю огромный выбор насосного оборудования. Для домашней системы водоснабжения лучшим вариантом является погружной насос для колодца и скважины «Водолей» от отечественных производителей. Агрегаты давно себя зарекомендовали высокой производительностью, длительным сроком эксплуатации и качественным исполнением. Плюс к этим достоинствам, цена изделия в несколько раз меньше от импортных аналогов с аналогичными характеристиками.

Работа погружного насоса происходит под водой. Часто доставать агрегат оттуда нежелательно. «Водолей», как и все погружные аналоги, выполнен в виде удлиненной капсулы. Корпус сделан из нержавейки. Сверху имеется 2 петли для фиксации страховочного троса. По центру расположен патрубок для фиксации подающей трубы. Кабель электропитания входит в корпус через герметичное соединение. Внутри корпуса находится электродвигатель, на вал которого насажены крыльчатки в отдельной рабочей камере. По конструкции и способу забора воды «Водолей» относится к центробежным агрегатам.

Превосходит колодезный погружной насос агрегат поверхностной установки простотой запуска. Достаточно подать питание, и лопасти сразу же начнут захватывать воду, подавая ее в систему. Чтобы запустить поверхностный насос, в заборную трубу и рабочую камеру с крыльчаткой, придется нагнетать воду через заливное отверстие. Производят насосы «Водолей» разной мощности и габарита. В быту используют модели диаметром 110–150 мм, в зависимости от сечения обсадной трубы скважины.

На видео рассказывают, как выбрать насос и какие бывают модели:

Установка погружного насоса и подключение его к автоматике

Схема подключения погружного агрегата зависит от того, какая используется автоматика для насоса, и обычно она отражена в руководстве по эксплуатации. Для примера давайте рассмотрим вариант сборки схемы с автоматикой 1 класса, работающей от гидроаккумулятора.

На этих видео пошагово рассказывают о монтаже погружного насоса:

Работы начинают с обвязки гидроаккумулятора. Согласно схеме к нему поочередно подсоединяют оборудование. Все резьбовые соединения уплотняют фумлентой. На фото можно увидеть очередность сборки.

Первой на резьбу гидроаккумулятора накручивают «американку». Это разъемное соединение в будущем пригодится для обслуживания накопителя воды, часто связанное с заменой резиновой мембраны. На свободную резьбу американки накручивают бронзовый переходник с резьбовыми отводами. В них вкручивают манометр и реле давления. Далее, крепят один конец подающей ПВХ трубы с помощью фитинга-переходника к торцу бронзового переходника на гидроаккумуляторе. Другой конец трубы фиксируют с помощью фитинга к патрубку насоса.

Подающую трубу с насосом укладывают на ровном участке. К петлям на корпусе агрегата крепят страховочный трос с запасом длины около 3 м. К трубе шагом 1,5–2 м пластиковыми хомутами фиксируют трос с кабелем. Свободный конец троса закрепляют возле обсадной трубы скважины. Теперь осталось спустить насос внутрь скважины, и натянуть страховочный трос. Обсадную трубу закрывают защитным оголовком, препятствующим засорение скважины.

Когда все готово, кабель подсоединяют к реле и ведут к электрическому шкафу управления. После первого включения насос сразу начнет качать воду в гидробак. На этом этапе надо сразу открыть водоразборный кран, чтобы стравить воздух.

Когда вода начнет течь равномерно без примесей воздуха, кран закрывают и смотрят на манометр. Обычно реле уже идет отрегулировано на верхний параметр давления воды – 2,8 атм., и нижний предел – 1,5 атм. Если манометр показывает другие данные, реле необходимо отрегулировать винтами, стоящими внутри корпуса.

Схема установки поверхностного насоса с автоматикой

Схема сборки системы с поверхностным насосом имеет несколько отличительных нюансов. Вся цепочка из автоматики набирается по тому же способу, что и для глубинного насоса. Но так как агрегат устанавливается возле скважины, к его входу подсоединяют ПВХ трубу забора воды диаметром 25–35 мм. На ее второй конец с помощью фитинга крепят обратный клапан, после чего спускают в скважину. Длину трубы подбирают так, чтобы обратный клапан был погружен в воду на глубину около 1 м, иначе насос будет захватывать воздух.

Перед первым запуском двигателя, через заливное отверстие необходимо налить воды, чтобы заполнить заборную трубу и рабочую камеру насоса. Если все соединения выполнены герметично, после включения насос сразу начнет качать воду.

Скважина, оборудованная автоматической системой подачи воды, создаст комфорт проживания в частном доме и обеспечит своевременный полив приусадебного участка.

Электрическое подключение погружного однофазного насоса

Хочется напомнить, что насосное оборудование, вещь достаточно дорогостоящая. Выход из строя насоса или его автоматики грозит не только новыми денежными расходами, но и продолжительным отсутствием воды в доме и прочими неприятностями.

Максимальную защиту необходимо предусмотреть еще на этапе проектирования системы.

Абсолютно обязательной является защита насоса от работы без воды. От такой ситуации никто не застрахован, даже в хорошо пополняемых источниках.

Так же необходимо обеспечить максимальную защиту электрической части.

Необходима установка защиты от короткого замыкания, от тока утечки. Нельзя включать насосы при сильных перепадах напряжения. Устанавливается стабилизатор напряжения и защитное устройство, не допускающее включение при вредном перепаде напряжения. Необходимо установить устройство, отключающее насос при превышении силы тока, что является аварийной ситуацией, например забившаяся песком крыльчатка насоса с ее блокировкой.

Если в доме имеется несколько фаз, желательно установить прибор автоматически выбирающий наиболее подходящую по параметрам.

Приборы управления и автоматики желательно подключать через магнитный пускатель, что разгрузит контакты реле автоматики и значительно продлит ей жизнь.

В данной комплектации, представлена типовая схема электрического подключения погружного насоса водоснабжения. Эта схема обеспечивает комплексную защиту людей и насосного оборудования: защиту от короткого замыкания; защиту от перегрузки и блокировки насоса; защиту от поражения людей электрическим током; защиту насоса от работы без воды; защиту от недонапряжения и перенапряжения; защиту клемм реле давления от прогорания. 

Щит включает в себя все функции блока управления и защиты Grundfos SQSK, но имеет расширенные возможности по дополнительной защите насоса и людей.

Обратите внимание, что метраж электрического кабеля следует установить из конкретных потребностей.

Схема подключения:

1 — автоматический выключатель

2 — устройство защитного отключения

3 — электронный предохранитель ОС-1-10

4 — реле контроля напряжения РН-113

5 — магнитный пускатель

6 — блок управления насосом по уровню HRH-5

7 — пара соединительных клемм

Advanced Automation повышает производительность насосной системы

Pumps & Systems, июль 2013

Системы управления насосами

имеют долгую и развитую историю. Анализ отрасли показывает, что конечной целью является водный транспорт. Независимо от того, транспортируете ли вы пресную или сточную воду, все оборудование, технологии и инженерные решения имеют один результат: перемещение воды из одного места в другое.

Вода перемещается по многим причинам, в том числе:

• Обработка для очистки, фильтрации, охлаждения, нагрева, аэрации или очистки для использования или потребления

• Используйте его в качестве средства передачи кинетической энергии для выработки гидроэлектроэнергии и / или для очистки предметов под давлением

• Использовать в качестве транспортного средства (например, для лесозаготовок, сточных вод под давлением, обработанных опилок)

История управления насосными системами
Открытие того, что человека и мулов можно заменить паровыми, газовыми и дизельными двигателями и, в конечном счете, электродвигателями, положило начало электрическому веку, который привел к современным системам управления насосами, автоматизации и контрольно-измерительным приборам.

Управление насосными системами осуществляется с помощью простого электромеханического реле давления. Эти переключатели контроля давления, как и большинство электрических устройств управления, были механическими устройствами, предназначенными для выполнения электрических функций. Переключатель представлял собой аппаратный пружинный механизм, который реагировал на сильфон, открывая или закрывая электрические контакты в зависимости от давления воды в замкнутой насосной системе. Эти контакты затем использовались для включения или выключения насоса с электродвигателем и до сих пор являются наиболее часто используемым устройством управления насосом.

Это простое управление функциональностью электрического насоса привело к разработке многосистемных устройств управления насосами, таких как генераторы переменного тока, датчики воды, детекторы утечек через уплотнения, искробезопасные реле и множество устройств контроля и обнаружения уровня. Эти устройства могут быть механическими, электромеханическими, электронными / твердотельными и интегральными схемами, которые выполняют неограниченное количество функций.

В стандартных системах управления насосами эти устройства используются в качестве функций управления для выполнения последовательности операций и функций насосной системы.Стандартная панель управления будет использовать электромеханические реле и контакторы для определения последовательности управления в соответствии с электрической схемой и через физическую проводку компонентов управления.

Современная специализированная панель управления с ПЛК, ЧРП и SCADA

Программируемые логические контроллеры
Современное состояние технологий для системных датчиков и устройств контроля позволяет собирать информацию о любом аспекте водной системы.Используя механические, электромеханические, твердотельные, тензодатчики, преобразователи, емкостные, звуковые, радиолокационные или радиочастотные (RF) технологии, можно контролировать многие показатели, включая уровень жидкости, давление, температуру, расход, pH, мутность, растворенный кислород. , крутящий момент, киловатты, коэффициент мощности, плотность и вес.

Средства автоматизации, в частности программируемые логические контроллеры (ПЛК), расширили и упростили электрическое управление. Первоначально разработанные для сокращения задержек и затрат на переналадку производства в автомобильной промышленности в течение модельного года, ПЛК заняли нишу в технологиях управления.ПЛК позволяют использовать и контролировать системные датчики, доступные в качестве устройств ввода. Затем они используют реальную информацию, собранную с устройств ввода, для выполнения функции на основе специально разработанной внутренней системной «пользовательской» программы. Затем программа пользователя принимает решения на основе имеющихся в настоящее время реальных данных со входов и активирует или деактивирует устройства вывода, такие как контакторы, пускатели, лампы и сигнализация.

Поскольку ПЛК представляют собой твердотельные системы автоматизации, они могут принимать или отправлять цифровые (включение / выключение) и / или аналоговые (от 0 до 10 вольт постоянного тока или от 4 до 20 миллиампер) сигналы, что делает их идеальными для мониторинга любого аналогового входного устройства. .Поскольку ПЛК в основном представляет собой компьютерный процессор, предназначенный для использования в качестве системы управления, он имеет встроенную способность взаимодействовать на нескольких аппаратных и программных платформах, используя:
• Modbus
• DeviceNet
• CAN
• Диспетчерское управление и сбор данных (SCADA)
• ProfiBus
• DataHighway
• Удаленный ввод / вывод
• Ethernet
• Промышленный Ethernet

Внутренняя конструкция ПЛК позволяет собирать и сообщать рабочие данные системы и информацию о производительности и отображать их через интерфейс человек-машина (HMI) или интерфейс операторского терминала (OTI).Эти терминалы HMI используют клавиатуру или сенсорный экран и доступны в различных конфигурациях и размерах. Эти системные данные затем могут быть записаны в базу данных и переданы в любой конфигурации для предоставления данных о производительности системы, тенденций и сигналов тревоги в различных форматах в удаленные места.

ПЛК

продолжают развиваться с другой версией, созданной на основе более совершенной технологии аппаратного обеспечения процессора — контроллером автоматизации процессов (PAC). В то время как ПЛК требует времени сканирования программы, измеряемого в миллисекундах, для выполнения сканирования программы пользователя, PAC может выполнять эту функцию за микросекунды.Это делает PAC хорошо подходящими для приложений высокоскоростного управления, обеспечения безопасности и обработки данных, которые требуются для крупных муниципальных очистных сооружений и приложений управления нефтехимическими процессами.

С развитием технологий управления насосами в производстве насосных двигателей используются несколько типов двигателей для водоснабжения и водоотведения. В этой отрасли всегда использовались электродвигатели с экранированными полюсами, с постоянными разделенными конденсаторами (psc), конденсаторные двигатели, электродвигатели с разделенной фазой и конденсаторные пуско-конденсаторные электродвигатели в однофазных приложениях, а также различные типы асинхронных двигателей в трехфазных приложениях.Это проверенные временем моторные технологии, которые будут использоваться и в будущем.

ПЛК можно использовать для управления неограниченным количеством приложений.

Частотно-регулируемые приводы
Появление частотно-регулируемых приводов (VFD) предоставило новые возможности управления для насосной промышленности. Разработка биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT), которые используются в частотно-регулируемых приводах, позволила переключать нагрузки двигателей с высоким током на высокую скорость.В VFD используются IGBT для использования широтно-импульсной модуляции (PWM), которая позволяет точно контролировать скорость электродвигателей переменного тока и, в свою очередь, скорость насосов, подключенных к этим двигателям.

Технология

VFD позволила насосной отрасли точно соответствовать требованиям гидравлической характеристики без необходимости обрезки рабочих колес или использования громоздких и громоздких систем механической передачи энергии с шкивом / клиновым ремнем.

Современная технология ЧРП объединила ЧРП с ПЛК, чтобы потенциально сделать его универсальной системой управления насосом.Эти интеллектуальные приводные системы позволяют ЧРП контролировать и управлять одним или несколькими насосами. Он может выполнять внутреннее чередование систем с несколькими насосами, контролировать точки гидравлической производительности и потребление мощности (киловатт-час), а также другие варианты управления насосами. Это позволяет интеллектуальным частотно-регулируемым приводам контролировать работу двигателя / насоса для обеспечения наиболее эффективной работы системы. Это управление энергоэффективностью встроено во многие панели управления. Эти интеллектуальные панели автоматизации могут рассчитать наилучшую энергоэффективность в киловаттах / галлонах.Чем больше галлонов перекачивается при меньшем количестве киловатт, тем выше эффективность. Этот расчет становится важным для обеспечения экономии затрат для операторов и соблюдения новых рекомендаций Министерства энергетики по эффективности насосов.

ЧРП доступны от нескольких производителей для любого применения.

Электродвигатели в муниципальных очистных сооружениях
Электродвигатели, которые раньше использовались только в промышленном производстве и станках, используются в различных приложениях.В частности, двигатели с постоянными магнитами используются в системах аэрации муниципальных очистных сооружений. Эти двигатели с постоянными магнитами выполняют ту же функцию, что и любой другой двигатель (преобразуют электрическую энергию в механическую). Однако с их роторами с постоянными магнитами они делают это со скоростью до 65 000 об / мин и управляются сервоприводом.

Эти турбинные воздушные насосы, использующие высокие рабочие скорости, работают с высоким КПД, что создает большой потенциал для экономии электроэнергии по сравнению с традиционными технологиями, такими как циркуляционные / аэрационные насосы для обработки лагуны.

Объединение технологий
Развитие новых технологий водоснабжения и водоотведения делает необходимость объединения этих технологических достижений. Новые технологии водоснабжения и сточных вод включают в себя усилители давления, сбор дождевой воды, обратный осмос, мембранный биореактор, биореактор с подвижным слоем и керамические системы фильтрации.

Все типы датчиков используются для мониторинга каждого аспекта системы. Затем расчет и контроль любых рабочих требований выполняются с помощью ПЛК или PAC. О производительности системы сообщается с помощью человеко-машинного интерфейса, а частотно-регулируемые приводы управляют системой насос / двигатель в соответствии с требованиями приложения.

Заключение
Опытный специалист по насосам в промышленной и коммерческой отрасли, а также в сфере управления насосами недавно сделал наблюдение: если убрать излишества и экстравагантности отрасли управления насосами, отрасль будет выполнять простую функцию управления электродвигателями. Это означает, что насос включается и выключается только для транспортировки воды.Использование всех аспектов современных технологий с управлением, автоматизацией и контрольно-измерительными приборами позволяет использовать различные — и, надеюсь, более умные — способы перемещения воды из одного места в другое.

Технология существует для управления, мониторинга, записи, передачи и хранения в базе данных любой функции насосной системы. Как некоторые производители автомобилей узнали в 1990-х годах в ходе нескольких проектов модернизации, возникает точка, в которой управление, мониторинг и контрольно-измерительные приборы становятся излишними и более не рентабельны.Существуют технологические возможности для создания такого «избыточного» сценария в отрасли управления насосами. Конечные пользователи и операторы должны быть осторожны в отношении сложности систем, которые спроектированы и указаны. Являются ли системы управления и мониторинга наиболее эффективным и экономичным способом управления и эксплуатации насосной системы для данного применения? Вопрос уже не в том, можно ли осуществлять мониторинг и контроль. Вместо этого нам нужно задаться вопросом, нужно ли этого достичь. Необходима ли массовая автоматизация для максимальной функциональности системы и рентабельна ли она? P&S

Q&A: Автоматизация насосов | Журнал Processing

Все графические изображения любезно предоставлены ARO

Жюльен Бассет — глобальный менеджер по продукции мембранных насосов в ARO с более чем 15-летним опытом в проектировании и разработке продукции. Бассет возглавляет разработку технических продуктов для управления жидкостями, обеспечивающих высокую производительность и удобство обслуживания. Для получения дополнительной информации посетите сайт arozone.com или позвоните по телефону 1-800-495-0276.

Q : Для каких насосов больше выгод от электронного управления и почему?

Хотя электронные средства управления полезны во многих приложениях с жидкостями, они особенно полезны при дозировании, дозировании и дозировании.

Во время процессов дозирования (например, наполнения резервуара до определенного объема или веса) простой механизм управления помогает операторам точно достичь желаемого количества, останавливая насос в тот момент, когда он достигает необходимого уровня. На точность ручного дозирования обычно влияет человеческая ошибка.

Процесс дозирования перекачивает химические вещества или другие ингредиенты в другую жидкость. Операторы информируются о функции управления технологическим процессом путем включения входного сигнала от системы управления (т.е., используя расходомер). Важно отметить, что не все пневматические насосы с двойной диафрагмой (AODD) могут обеспечить точное управление без встроенного электронного управления.

В измерительных приложениях насосы предназначены для перемещения жидкостей с точным расходом в течение определенного периода времени. Эти насосы зависят от частоты хода для достижения заданного расхода, но также могут быть улучшены или откалиброваны с использованием внешних входных сигналов от различных датчиков, таких как расходомер. Однако калибровка дозирующих насосов может быть довольно сложной и потребовать серьезного обучения оператора, что может вызвать проблемы, учитывая широкий диапазон навыков оператора.

Наконец, некоторые производители насосов также предлагают индивидуальные решения по управлению, которые могут выполнять вышеупомянутые функции. Эти решения практичны для получения результатов, не решая проблем, связанных с выбором нового оборудования системы управления и преодолением сложности программирования.

Q : W Какой уровень автоматизации должны внедрять операторы насосов для достижения максимальной эффективности своей работы?

Это полностью зависит от желаемого результата и долгосрочных целей оператора.Ключ к эффективной работе — это понимание переменных, которые требуют контроля и что является наиболее важным для конечного пользователя. В некоторых приложениях жидкостные процессы не являются рутинными, поэтому ручное управление может быть лучшим вариантом. Эти процессы не требуют такой же точности, как другие, поэтому ручное управление является жизнеспособным выбором, поскольку оно не приводит к потерям времени или значительным потерям труда.

В других случаях, таких как процессы с текучей средой, такие как дозирование, когда текучие среды обрабатываются в заданном соотношении или известном объеме, операции становятся повторяющимися.В этих приложениях автоматизация может упростить операции, устраняя проблемы с соотношением и контролем, тем самым повышая качество и высвобождая ресурсы, связанные с технологическим процессом.

Q : Многие люди говорят о промышленном Интернете вещей (IIoT) и его влиянии на мир автоматизации насосов. Что вы, как инженер-технолог, должны делать сейчас, чтобы подготовиться к будущему?

В индустрии жидкостей уже наблюдаются значительные улучшения в области обработки и производства жидкостей в результате внедрения IIoT.Среди других преимуществ технология, управляемая данными, имеет потенциал:

• Сокращение объема технического обслуживания, что приводит к снижению затрат и сокращению времени простоя
• Обеспечивает высокое качество жидкости благодаря усовершенствованному контролю процесса
• Позволяет легко анализировать данные с помощью облачных вычислений
• Обеспечьте лучший контроль процессов за счет улучшенной аналитики процессов

В будущем инженеры-технологи смогут готовиться, сохраняя гибкость и ожидая изменений. Это особенно важно для промышленного оборудования.Хотя оператору насоса могут не потребоваться расширенные функции насоса для тех приложений, которые он выполняет в настоящее время, гарантия того, что насос может быть модернизирована в будущем, дает им необходимую гибкость, чтобы оставаться в курсе событий без необходимости полной замены оборудования. Многие насосные технологии, такие как AODD, адаптируются к этим тенденциям, становясь более интеллектуальными и более технологичными.

Мембранный насос ARO с электронным интерфейсом

Q : Как можно внедрить автоматизацию, не столкнувшись с большой системной сложностью или эксплуатационными проблемами?

Это важный вопрос, потому что автоматизация должна упростить и повысить эффективность гидравлических процессов.Следует рассмотреть некоторые общие вопросы, чтобы определить, какой тип автоматизации имеет смысл.

Кавитация — Учитывайте различные условия, которые могут потребоваться для обработки ваших жидкостей, поскольку изменения вязкости или рабочих параметров могут привести к кавитации. Эффекты кавитации могут привести к точечной коррозии, что может привести к неблагоприятным последствиям для тщательно обработанных компонентов некоторых типов насосов, таких как шестеренчатые насосы, что приведет к дорогостоящему ремонту.

Условия работы всухую — Насосы AODD хорошо подходят для работы всухую, что упрощает их включение в автоматизированные системы, поскольку не требуются датчики для ограничения рисков, с которыми сталкиваются другие насосные технологии.Например, винтовые насосы винтового типа должны включать отдельные датчики, чтобы ограничить повреждение статора, которое происходит при работе всухую.

Остановка под давлением — Датчики температуры не требуются для контроля тепловыделения, связанного с контурами рециркуляции, необходимыми для отключения многих поршневых насосов с приводом от двигателя.

Изменения в рабочих условиях — В жидкостных процессах часто меняются условия, например, изменения вязкости, потока, давления или температуры жидкости. Инженеры-технологи регулярно вносят изменения, чтобы сделать их «лучше», но иногда они заканчиваются ситуациями, когда насосы работают некорректно. Например, насосы AODD могут надежно работать в широком диапазоне давления и расхода, в то время как центробежный насос может резко снизить надежность или эффективность при небольших изменениях давления или расхода — всего на 10 процентов. Другое последствие состоит в том, что изменения в условиях эксплуатации могут также вызвать потребность в дополнительном оборудовании для лучшего управления процессами или получения желаемых результатов.

Насосы

AODD устойчивы к изменяющимся условиям, что позволяет упростить системную интеграцию.

Преимущества электронного управления

Различные уровни электронного управления предлагают операторам ряд возможностей в обработке. Элементы управления и их преимущества
включают:

Входные датчики для мониторинга процесса

• Датчик конца хода
  • Контролирует объем и расход насоса
  • Обеспечивает интервалы технического обслуживания для сокращения времени простоя
  • Обеспечивает обратную связь с обратной связью относительно производительности насоса
• Датчик утечки
  • Контролирует отказ диафрагм
  • Предотвращает разливы и связанные с ними риски для здоровья
• Другие датчики, такие как pH, нагрузка, расход, давление, температура
  • Большинство этих датчиков работают с сигналом 4-20 мА и могут дать представление об условиях эксплуатации.
  • Они позволяют осуществлять мониторинг и управление в пределах определенных параметров процесса
    или допуска

Выход устройства для обработки управления

• Электромагнитный клапан
  • Запускает и останавливает насос, чтобы снизить риски для здоровья и труда конечного пользователя, связанные с ручным управлением
  • Ограничение потерь энергии с автоматическим остановом

Учитывая вышеупомянутые проблемы обработки жидкости, насосы с электронным интерфейсом могут дать эффективные результаты, включая более высокую точность, безопасность и повышенную производительность.

Замечания по применению: Автоматизация управления несколькими насосами

Ведущей компании по гидроразрыву скважин требовалось иметь систему для управления несколькими насосами с одного компьютера с использованием ранее разработанного кода, предназначенного для управления одним насосом за раз. Приложение должно иметь возможность запускать несколько исполняемых файлов другого приложения, а также отслеживать и контролировать систему.

Используя программное обеспечение для проектирования систем LabVIEW, Data Science Automation (DSA), сертифицированный член ассоциации интеграторов систем управления (CSIA) с опытом разработки полевых приложений для нефтегазовой отрасли, смог создать приложение, запускающее другое приложение и связанное с данными и элементами управления для мониторинга и управления целями в реальном времени (RT).Это позволило конечному пользователю управлять до 16 насосов для гидроразрыва с одного компьютера.

Сведения о приложении
Этот процесс был необходим, когда компания, производящая гидроразрыв пласта, хотела автоматизировать свое оборудование. Операторам оборудования нужен был способ, чтобы один оператор управлял группой насосов из одного места и имел возможность устанавливать расход и максимальное давление, а оборудование определяло наилучшее решение для выполнения работы.

Созданное приложение для управления несколькими насосами для гидроразрыва пласта (MFPC) позволяет одновременно подключать более одного контроллера.В каждом приложении управления насосами оператор выбирает цвет для группы насосов, находящихся под его управлением. После того, как оператор выбирает насосы, которыми он хочет управлять, насосы блокируются, и другим операторам MFPC не разрешается подключаться к этим насосам, пока оператор не освободит управление путем программного отключения от него. На каждом насосе есть Compact Field Point (cFP) или Compact RIO (cRIO), которые были предварительно настроены с правильными параметрами для работы насоса и обратной связью, необходимой для мониторинга управления. Еще до разработки MFPC в LabVIEW было создано приложение для управления одним насосом. Код управления одним насосом потребовал лишь незначительных изменений, чтобы новое приложение MFPC могло работать.

Оператор использует экран настройки скважины, показанный на Рис. 1 , для настройки расположения скважины. Это включает в себя направление устья скважины и насосы, которыми они будут управлять на «ракете» (коллектор насосов). Ракета — это главный трубопровод, который был подключен ко всем насосам и устью.Оператору также необходимо установить максимально допустимое давление для предотвращения выброса в качестве меры безопасности. Оператор может отрегулировать максимально допустимое давление с помощью экрана настройки давления, как показано на Рисунок 2 . Этот параметр используется для всех насосов, управляемых приложением управления насосом, и может составлять более 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Алгоритм контроллеров реального времени смотрит на входное давление и прогнозирует следующий набор показаний давления, чтобы определить, может ли давление превысить установленный предел.Эта функция помогает экипажу избежать разрыва труб и травм.

После того, как насосы выбраны и установлен предел давления, приложение MFPC позволяет операторам выбирать скорость, с которой они хотели бы работать. Приложение создает решение для управления насосами, которое проверяет гармоники на основе типов используемых насосов и их рабочих настроек.Оператор также может выбрать отдельный насос и удалить его из раствора, если насос не работает с приемлемой производительностью. При желании оператор может также заблокировать отдельный насос на уровне передачи и дроссельной заслонке. После запуска приложения оператор может выбрать экран нормы, показанный на , рис. 3, , и изменить норму на новую норму. Ставка вступает в силу только после того, как оператор нажимает кнопку фиксации.

Каждой группе насосов назначается цвет, и операторы отдельных приложений выбирают цвет на экране выбора цвета.После выбора цвета оператором этот цвет будет отключен и затенен для всех других операторов MFPC на экране выбора, чтобы избежать подключения насосов к неправильному приложению MFPC.

Главный экран, показанный на Рис. 4 показывает подключенные насосы и отображает значения для каждого насоса, если он заблокирован или нет, а также состояние подключения. На элементы управления можно щелкнуть, чтобы вызвать нужные элементы управления. На верхние элементы управления HHP и RATE можно щелкнуть, чтобы открыть табло, на котором представлены общие данные для всех насосов в сети и насосов, находящихся под управлением MFPC.Это позволяет операторам управлять своей рабочей нагрузкой вместе с другими операторами. При нажатии на индикаторную лампу отображается панель ошибок и предупреждений с описанием предупреждения и номером насоса, с которым оно связано. Щелчок по давлению вызывает экран настройки давления, а щелчок по индикатору расхода вызывает экран выбора расхода. Выпадающее меню в центре верхнего главного экрана позволяет пользователю выбрать любую из основных функций, а также нейтральную функцию и функцию выключения.Экраны предупреждений и табло показаны на Рис. 5 .

Рис. 4. Это главный экран, на котором показаны элементы управления и активные насосы, а также заблокированный насос. Два насоса находятся в стоянке без выходного давления или скорости.

Результаты применения
DSA сообщает, что наличие исходного кода для управления одним насосом упростило подключение нового приложения с несколькими MFPC. При использовании некоторых стандартных архитектур LabVIEW потребовались лишь незначительные изменения существующего кода для существующего кода управления одним насосом.

В результате это приложение MFPC упрощает оператору управление несколькими насосами из одного места, которое может находиться на безопасном расстоянии от трубопровода высокого давления. Предыдущий метод управления этими насосами заключался в том, чтобы оператор стоял рядом с насосом и использовал рычаги и органы управления для регулировки производительности насоса.

В целом приложение, разработанное DSA с использованием LabVIEW, смогло предоставить конечному пользователю возможность сократить количество операторов и разместить оператора на безопасном расстоянии от наиболее опасной зоны буровой площадки.Это также позволило лучше контролировать процесс и, с помощью дополнительных компонентов системы, сделать весь процесс намного безопаснее.

Data Science Automation — компания по разработке программного обеспечения и систем, специализирующаяся на разработке высокотехнологичных ПК и сетевых решений для исследовательских и промышленных клиентов. У DSA есть три операционных подразделения для автоматизации процессов, автоматизации бизнеса и технического обучения с офисами в Питтсбурге, Филадельфии, Кливленде, Дейтоне и Индианаполисе. Для получения дополнительной информации о DSA посетите www.dsautomation.com .

Ассоциация интеграторов систем управления (CSIA) — это глобальная некоммерческая профессиональная ассоциация компаний, занимающихся интеграцией систем управления, которая занимается продвижением системной интеграции для успеха участников и их клиентов. Для получения дополнительной информации посетите www.controlsys.org .

Эта статья была адаптирована из статьи DSA «Разработка контроллера насоса для гидроразрыва с использованием NI LabVIEW, Compact FieldPoint и Compact RIO», получившей награду NI LabVIEW FPGA (программируемая вентильная матрица) за инновации и являющейся финалистом конкурса National Instruments. (NI) Награда за достижения в области дизайна графических систем, 2012 г. (категория «Энергетика»).

Подпишитесь на электронные бюллетени PI Process Instrumentation

Управляйте своим бассейном с помощью автоматизации!

От Nest до Google Home автоматизация везде! Система автоматизации бассейна позволяет подключать оборудование вашего бассейна к одному центральному концентратору через Wi-Fi и центр управления. Соответствующее мобильное приложение системы позволит вам управлять этими функциями с вашего телефона. Большинство систем автоматизации также могут подключаться к Echo или подобному интеллектуальному устройству. Это удобство во всей красе!

Какие части моего пула я могу автоматизировать?

Практически любым типом оборудования, от насосов до осветительных приборов и обогревателей, можно управлять по беспроводной сети с помощью системы автоматизации, что позволяет настроить настроение на заднем дворе еще до того, как вы вернетесь домой.

• Насосы для бассейнов — управляйте потоком воды к функциям или включайте и выключайте насос
• Освещение — настройте настроение из любого места, контролируя цвет и интенсивность освещения бассейна. Вы даже можете предварительно запрограммировать световое шоу
• Температура — подключенный обогреватель для бассейна позволит вам нагреть бассейн или спа, чтобы он был готов к работе, когда вы вернетесь домой
• Гидромассажные ванны — включение форсунок с пульта дистанционного управления
• Особенности — включить или выключить ламинарные форсунки, фонтаны или водопады
• Хлораторы — контролируют уровень соли и регулируют выход хлора

Лучшие системы автоматизации бассейнов

Hayward Omnilogic

• Простая установка и монтаж панели
• Удобный пользовательский интерфейс, полное управление с компьютера или мобильного устройства
• Создание до 25 тем оформления заднего двора
• Неограниченное обновление программного обеспечения

Pentair EasyTouch

• Совместимость с ПК, Mac, iPad, iPhone, iPod touch и Android
• Управляет функциями фильтров и насосов, а также несколькими дополнительными элементами оборудования
• Четкие, интуитивно понятные инструкции

Дженди AquaLink

• Водонепроницаемый беспроводной пульт дистанционного управления для использования у бассейна
• Круглосуточное управление с любого смартфона из любого места с iAquaLink
• Контроллер для освещения, функций, насосов и др.

Для получения дополнительной информации об автоматизации бассейнов обратитесь в местный магазин Pinch A Penny.Мы будем работать с вами, чтобы установить пакет автоматизации, который лучше всего подходит для вашего бассейна и оборудования.

Найди пенни рядом с тобой

Системы управления насосами

Эта часть серии обучающих программ по насосам. Первая страница находится в Насосы: Выбор насоса по шагам.

Самый простой тип системы управления насосом — это простая вилка и розетка. Чтобы включить насос, просто вставьте его в розетку, чтобы выключить воду, просто отключите его. Это пример самой простой системы управления насосом, и все же все элементы управления насосом являются не более чем разновидностью этой же процедуры.Насос запускается и останавливается включением или отключением питания!

Следующим шагом в управлении насосом является избавление от вилки и розетки и использование постоянного выключателя для включения и выключения потока энергии, похожего на выключатель света. Некоторые маленькие насосы останавливаются и запускаются именно таким образом. Но с более высоким напряжением и силой тока, обычно используемыми для ирригационных насосов, простой переключатель не будет безопасным или практичным. Переключатель должен быть огромным, чтобы выдерживать нагрузку. Добавьте к этому проблемы безопасности, которые возникают, когда вы добавляете воду в уравнение.Хотя 110 вольт могут убить вас, прикосновение к нему сухими руками, скорее всего, вызовет у вас неприятный шок. Возьмите такое же напряжение мокрыми руками, и есть большая вероятность, что ваше сердце остановится, или, по крайней мере, вы пожалеете, что не остались в постели в тот день! Вода делает вашу кожу намного лучше проводником электричества. Помните ту маленькую шутку из детства, которую устраивали ваши друзья, с 9-вольтовой батареей и вашим языком? Если прижать клеммы аккумулятора к коже, ничего особенного не произойдет. Но перед тем, как попробовать, лизните кожу (я не рекомендую приклеивать клеммы аккумулятора прямо к языку!), И вы услышите и, возможно, почувствуете скачок искры! Вот что делает вода с напряжением 12 вольт и долей ампера.Поверьте, когда я говорю вам, что 24 вольта и 2,5 ампер, выдаваемые большинством автоматических контроллеров полива, заставят вас сказать некоторые довольно наглядные вещи, если вы возьмете не те два провода мокрыми руками. Представьте себе эффект, если вы увеличите напряжение до 240 вольт и 15 или 20 ампер! (Между прочим, вас убивают усилители, а не напряжение!) По этой причине большинство схем управления насосами спроектированы с использованием релейной цепи, которая изолирует пользователя от напряжения насоса. Схема реле похожа на посыльного.Вы говорите реле запустить насос, и реле запускает его за вас. Большинство реле используют 12 или 24 вольт, некоторые — 120 вольт. Например, в элементах управления спа обычно используется релейная цепь на 24 В, потому что производители знают, что вы собираетесь включать и выключать их мокрыми руками.

Автоматизация цепи управления насосом

Чтобы автоматизировать управление насосом, просто замените ручной переключатель в цепи автоматическим переключателем. Обычно используются несколько типов.

Типы автоматических переключателей насосов:

Приводы с регулируемой скоростью или «ЧРП». Это небольшие компьютеры, управляющие насосом. Они не просто включают и выключают насос, они также контролируют скорость двигателя насоса. Приводы с регулируемой скоростью быстро заменяют все другие методы, перечисленные ниже, поскольку они приводят к более высокой эффективности работы как насоса, так и системы орошения. Это означает снижение затрат на электроэнергию и лучшее орошение! Типичный привод с регулируемой скоростью работает с использованием электронного датчика давления, установленного на трубопроводе системы орошения после насоса.Датчик постоянно измеряет давление в системе орошения и отправляет эту информацию в компьютер. Затем компьютер изменяет скорость насоса вверх или вниз в зависимости от текущего значения давления. Вы устанавливаете желаемое давление на компьютер. Если текущее давление ниже требуемого, компьютер ускоряет насос, чтобы увеличить давление. Если давление слишком высокое, компьютер замедляет работу насоса. Поскольку компьютеры могут быть запрограммированы на выполнение множества задач, эти системы часто имеют всевозможные другие функции, они часто могут контролировать множество различных типов датчиков, температуру, расход, время суток и т. Д.и отвечать на эти предложения. Если они подключены к Интернету, они могут отправлять уведомления в виде текстовых сообщений, если обнаружена проблема с насосом или если давление слишком низкое и насос не может работать быстрее. Новые функции появляются постоянно.

Реле давления. Это старая система, которая десятилетиями использовалась для насосов для домашних скважин. Эта система недорогая, надежная и проверенная временем. Реле давления установлено на выходном патрубке насоса и измеряет давление. Реле давления включает насос, когда давление в трубах падает, и выключает его, когда давление становится слишком высоким.Типичная установка будет иметь напорный бак, в котором хранится вода под давлением, так что насос не будет быстро включаться и выключаться из-за изменений давления. Бак действует как резервуар для стабилизации давления в системе. Большинство реле давления регулируются, вы можете изменять настройки давления включения и выключения в ограниченном диапазоне давления, обычно от 20 до 45 фунтов на квадратный дюйм.

Контроллер полива. Большинство контроллеров полива («таймеры», которые включают и выключают клапаны вашей системы полива) имеют встроенный контур запуска насоса.Вы просто подключаете провода, идущие к переключателю на схеме выше, к клеммам запуска насоса контроллера, и контроллер орошения будет включать насос всякий раз, когда он включает клапан. Не подключайте контроллер к существующей релейной цепи. Другими словами, если в вашем насосе уже есть цепь стартера низкого напряжения с реле, вам необходимо установить новую для контроллера полива. Контроллер имеет собственный источник питания переменного тока на 24 В, поэтому, если вы подключите его к существующей цепи, контроллер полива может быть поврежден.Вы можете купить готовые реле, которые соединяют ваш контроллер полива с насосом. Если вы не разбираетесь в электрических схемах, попросите электрика подключить его за вас!

Реле потока. Реле потока иногда используются на бустерных насосах. Когда переключатель обнаруживает поток в трубах, он включает насос. Итак, если вы откроете клапан спринклера, вода потечет, и включится насос. Это работает, только если вода уже находится под давлением, и вы хотите использовать насос для увеличения давления. Примером может служить спринклерная система, подключенная к трубам местной компании водоснабжения, которая требует большего давления, чем предоставляет компания водоснабжения. Реле потока, кажется, имеют довольно короткий срок службы и служат всего несколько лет, поэтому, если вы используете этот тип переключателя, будьте готовы к его частой замене.

Таймер. Для включения и выключения насоса в заданное время можно использовать любой электрический таймер. Просто шаг вперед от розетки или ручной переключатель включения / выключения. Реле используется для запуска и остановки высоковольтного насоса с помощью таймера низкого напряжения, как и стандартный контроллер полива.

Это конец серии руководств по насосам.

Сохраняйте здоровье растений с помощью автоматического полива: balenaPlant

Не слишком ли много вы поливаете, даже когда не забываете поливать растения? Недостаточно? Этот проект сочетает в себе Raspberry Pi, balenaBlocks, датчики окружающей среды и автоматизацию водяного насоса, чтобы обеспечить полив ваших растений с помощью сенсорного управления данными.

Получите доступ к панели управления, отображающей данные о вашем предприятии, из любой точки мира с помощью balenaCloud.Добавляйте новые мониторы растений быстро и легко, используя один и тот же код приложения на разных устройствах. Используйте свое воображение (и некоторые дополнительные детали) и превратите balenaPlant в balenaGarden.

Мы поделились предыдущей версией этого проекта в «счастливый час» для Интернета вещей. На этот раз с помощью замечательных товарищей по команде мы преобразовали большую часть кода в balenaBlocks .

Содержание

Перед тем, как начать

Обзор

В рамках этого проекта мы часто будем проводить измерения с помощью нашего датчика температуры и влажности, емкостного датчика влажности почвы и следить за уровнем воды в резервуаре. Идея: убедитесь, что растение поддерживает целевой уровень влажности.

Скрипты python будут принимать показания температуры, влажности, влажности почвы, переключателя насоса и balenaBlocks; соединитель и ручка приборной панели для хранения и построения диаграмм данных. Отдельно другой скрипт на питоне будет проверять уровень воды в резервуаре и управлять частотой подачи воды в почву растений.

Требования к оборудованию

Вот список материалов. Это не обязательно рекомендации, это ссылки, которые представляют, что, вероятно, будет хорошо работать с этим проектом.

Программные требования

Вот программное обеспечение, которое вам понадобится для работы:

• бесплатная учетная запись balenaCloud (первые десять устройств полнофункциональные и бесплатные)
• balenaEtcher для записи образов ОС на SD-карты
• (необязательно) balenaCLI, если вы хотите взломать этот проект, отправить код локально и т. Д. Если вы хотите пойти по этому пути, вы также захотите клонировать репозиторий GitHub.

Не забудьте про растение. Мы рекомендуем что-то упругое, что вы можете надеть или под водой во время тестирования — что-то вроде бамбука отлично подойдет.И самое главное: вода.

Учебник

Сборка оборудования

Исходная сборка может быть сделана с помощью нестандартной разводки с использованием макетов или с помощью HAT автоматизации. ПРИМЕЧАНИЕ. Для этой сборки мы будем использовать Pimoroni Automation HAT. В будущем обновлении мы также протестируем Automation HAT MINI. Схема проводки и реле должна быть одинаковой во всех отношениях (каламбур).

Припой на датчике DHT22

Подключите питание и землю к разъему 3.Контакты 3 В. Подключите контакт данных к контакту SCLK, который является контактом 11 GPIO (вы увидите ссылку на это в коде полива растений). Это единственная пайка, которую вам нужно будет сделать для этого проекта.

Добавить емкостной датчик влажности

Полезно покрасить или покрыть открытые электронные компоненты этого датчика наружной краской или лаком для ногтей. Таким образом, вода не сможет закоротить ваш датчик или настройку.

Подайте питание на датчик влажности почвы, используя клеммы 5 В на HAT, и вставьте провод данных в клемму ADC 1 (поскольку датчик выдает нам аналоговый сигнал для преобразования).

Добавить перистальтический водяной насос 12 В

Подайте питание на перистальтический насос, используя клемму 5 В на Automation pHAT. Подключите провод заземления насоса к нормально разомкнутой клемме, чтобы получить доступ к функциям реле HAT.

Добавить поплавковый выключатель

Включите поплавковый выключатель с помощью клеммы 5 В, а другой провод подключите к клемме INPUT 1.

Замкнуть петлю

Замкните цепь водяного насоса, используя провод для подключения клеммы RELAY 1 COM к GND (белый провод выше).

Настроить все

После подготовки Automation HAT (пайки контактов, соединительных клемм и т. Д.) Подключите его к Raspberry Pi через контакты GPIO.

Добавьте датчик влажности в почву растения (или его отсутствие в случае с этим бамбуком). Добавьте один конец водяного насоса в источник воды, а другой конец в почву растения. ВАЖНО: Иногда для некоторых насосов неясно, какая труба что делает — как только вы проверите, отметьте или заклейте линию, чтобы определить, какая вода входит, а какая выходит.Последнее, что вы хотите сделать, — это облить свою электронику водой.

(Необязательно) Дополнительные аксессуары для сборки или 3D-печати

Создатели оригинального проекта создали детали, напечатанные на 3D-принтере, чтобы удерживать различные детали или заключать электронику проекта. Прочтите эту ветку форума, чтобы узнать больше.

Добавить и развернуть приложение

Развернуть с баленой

Как только вы войдете в свою учетную запись balenaCloud (помните: первые десять устройств являются бесплатными и полнофункциональными), нажмите кнопку ниже, чтобы автоматически развернуть проект в вашей учетной записи.

Назовите свое приложение, выберите тип устройства и нажмите «Создать и развернуть». Вы попадете на панель управления вашего приложения, и наши разработчики начнут создавать вашу версию сборки в фоновом режиме (вы увидите уведомление в навигационной панели навигации).

Добавить устройство

По завершении этого шага добавьте новое устройство, щелкнув «Добавить устройство» и выбрав тип устройства. Если вы планируете использовать Wi-Fi, укажите здесь свои учетные данные.В противном случае подключите к Интернету кабель Ethernet. Заполните модальное окно, и ваша ОС загрузится.

Запишите образ ОС на SD-карту

Вставьте SD-карту в свой компьютер, загрузите Etcher и прошейте загруженную balenaOS на вашу карту. Вставьте карту в свое устройство и дождитесь, пока она включится и отобразится на панели инструментов вашего приложения. Как только устройство загрузит код, приложение должно быть готово к использованию.

Использование balenaPlant

Пришло время все проверить.Во-первых, позвольте получить доступ к вашему устройству в приложении. Вы увидите его подробную информацию, включая теги, которые показывают уровень влажности, а также высокий или низкий уровень воды.

Вы также увидите локальный или общедоступный URL-адрес для устройства. Используйте любой из них, чтобы получить доступ к приборной панели для датчиков.

Доступ и настройка приборной панели

Получив доступ к URL-адресу вашего устройства, вы попадете на панель управления. Отсюда вы можете увидеть график временных рядов температуры и влажности, уровня воды и записанной активности насоса.Для опытных пользователей Grafana не стесняйтесь настраивать свою панель инструментов или экспериментировать с добавлением предупреждений для каждой диаграммы (однако мы не будем рассматривать это в этом руководстве).

Настройка фаз газораспределения

По умолчанию balenaPlant проверяет уровень воды в растении каждые 90 отсчетов (определяется с помощью pump_delay переменная, умноженная на 6). В зависимости от настройки и оборудования, 90 отсчетов помпы могут означать 15 минут. Для других настроек это может означать 45 минут. Для этого потребуется небольшая калибровка.

Значение по умолчанию для следующих причин:

• Редкая работа насоса предотвращает перегорание двигателя
• Полив с длинными интервалами между сеансами позволяет почве или растущему материалу впитывать воду для более точного считывания

Вы можете изменить время задержки помпы, изменив значение в переменной устройства (находится в меню слева в balenaCloud). Установите для pump_delay более высокое значение для более длительного времени ожидания (большее количество циклов насоса) и более низкое значение для более короткого ожидания между поливами.При правильной настройке вы никогда не переполнитесь водой, потому что даже если истекшая задержка пройдет, насос не запустится, если уровень влажности соответствует вашим требованиям.

Посетите такой сайт, чтобы определить, какой процент влажности идеален для вашего растения.Все растения разные и, вероятно, потребуют разных настроек. Его окружение и окружение также повлияют на его благополучие!

ПРИМЕЧАНИЕ: При изменении переменной устройства произойдет сброс устройства.

Что дальше?

После того, как вы протестируете кое-что здесь, попробуйте другие виды растений, отрегулируйте целевые значения влажности почвы и уберите одно задание из своего списка дел.

Точка входа в гидропонику и аквапонику IoT.
Как технолог, производитель и гидропонный садовник, я нашел этот проект чрезвычайно интересным и приятным в реализации. Это дало мне основу для проекта IoT, чтобы начать думать не только о поливе одного растения.

Теперь мне в голову приходят такие идеи, как:

• Как мне адаптировать этот проект для гидропоники, управляемой IoT?
• Как я могу настроить несколько экземпляров этого проекта на balenaCloud, чтобы мне было намного проще управлять всем садом?
• Могу я подключить это к основному резервуару для воды, а не к отдельному резервуару?
• Что еще я могу сделать, чтобы контролировать качество воды, которую я использую (например,грамм. датчики pH, мутности и т. д.)
• Как я могу добавить возможности IP-камеры для наблюдения за моими заводами?
• Могу ли я использовать ИИ для обнаружения и определения болезней или сбоев растений?

Я чувствую, что теперь могу лучше ответить на эти вопросы, когда я изучил некоторые основы в этом первом проекте. Следите за обновлениями этого проекта (например, управление флотом как садом) и, возможно, некоторые ответы на поставленные выше вопросы.

Попробовать

Зачем автоматизировать полив одного растения, если можно вырастить и вырастить еще много? Что делать, если вы модернизируете помпу? Что, если вы добавите светодиодные лампы для выращивания? Возможности безграничны.

Ознакомьтесь с этой сборкой в ​​реальном времени (более старая сборка, в которой используется метод командной строки balena) или посетите наши форумы для получения дополнительной информации. Если вы попробуете этот проект, мы будем рады услышать ваши вопросы и отзывы в Twitter, Facebook и Instagram.

Найдите, попробуйте и отправьте свои собственные проекты на balenaHub

Вы найдете этот пограничный проект и многие другие на balenaHub, нашей торговой площадке для IoT и периферийных проектов. С помощью быстрого поиска найдите свой следующий периферийный проект, от цифровых вывесок, видеонаблюдения, периферийного искусственного интеллекта, анализа звука и т. Д.Или создайте свой собственный проект и поделитесь им со всем миром.

Автоматизация управления буровыми насосами: применение при бурении в Северном море | SPE Drilling & Completion

Бурение в Северном море сталкивается со все более сложной проблемой управления давлением из-за узких окон геонападения в истощенных коллекторах. Кроме того, появление уплотнений может вызвать серьезное повреждение пласта и увеличить непродуктивное время. Для решения этих проблем за последние 4 года была разработана автоматизация управления буровыми насосами, чтобы свести к минимуму вероятность разрыва пласта при запуске буровых насосов или циркуляции.Чтобы учесть аномальные ограничения потока в затрубном пространстве, автоматические действия также являются неотъемлемой частью автоматизации бурового насоса, описанной в этой статье.

Поскольку скважинные условия постоянно меняются (например, глубина, температура, расход, время гелеобразования, доля выбуренной породы), необходимо постоянно обновлять необходимые меры безопасности для работы буровых насосов. Для оценки скважинной ситуации в режиме реального времени используются современные модели переходной температуры и гидравлические модели. На основе текущего контекста выполняются оценки максимальной производительности насоса и допустимого ускорения потока, которые отправляются в систему управления буровым насосом для использования в качестве пакета защиты.Кроме того, чтобы помочь бурильщику во время подключений, процедура запуска насоса была полуавтоматизирована, чтобы сократить время подключения. Наконец, также доступна автоматически запускаемая процедура отключения насоса, чтобы минимизировать последствия уплотнения для гидроразрыва пласта.

Первая версия системы была испытана во время бурения одной скважины в 2008 году в Северном море. Основываясь на первоначальном опыте, доработанная версия была использована при бурении трех скважин, пробуренных на норвежском континентальном шельфе в 2009 году.