Användning av en frekvensomvandlare och spänningsregulator i förortsvattensystem

Den här artikeln diskuterar användningen av en frekvensomvandlare och en spänningsregulator för att lösa problemet med att hantera ett förortsvattensystem. Artikeln är en fortsättning på artikeln. “Spänningsregulator för smidig reglering av effekten vid lasten”, som beskriver vad en "spänningsregulator" är, en design beaktas, anslutningsdiagram ges.

Som ett objekt för automatisering valdes ett hus i en förortsstugby, ansluten till en central vattenförsörjning. Den största nackdelen med det centrala vattenförsörjningssystemet i byn är inkonsekvensen för vattentrycket, i ett mycket brett intervall på 0,5-1,8 atm., Vilket i sig inte räcker för att bekvämt ta en dusch eller att vattna hela trädgården samtidigt.

Kunden ombads att modernisera det nuvarande vattenförsörjningssystemet, skapa ett effektivt system för att reglera utloppstrycket i stugan och automatisera bevattningssystemet i den personliga tomten. Följande villkor lades fram som en uppgift:

• utgångstrycknivån i stugan bör vara kontinuerligt justerbar i intervallet 2,0 till 4,0 atm.;

• vattentrycket ska vara stabilt och bör inte bero på vattenflödet i stugan och på nivån på inloppstrycket;

• skydd mot torr drift av pumpen bör tillhandahållas;

• bevattningssystem ska automatiskt tillhandahålla vatten för upp till 6 sprinklers fördelade över hela webbplatsen;

• systemet ska kunna parametrera och styra från en bärbar pekskärm över luften;

• möjligheten till fjärrövervakning och kontroll via Internet bör tillhandahållas;

• systemet bör ge energi och resursbesparing;

den I allmänhet kan systemet delas in i tre delar:

• vattenförsörjningssystem och stabilisering av utloppstrycknivån;

• vattensystem för platser;

• övervaknings- och kontrollsystem, inklusive fjärrkontroll.

Vattentillförsel- och utgångstrycksstabiliseringssystemet visas i figur 1. Det använder en centrifugalpump (5), som ökar trycket vid systemutloppet (Ptek) med den erforderliga vattenflödeshastigheten och ett förändrat värde på inloppstrycket (stift). Systemet består också av en ventil som tillför vatten (1), en analog ingångssensor (2) och utgång (6) tryck, en backventil (3), fördelningsventiler (4), en hydraulisk ackumulator (8) och en frekvensomvandlare (IF) (7) , vilket möjliggör drift av pumpmotorn vid olika hastigheter.

Fig. 1. Vattentillförsel och tryckreglering (klicka på bilden för att förstora)

Signalerna från ingångs- och utgångstrycksensorerna matas in direkt i omformaren via den analoga ingångsmodulen. Programvaran för tryckreglering blinkar till växelriktaren, i allmänhet kan den fungera utan ytterligare kringutrustning. Men i vårt fall kombineras alla privata faciliteter till ett enda nätverk med en radiostyrd fjärrkontroll med en pekskärm för att förbättra effektiviteten och bekvämligheten för att styra hela systemet.

Bevattningssystemet visas i figur 2. Det är speciellt utformat för ryska driftsförhållanden, så enkelt och bekvämt som möjligt. Systemet består av en sommarvattenförsörjning (3), som ligger längs hela platsen. genom magnetventil (4) vatten genom flexibla slangar rinner till konventionella bärbara bevattningssystem. Totalt använder systemet 6 magnetventiler och flexibla slangar. För "vinter" -stängning används ventilerna för vattenförsörjning (1) och dränering (2). Magnetventiler styrs av en flerkanals intelligent spänningsregulator (freden) (5) från växelström.

Programvaru- och vattningsalgoritmer kopplas direkt på MIRN och kan fungera autonomt. Som i föregående fall kombineras alla system till ett enda nätverk med en fjärrkontroll. För att beräkna nivån på markfuktighet i systemet, analog fuktighetssensor (6). Den är ansluten till MIRN via den analoga ingångsmodulen och är nödvändig för korrekt bestämning av varaktighet och volym vatten som krävs för att vattna platsen.

Fig. 2. Vattensystem (klicka på bilden för att förstora)

Det allmänna schemat för övervaknings- och styrsystemet visas i figur 3. Figuren visar alla enheter som är inbäddade i styrsystemet: en frekvensomvandlare (IF) (1), en flerkanals intelligent spänningsregulator (MIRN) (2), en mikrokontrollerstyrning (MCU) (3) och fjärrkontroll (4). IF, MIRN och MKU är integrerade i ett CAN-nätverk.

Fig. 3. Övervakning och kontrollsystem (klicka på bilden för att förstora)

MKU används för att styra och distribuera uppgifter till de styrenheter som är ansvariga för vattenförsörjning (i inverteraren) och bevattning (i MIRN), samt för inmatning av nödvändig information till kontrollpanelen via ett trådlöst WI-FI-nätverk. Fjärrkontrollen fungerar via WEB-gränssnittet med kontroll över Internet och kan flyttas till var som helst. Som en fjärrkontroll användes en konventionell pekskärms-surfplatta med en integrerad WI-FI-modul.

Jag vill särskilt notera att vid implementering av detta system användes resurs- och energibesparande teknologier. MKU med en realtidsklockmodul (RTC) har lägena "dag-natt". Det finns speciella lägen "ingen ägare" och "spara vatten."

Genom att använda växelriktaren för att reglera vattencirkulationspumpen gjorde det möjligt att eliminera rusströmmar vid start av motorn och att stabilisera värdet på vattentrycket i hus på olika ingångstryck och vattenflödeshastigheter. Denna lösning gjorde det möjligt att spara 40% vatten och 60% el i jämförelse med ett traditionellt sätt att hantera.

Klyuev Pavel

Läs här hur du gör det.gör-det-själv frekvensomvandlare