Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

23
Introducere Automatizarea este o ramură a tehnicii, al cărei scop este ca mașinile și instalațiile să lucreze automat, deci independente de o continuă și/sau directă intervenție a forței de muncă umane. Cu cît acest țel este realizat mai optimal, cu atît este mai ridicat gradul de automatizare. In instalațiile automatizate operatorul uman preia sarcini de supraveghere, de aprovizionare cu material, de transport a produselor finite, de întreținere și alte activități similare. Noile realizări ale electrotehnicii (microprocesoare) accelerează hotărîtor procesele de automatizare. Pe lîngă protejarea forței de muncă umane de activități grele și monotone, automatizarea ridică calitatea produselor precum și productivitatea proceselor cu o reducere corespunzătoare a costurilor pentru resursele umane folosite. Automatizarea este o tehnică complementară indispensabilă în toate domeniile tehnicii. Metodele și soluțiile aplicate sunt un rezultat al modelării fenomenelor fizice reale. Măsurători: Pentru fiecare mărime fizică au fost dezvoltate metode de măsurare specifice. Aceasta a condus la crearea unui mare număr de sensori de măsură. Exemplu: măsurarea debitului unui fluid bazată pe forța Coriolis. Valoarea măsurată este folosită de regulă ca semnal standardizat. Comandă: Această activitate începută cândva cu montaje de comandă și programare realizate cu legături electrice fizice (conductori) fixe care realizau un anumit program de lucru, se realizează în prezent în măsură predominantă cu instalații care utilizează un procesor electronic, sau chiar mai multe laolaltă, în care programul este memorat și diversele interblocări funcționale sînt virtual create. Reglare: Interacțiunile într-un circuit de reglare au fost studiate și concluziile au fost generalizate pe tipuri de regulatoare, independent de domeniul de aplicare.. Există numeroase rezolvări rezultate din aplicarea specifică a regulatoarelor. Comunicare: Cu cât gradul de automatizare este mai ridicat, cu atât sînt necesari mai mulți "senzori" și "actori". Ca urmare rezultă o mare cantitate de date care trebuie prelucrate și comunicate. Această activitate este realizată prin intermediul sistemelor cu cablu locale (bus), la mare distanță (Ethernet) și cu mijloace fără fir.Pentru fiecare

description

bvbgdfdfvbdfdvfdvsdvdsxxszdfdffcvbghnh

Transcript of Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Page 1: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Introducere

Automatizarea este o ramură a tehnicii, al cărei scop este ca mașinile și instalațiile să lucreze automat, deci independente de o continuă și/sau directă intervenție a forței de muncă umane.

Cu cît acest țel este realizat mai optimal, cu atît este mai ridicat gradul de automatizare. In instalațiile automatizate operatorul uman preia sarcini de supraveghere, de aprovizionare cu material, de transport a produselor finite, de întreținere și alte activități similare. Noile realizări ale electrotehnicii (microprocesoare) accelerează hotărîtor procesele de automatizare. Pe lîngă protejarea forței de muncă umane de activități grele și monotone, automatizarea ridică calitatea produselor precum și productivitatea proceselor cu o reducere corespunzătoare a costurilor pentru resursele umane folosite.

Automatizarea este o tehnică complementară indispensabilă în toate domeniile tehnicii. Metodele și soluțiile aplicate sunt un rezultat al modelării fenomenelor fizice reale.

Măsurători: Pentru fiecare mărime fizică au fost dezvoltate metode de măsurare specifice. Aceasta a condus la crearea unui mare număr de sensori de măsură. Exemplu: măsurarea debitului unui fluid bazată pe forța Coriolis. Valoarea măsurată este folosită de regulă ca semnal standardizat.

Comandă: Această activitate începută cândva cu montaje de comandă și programare realizate cu legături electrice fizice (conductori) fixe care realizau un anumit program de lucru, se realizează în prezent în măsură predominantă cu instalații care utilizează un procesor electronic, sau chiar mai multe laolaltă, în care programul este memorat și diversele interblocări funcționale sînt virtual create.

Reglare: Interacțiunile într-un circuit de reglare au fost studiate și concluziile au fost generalizate pe tipuri de regulatoare, independent de domeniul de aplicare.. Există numeroase rezolvări rezultate din aplicarea specifică a regulatoarelor.

Comunicare: Cu cât gradul de automatizare este mai ridicat, cu atât sînt necesari mai mulți "senzori" și "actori". Ca urmare rezultă o mare cantitate de date care trebuie prelucrate și comunicate. Această activitate este realizată prin intermediul sistemelor cu cablu locale (bus), la mare distanță (Ethernet) și cu mijloace fără fir.Pentru fiecare conexiune fizică au fost dezvoltate protocoale de transmisie corespunzătoare.

Deservire: Operatorul într-o instalație de automatizare este ajutat de un sistem de observație (vizualizare), care-i pune la dispoziție informațiile necesare pentru funcționarea mașinii sau instalației de care este răspunzător. Această vizualizare este denumită și "interfața-om-mașină".

Implementare: Specialistul în automatizare lucrează nemijlocit în contact cu constructorul mașinii și instalației, deoarece el necesită pe lîngă descrierea funcționării mașinii, schemele de instalații, de instrumente, de flux tehnologic,etc.

1

Page 2: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Automatizarea functionarii statiilor de pompare

Pornirea si oprirea pompelor dintr-o statie de pompare se poate asigura manual, semiautomat si automat. Datorita consumurilor mari de energie electrica, a necesitatii desupraveghere permanenta si a pericolului de functionare necorespunzatoare, pornirea si oprirea pompelor manual este abandonata complet.Automatizarea pornirii si opririi pompelor se poate face in functie de timp, de nivel, de presiune si de debit.

Automatizarea pompelor in functie de timp.

Comanda pompelor numai in functie de timp este foarte rar intrebuintata, deoarece aceasta presupune o variatie a consumlui perfect cunoscuta. Cum aceste situatii pot fi specifice numai unor procese industriale care au un program perfect stabilit, aceasta solutie poate fi aplicata numai in aceste cazuri.Pentru cazul statiilor de pompare pentru ansambluri de cladiri,comanda in functie de timp practic nu se aplica. Numai in cazul statiilor de preparare a apei calde de consum, pompa de recirculatie a apei calde poatefi programata sa functioneze in anumite perioade.Mai poate aparea indicata comanda in functie de timp si in cazul statiilor de pompare, in sitauatia in care consumul de noapte este foarte mic in comparatie cu consumul din timpul zilei.In cazul in care este necesara prevederea unei pompe de debit mic, pentru consumul de noapte, poate apare neeconomic, din punct de vedre al consumului de energie electrica, ca pompa de debit mic sa functioneze in paralel tot timpul zilei cu pompele de debit mare. Se poate imbunatati functionarea prin comanda pompei mici in functie de timp, noaptea, iar intimpul zilei se asigura numai functionarea pompelor mari.

Automatizarea pompelor in functie de nivel.

Comanda pompelor in functie de nivel este posibila in cazul rezervoarelor de inaltime sau a rezervoarelor hidropneumatice.Daca in cazul rezervoarelor de inaltime, cele doua limite ale rezervei utile pot fi folosite ca puncte de contact, in cazul recipientelor hidropneumatice apare o diferenta functionala datorita variatiei in timp a nivelului minim si maxim, ca urmare a consumarii pernei de aer. Prevederea unor nivostate care se comande pornirea si de oprire prin consumarea aeruluisub presiune. Pentru evitarea acestui inconvenient, este necesara automatizarea functionarii compresorului de aer care sa asigure, in limite stranse, presiunea initiala din recipientele hidropneumatice.

Automatizarea pompelor in functie de presiune.

2

Page 3: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Staţiile de pompare pentru alimentarea cu apă necesară consumului menajer, industrial sau pentru combaterea incendiilor, sunt prevăzute cu instalaţii de automatizare care au scopul de a asigura funcţionarea acestora la parametrii proiectaţi de a pune în funcţiune pompa activă şi de a asigura pornirea automată a pompei de rezervă în cazul defectării pompei active.

Automatizarea funcţionării pompelor se poate realiza în funcţie de presiune, de debit, sau de presiune şi debit. În continuare va fi prezentată o staţie de hidrofor automatizată în funcţie de presiunea din vasul de hidrofor. Presiunea este monitorizată cu ajutorul unui presostat. Presostatul este un aparat de automatizare care are rolul de a menţine presiunea constantă (sau între o limită inferioară şi una superioară).

Schema de principiu:

Po – presiunea de oprire a pompelor; Pp – presiunea de pornire a pompelor;

Qo –debitul de oprire a pompelor;

Qp – debitul de pornirea pompelor; RH – recipient hidrofor; VT – vas tampon; P1 şi P2 – pompe;

PC – presostat;

LIC – traductor de nivel cu electrozi; PZ – schemă de comandă.

3

Page 4: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Schema de automatizare prezentată în continuare îndeplineşte următoarele funcţii:

Porneste pompa activă la scăderea presiunii sub valoarea Pp în recipientul de hidrofor RH şi respectiv opreşte pompa activă la creşterea presiunii peste valoarea Po în recipientul de hidrofor RH.

Scoate de sub tensiune pompa activă dacă se defectează şi porneşte pompa de rezerva. Dacă se defectează atât pompa activă cât şi pompa de rezervă le scoate de sub tensiune şi avertizează

acustic şi optic avaria. Supraveghează nivelul apei în vasul tampon VT şi în cazul epuizării rezervei de apă taie alimentarea

cu tensiune a pompelor concomitent cu avertizarea acustică şi optică a acestei avarii.

Schema de comanda:

4

Page 5: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Schema de forţă:

Din schemele prezentate anterior se poate observa:

•Schema de comandă este alimentată în c.a. monofazat între faza L şi nulul N;

• Schema de forţă este alimentată în c.a. trifazat, motoarele pompelor fiind motoare asincrone trifazate cu rotor în scurt circuit, de turaţie constantă;

• La alcătuirea schemelor s-au utilizat simboluri însoţite de notaţii. Convenţia de bază este că toate simbolurile având aceeaşi notaţie definesc din punct de vedere fizic acelaşi aparat, chiar dacă pe scheme apar disparat, în diferite pozitii, uneori atit pe schema de comanda cit si pe cea de forta.

• Pe schemă contactele sunt desenate în poziţia de repaus, adică un contact ND va fi desenat deschis, iar un contact NI va fi desenat închis etc.

• Schema de comandă este organizată pe circuite verticale, numerotate de la 1 la 15, pentru o citire mai facilă.

5Semnificaţia elementelor componente:

Page 6: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

H0 (circuitul 1) – lampă de semnalizare a prezenţei tensiunii în circuit;

LIC (circuitul 2) – contactul traductorului de nivel cu electrozi amplasat fizic pe vasul tampon VT (este un aparapt de câmp). Acest contact se închide la atingerega nivelului minim al apei în VT;

Kh (circu(itul 2) – bobina releului intermediar pentru protectia pompeplor împotriva funcţionării în gol;

HHh (circuitul 3) – lampă de semnalizare a epuizării rezervei de apă din VT;

h (circuitul 3) - lampă de semnalizare a epuizării rezervei de apă din VT;

S1 (circuitul 4 ) – primul dintre cele trei seturi de contacte ale comutatorului pentru selectarea regimului de funcţionare a schemei de comandă – automat (A), oprit (O) şi manual (M). S1 este un comutator cu came, cu trei poziţii (A, O, M), si trei seturi de contacte (circuitul4, circuitul 8 şi circuitul 12), acţionat prin răsucire.

Bp1 (circuitul 4) – buton ND cu revenire, acţionat prin apăsare, pentru pornirea în regim de comandă manuală a pompei P1;

bo1 (circu(itul 4) – buton NI cu revenire, acţionat prin apăsare, pentru oprirea în regim de comandă manuală a pompei P1;

F1 (circu(itul 4) – comutatorul cu 2 poziţţii al releului termic ce îşi are bimetalele înseriate în circuitul de alimentare al motorului pompei P1 (vezi schema de forţă);

K1 (circuitul 4) – bobina contactorului prin ale cărui contacte principale este alimentat motorul pompei P1 (vezi schema de forţă);

K1 (circuitul 5, în paralel cu bp1) – contact auxiliar de tip ND aparţinând contactorului K1, cu rol de automenţinere in cazul functionarii în regim de comandă manuală.

Hf1 (circuitul 5) – lampă de semnalizare a funcţionării corecte a pompei P1;

S2 (circuitul 6) – primul din cele 4 seturi de contacte ale comutatorului pentru selectarea pompei active. S2 este un comutator cu came, cu 2 pozitii (P1 si P2) şi cu 4 seturi de contacte (în circuitele 6, 7, 9 şi 10), acţionat prin răsucire;

Ha1 (circuitul 6) – lampa de semnalizare a avarierii pompei P1;

S2 (circuitul 7) – al 2-lea set de contacte al comutatorului pentru selectarea pompei active;

Ko2 (circuitul 7) – contact ND al releului intermediar pentru pornirea pompei de rezervă P1 atunci când pompa activă P2 este avariata;

Ko1 (circuitul 7) – bobina releului intermediar pentru pornirea pompei de rezervă P2, atunci când pompa activă P1 este avariata;

S1 (circuitul 8) – al 2-lea set de contacte al comutatorului pentru selectarea regimului de comandă;

6PC (circuitul 8) –contactul presostatului PC montat pe recipientul de hipdrofor (asadar este un aparat de câmp). Se închide la scăderea presiunii la valoarea Pp şi se deschide la creşterea presiunii la valoarea Po;

Page 7: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Kh (circuitul 8) – contact de tip NI aparţinând releului Kh. Prin deschiderea sa se asigură protecţia contra funcţionării în gol a pompelor;

S2 (circuitul 9) – al 3-lea set de contacte al comutatorului S2;

Ko1 (circuitul 9) – contact ND al releului intermediar Ko1;

Ko2 (circuitul 9) – bobina releului intermediar Ko2;

S2 (circuitul 10) - al 4 lea set de contacte (ultimul) al comutatorului S2;

Ha2 (circuitul 10) – lampa de semnalizare a avarierii pompei P2;

K2 (circuitul 11, în paralel cu bp2) – contact ND auxiliar al contactorului prin ale cărui contacte principale se alimentează motorul pompei P2 (vezi schema de forta), cu rol de automenţinere în cazul funcţionării în regim de comandă manual;

Hf2 (circuitul 11) – lampa de semnalizare a functionării corecte a pompei P2;

S2 (circuitul 12) – al 3-lea set de contacte (ultimul) al comutatorului S1;

bp2 (circuitul 12) – buton ND cu revenire acţionat prin apăsare, pentru pornirea pompei P2 în regim de comandă manuală;

bo2 (circuitul 12) - buton NI cu revenire acţionat prin apăsare pentru oprireao2 (circuitul 12) – buton NI cu revenire, acţionat prin apăsare, pentru oprirea pompei P2 în regim de comandă manuală;

F2 – comutator cu 2 poziţii acţionat de releul termic ale cărui bimetale sunt înseriate în circuitul de alimentare al motorului pompei P2 (vezi schema de forţă).

K2 (circu(itul 12) – bobina contactorului K2;

Kh (circuitul 13) – contact ND al releului intermediar Kh, pentru pornirea avertizării acustice în cazul eppuizării apei în VT;

Koh (circuitul 13) – contact NI, al releului intermediar pentru decuplarea avertizării acustice;

H (circuitul 13) – hupă (claxon) – avertizor acustic;

Koh (circuitul 14) - contact ND cu rol de automenţinere al releului intermediar;

Koh (circuitul 14) – contact ND, cu rol de automenţinere, al releului intermediar pentru decuplarea hupei;

Ko1 (circuitul 15) - contact ND aparţinând releului intermediar Ko1;

Ko2 (circuitul 15) – contact ND, aparţinând releului intermediar Ko2;

7boh (circuitul 15) – buton ND cu revenire, acţionat prin apăsare, pentru comanda decuplării hupei;

Koh (circuitul 15) – bobina releului intermediar pentru decuplarea hupei;

Page 8: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

S0 (schema de forţă) – întrerupator general;

F3, F4, F5 (schema de forţă) – siguranţe fuzibile pentru protecţia la scurt circuit a motorului pompei P1;

K1 (schema de forţă) – contactele principale ale contactorului K1;

F1 (schema de forţă) – releul termic (bimetalele acestuia) pentru protecţia la suprasarcină a pompei P1;

m1 (schema de forţă) – motorul pompei P1 – asincron, trifazat cu rotor în scurtcircuit;

F6, F7, F8 (schema de forţă) – siguranţe fuzibile pentru protecţia la scurtcircuit a motorului pompei P2;

K2 (schema de forţă) – contactele principale ale contactorului K2 prin care se alimentează motorul pompei P2;

F2 (schema de forţă) – releul termic (bimetalele acestuia) pentru protecţia la suprasarcină a motorului pompei P2;

m2 (schema de forţă) – motorul pompei P2 – asincron, trifazat, cu rotor în scurtcircuit.

Staţia de hidrofor prezentată este prevăzută cu două pompe identice, P1 şi P2 ele sunt dimensionate în aşa fel încât oricare dintre ele să poată asigura presiunea şi debitul necesare consumatorilor. La un moment dat o singură pompă va fi în funccţţiuune (pompa activă), cealaltă pompă având rolul de pompă de rezervă.

Schema de automatizare a fost astfel realizată încât ambele pompe să poată îndeplipni, pe rând, atât rolul de pompă activă cât şi rolul de rezervă. Selectarea pompei active se realizează cu ajutorul comutatorului S2. Acest comutator este trecut de pe o poziţie pe alta, la intervale regulate de timp, de către un operator astfel încât amble pompe să aibă o uzură uniformă. Schema poate lucra şi în regim de comandă manuală fiind prevăzute în acest sens butoane de pornire şi oprire a pompelor. Se trece pe regim de comandă manuală cu ajutorul comutatorului S1 oridecâteori se fac revizii la partea de automatizare sau apar defectiuni la aceasta.

8Pompe, instalatii si statii de pompare apa pentru sisteme de alimentare cu apa si canalizare

Pompe pentru sisteme de alimentare cu apa si canalizare

Page 9: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Unele pompe din diverse statii de pompare a apei pot functiona in regim normal / automat, pentru a satisface cerintele unui sistem de alimentare cu apa si canalizare. Telecontrolul, sau telecomanda motoarelor electrice pot fi prevazute pe instalatii mai mari pentru a reduce timpul de operare. De asemenea, acest control este destinat realizarii unui optim al costurilor energetice si mentinerii masurilor de conservare energetica.

Optimizarea costurilor energetice, in special pentru statii de pompare mari, presupune un control riguros al unui sistem de alimentare cu apa si canalizare, care va permite operatorilor programarea functionarii pompelor, astfel incat consumul de energie electrica sa fie minim si in acelasi timp sa existe atat o mentinere a unei presiuni optime in sistemul de alimetare cu apa si canalizare, cat si o inmagazinare adecvata a apei pentru situatiile de incendiu. Costurile energetice cuprind componentele principale ale functionarii si cheltuielile de exploatare pentru sisteme de alimentare cu apa si de canalizare. De obicei, cea mai mare cantitate de energie electrica este consumata cu tratarea si cu pomparea apei.

In principal, costul total al functionarii unei statii de pompare va fi determinat de urmatorii factori:- alegerea tipului de pompe si motoarele acestora;

- sistemele de alimentari cu apa si de canalizare;

- sistemele de tarifare ale energiei electrice.

Analiza de proiect pentru conducte, retele de distributie, statii de pompare, rezervoare de inmagazinare a apei, vane, clapete de retinere, etc. si evaluarea totala a costurilor va trebui sa ia in considerare toti acesti factori.

9Functionare pompe in sisteme de alimentare cu apa si canalizare

In general, sunt trei probleme diferite care se intalnesc in acest domeniu, in incercarea imbunatatirii functionarii unor pompe in diverse statii de pompare existente si anume:- pompe ineficiente;

- combinatii neadecvate de pompe;

Page 10: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

- programarea defectuoasa a unor pompe.

Randamentul unei singure pompe este dat, de obicei, de raportul dintre puterea utila si puterea consumata (absorbita) si, de aceea, acesta ar trebui sa fie masurat la diverse debite. El nu este intotdeauna posibil de realizat, din punctul de vedere fizico-practic, deoarece debitul trebuie sa fie masurat dupa ce aceste pompe sunt instalate in locatiile respective.

Oricum, daca aceste informatii pot sa fie obtinute, iar unele pompe pot sa fie in masura sa satisfaca performantele originale specificate, nu exista totusi insa nicio garantie ca  aceste pompe vor functiona eficient in sistem.

Dupa cum se stie, randamentul in functionarea unei singure pompe, poate sa fie mult diferit de functionarea in formatie. La functionarea in formatie a unor pompe, debitul va depinde de diferentele de cota intre aspiratie si refulare. Relatia dintre aceste cote si debit este reprezentata de curba de functionare a sistemelor de alimentari cu apa si de canalizare si este in functie de cativa factori, cum ar fi:- nivelul apei in diversele rezervoare de inmagazinare;

- capacitatea de transport pentru conducte aflate in apropierea diverselor pompe;

- amplasarea fata de diversi utilizatori de apa, a anumitor tipuri de pompe;

10

Principalii pasi in optimizarea programarii pomparilor in sisteme de alimentare cu apa si canalizare

Principalii pasi implicati in optimizarea programarii pomparilor sunt:

- construirea unui model de calibrare eficient bazat pe extinderea perioadei de simulare;

Page 11: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

- introducerea unei liste de tarife a energiei electrice si a curbelor de randament pentru pompe;

- prezentarea constrangerilor in legatura cu nivelele apei din rezervoarele de inmagazinare si cu presiunile maxime admise in sistemele de alimentari cu apa si de canalizare;

- estimarea modelului real de consum (necesar de apa) pentru ziua considerata;

- rularea modelelor de optimizare a functionarii sistemelor de alimentare cu apa si (sau) canalizare;

- verificarea veridicitatii rezultatelor.

Functionarea normala si mentinerea acesteia in sisteme de alimentare cu apa si canalizare

Realizarea unei pozitionari corecte, atat intre pompa si motor, cat si intre aspiratie si refulare, va putea impiedica generarea unor zgomote si vibratii. Zgomotul este minimizat prin alegerea unor pompe pentru a functiona cat mai aproape de randamentul maxim, in conditii normale de aspiratie. Cresterea vibratiilor va influenta, cu siguranta, durata de viata a rulmentilor, etansarilor mecanice si a tuturor celorlalte componente.

]Proiectarea echipamentelor si unitatilor de pompare vor putea fi evaluate in functie de cativa factori si anume:- numarul de operatori;

- frecventa intretinerilor si reparatiilor curente;

- efectuarea reglarii diverselor componente;

- economie energetic.

11Statii de pompare si factori de siguranta pentru sisteme de alimentare cu apa si canalizare De obicei, unele statii de pompare reprezinta unele dintre cele mai costisitoare componente a unui sistem de alimentare cu apa si (sau) canalizare, si in consecinta, siguranta acesteia va fi luata in considerare in mod special. Astfel, se poate spune ca, numarul de pompe va depinde in special de nevoile prezente si viitoare. O analiza economica ar trebui sa fie efectuata pentru a determina numarul optim de pompe ce urmeaza a fi instalate. Totusi, uneori si o singura pompa este suficienta, insa in cazul in care exista doua sau mai multe pompe identice, fiecare trebuie sa fie in masura sa atinga parametrii optimi, pentru a putea alterna

Page 12: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

in caz de potentiale probleme.

Aproape oricind doua sau mai multe pompe au costuri optime pentru a putea satisface diverse consumuri (necesar de apa) de varf, insa capacitatea unei pompe suplimentare, sau a tuturor celorlalte care trebuiesc instalate pentru a acoperi cerinta de varf trebuie sa poata suplini acele pompe iesite din functiune. Pentru o mai buna functionare, este recomandat ca toate, sau unele pompe sa alterneze. In diverse statii de pompare a apei brute, sunt necesare minim trei pompe. Pentru a impiedica anumite pompe de mare capacitate de a efectua cicluri frecvente in timpul perioadelor de consumuri scazute, sau a modularii unor pompe mici, va fi necesar sa se realizeze diverse manevre cunoscute ale acestora. Siguranta unei statii de pompare este determinata atat de componentele sale individuale cat si de functionarea acestora ca un tot unitar. Ca urmare, exista o lista de cativa factori tipici ai acestor componente, care pot fi inclusi intr-o evaluare a elementelor de siguranta, dupa cum urmeaza:

consumurile de apa si capacitatea de inmagazinare in rezervoare si castele de apa; intretinerea preventiva, mentinerea duratei de viata, uzura diferentiata a diverselor componente ale

uni sistem de alimentare cu apa si (sau) canalizare; reparatiile curente si transportul energiei electrice; echipamente de rezerva; energia electrica de rezerva si protectia contra supratensiunii; pompe, vane, conducte, motoare, factorul timp.

Evaluarea de siguranta ar trebui sa fie o parte integranta a planificarii si proiecarii astfel incat, prelucrarile sa devina o alternativa de incredere a costurilor, pentru ca proiectul sa fie pus efectiv in aplicare. Tot pentru o mai buna siguranta, pot fi luate in considerare pentru mai multe pompe doua surse independente de alimentare cu energie electrica, iar daca exista aceste surse, se poate cerceta si determina, din punct de vedere istoric, atat numarul intreruperilor curentului cat si intervalul de timp aferent. 12 In scopul automatizarii statiei de pompare in sistemul de canalizare a fost introdus dispeceratul SCADA.

Dispecerat la sediul companiilor de apa drept centru de comanda, monitorizare si service pentru intregul sistem de pompare a apelor curate sau uzate. Schema sinoptica a intregului sistem, monitorizarea starilor de functionare pentru fiecare element de automatizare (pompe, traductoare, elemente de securitate).

Termenul SCADA se referă de obicei la sistemele centralizate, care monitorizează și controlează site-uri

Page 13: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

întregi, sau complexe de sisteme de răspândit pe suprafețe mari (ceva de la o instalație industrială a unei națiuni). Cele mai multe acțiuni de control sunt efectuate automat de către RTU sau PLC-uri de. Funcții de control gazdă sunt de obicei limitate la nivelul superior de intervenție de bază sau de supraveghere. De exemplu, un PLC poate controla debitul de apă de răcire printr-o parte a unui proces industrial, dar sistemul SCADA pot permite operatorilor să schimbe punctele setate pentru debitul, și să permită condiții de alarmă, cum ar fi pierderea de debit și temperatură ridicată, pentru a fi afișate și înregistrate. Bucla de control feedback-ul trece prin RTU sau PLC, în timp ce sistemul SCADA monitorizează performanța generală a buclei.O parte importantă din cele mai multe implementări SCADA este manipulare alarma. Sistemul monitorizează dacă anumite condiții sunt îndeplinite de alarmă, pentru a determina când un eveniment de alarmă a avut loc. Odată ce un eveniment de alarmă a fost detectată, una sau mai multe acțiuni sunt luate (cum ar fi activarea unor indicatori de alarmă unul sau mai multe, și, probabil, generarea de mesaje de e-mail sau text, astfel că gestionarea de la distanță sau de operatori SCADA sunt informați). În multe cazuri, un operator SCADA poate avea să recunoască evenimentul de alarmă; acest lucru poate dezactiva unii indicatori de alarmă, în timp ce alți indicatori rămân active până când condițiile de alarmă sunt șterse. Condițiile de alarmă poate fi explicită, de exemplu, un punct de alarmă este un punct de stare digitală care are fie valoarea normală sau de alarmă care este calculată printr-o formulă bazată pe valorile din alte analoagă și puncte-sau digitale implicite: sistemul SCADA s-ar putea în mod automat monitorizeze dacă valoarea într-un punct de analoagă se află în afara valorilor limită de înaltă și joasă asociate cu acest aspect.

Unității terminale la distanță (RTU) se conectează la echipamentul fizic. De obicei, un RTU convertește semnalele electrice de la echipamentele la valori digitale, cum ar fi starea închis / deschis de la un comutator sau o supapă, sau măsurători, cum ar fi presiunea, debitul, tensiune sau curent. Prin conversia și transmiterea acestor semnale electrice pentru a echipamente RTU poate controla echipamente, cum ar fi deschiderea sau închiderea unui comutator sau setarea vitezei de o pompă.

Termenul de supraveghere stație se referă la servere și software-ul responsabil pentru comunicarea cu echipamente de câmp (RTU, PLC-uri, etc), iar apoi la software-ul HMI rulează pe stațiile de lucru, în camera de control, sau în altă parte. În sistemele SCADA mici, statia comandantul poate fi compus dintr-un singur PC. În sistemele mai mari SCADA, comandantul statie poate include mai multe servere, aplicatii software distribuite, și site-uri de recuperare în caz de catastrofe. Pentru a spori integritatea sistemului de servere multiple vor fi adesea configurate într-o formație dual-redundante sau la cald-standby, oferind un control continuu și de monitorizare, în cazul unei erori de server.

Sistemele SCADA sunt utilizate pentru a controla și monitoriza procesele fizice, exemple de care sunt transmitere a energiei electrice, de transport de gaze și petrol din conducte, apa de distribuție, lumini de trafic, precum și alte sisteme utilizate ca bază a societății moderne. De securitate a acestor sisteme SCADA este important, deoarece compromis sau de distrugere a acestor sisteme ar avea un impact mai multe zone ale societății foarte îndepărtate de compromis original.

13Tehnologia SCADA aplicata in sisteme de alimentare cu apa si canalizare

In mare masura, sistemele SCADA sunt definite ca fiind dispozitive computerizate, utilizate in monitorizarea si gestionarea situatiilor din teren, astfel incat informatiile furnizate de acestea sa fie analizate in timp real de catre un dispecer unic.

Sistemele SCADA conecteaza acele elemente pentru gasirea solutilor la anumite probleme incluzand:

Page 14: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

presiuni, debite, nivele ale apei in rezervoare, functionare vane si clapeti, permitand astfel calibrarea continua a modelelor si furnizand, totodata, un instrument util si eficient pentru dezvoltarea in timp real a strategiilor de lucru.Conectarea la astfel de tipuri de sisteme SCADA, conduce inevitabil la imbunatatirea substantiala a gestionarii tuturor resurselor (materiale si umane) prin:- interpretarea rapida si eficienta a analizelor de randament pentru sisteme de alimentare cu apa si canalizare;

- crearea continua a modelelor de calibrare pentru sisteme de alimentare cu apa si de canalizare;

- realizarea unui management integrat al sistemelor de alimentare cu apa si de canalizare;

- crearea bazei de lucru pentru realizarea suportului decizional in timp real pentru sistemele de alimentari cu apa si canalizare.

In aceste cazuri, principalele obiective ale unor sisteme SCADA pot fi urmatoarele: optimizarea reducerii energiei, atat de necesara functionarii diverselor tipuri de pompe; monitorizarea diverselor sisteme de alimentari cu apa si canalizare pentru administrarea si

gestionarea resurselor de apa, consumurilor (necesarului de apa) si controlului calitatii apei; mentinerea controlului intregului sistem de alimentare cu apa si de canalizare, asigurarea

performantelor necesare si realizarea unui management integrat al consumurilor (necesarului de apa) si al calitatii apei;

realizarea procedurilor operationale pentru diferite regimuri de curgere si cresterea eficientei prin automatizarea proceselor;

stocarea informatiilor cu privire la comportamentul unor sisteme de alimentari cu apa si de canalizare, pentru a realiza o intelegere deplina a situatiilor aparute, conform necesitatilor;

realizarea unui varf de consum (necesar de apa), prin examinarea completa a functionarii sistemelor de alimentari cu apa si de canalizare;

14 stabilirea functionarii eficiente a diverselor sisteme SCADA, minimizand astfel necesitatea

inspectiilor de rutina in diverse locuri indepartate ale unor sisteme de alimentari cu apa si de canalizare;

furnizarea unui sistem de alarmare, ce ofera posibilitatea diagnosticarii eventualelor probleme ce pot aparea in sistemele de distributie a apei si de canalizare, prin monitorizarea lor de la un punct central (dispecer), permitand astfel trimiterea in teren a unui personal calificat, eliminand in acest fel timpii morti si evitand, totodata, numeroasele accidente si avarii care ar putea deteriora, in timp, mediul inconjurator.

Page 15: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

Puncte de masurat debite si presiune:Reprezinta statii locale de masura a debitului si presiunii avind urmatoarele caracteristici:

nu necesita existenta tensiunii de alimentare locala; achizitioneaza debitul contorizat si presiunea si le stocheaza local; transmite aceste valori dispeceratului prin intermediul sistemului de comunicatii GPRS.

15

Page 16: Automatizarea unei staţii de hidrofor în funcţie de presiune

16