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控制软件

技术控 | 万可标准化泵控制软件捕捉细小环节,缩短设计时间

  2020年06月11日  

  在废水处理泵站设计期间,首先需确保泵机的充分输出能力。而这是以重力原理进行废水运输的唯一可靠方式。过去十年来无论技术如何发展,这一核心任务始终保持不变。

  虽然泵站功能始终相同,但操作方式却不断更改,因此形成多种多样的工厂结构,使维修变得更加困难。

  在现代工业中,为实现对现有技术的支持及维护,万可研发了泵控制应用软件,将最小细节也考虑在内。

  在德国,泵站与街道、铁路桥梁一样属于最原始的公共基础设施。其中一些运行超过100年的泵站已改造成文化中心或博物馆。

  先进的技术在泵站中得以体现:一个世纪前由蒸汽机驱动的泵如今已转换为电力驱动,并主要通过自动化技术运行。新型叶轮及传感器的研发可极大程度提升输出及效率以及监控功能。

  然而,过去十年来泵站现代化及自动化经历了比较自然的发展进程,因此我们可在泵站中发现多种多样的自动化结构。这在大型废水处理设施中尤其常见,例如在运营商操作的70个泵站中,可能使用了来自三家制造商的泵或发电机,并通过3或4个不同控制系统进行调控。

现代化改造带来机遇

  在现代化改造进程中,实现泵站硬件及软件的标准化可带来无限机遇。改造过程中通常将发电机及其他机械部件得以保留,而传感器、电子器件及自动化设备将被更换。

  然而,由于大多数运营商是分阶段对泵站进行改造的,所以实际上很难实现这一点。相反,系统运营商以20台泵为一组对现代化改造进行招标。

  即使运营商希望通过现代化改造将泵转化到同一系统中,并在投标中明确说明使用何种软件,但由于不同的工程师或程序员编写的软件或代码各不相同,所以无法确保设备中的软件以相似的、标准化方式进行编程。

  对于运营商而言,最糟糕的事情莫过于维护费用和现代化改造费用一样高,这是因为在维护或维修期间,服务技术人员需分别对各控制器的编程进行检查,以发现潜在问题。

精巧软件实现标准化控制

  为降低以上成本,万可专门研发相关应用软件以实现对泵的控制,在提供基本功能的基础上,还可对参数进行自由设置。同时,在对软件中的变量进行配置时,可无需编程,这极大节省了软件设计成本。

  依托WAGO-I/O-SYSTEM 750超500种I/O模块及大量接口,该应用软件可轻松连接到不同系统中。随后可将泵控制方案广泛应用并确保将系统连接至整个饮用水及废水处理设备中。

  该软件针对具有2到6个不同输出的泵站而设计,根据万可在废水处理设施中收获的大量经验,该软件还可满足泵站运行期间的精准需求:负载管理、防腐保护及确保冗余操作等。

冗余操作

  泵站中通常会配备不同类型的泵,以便在系统中断或维护过程中能够保障泵站正常运行,其中包括基础负荷泵、高峰负荷泵、卧式排水泵及备用泵。

  而泵站中的辅助泵不仅可用于高峰负荷或冗余运行,还会以特定的时间间隔运行从而防止系统中断。然而,运行故障却是不可避免的,灰尘堆积可使泵停止运行,腐蚀可造成连接断开,设备部件也可出现堵塞。

  万可应用软件可对泵进行不同功能设置,在对其中一台泵设置保护功能的情况下,万可控制器可在每一运行周期结束后对该任务进行更改,以恢复泵的正常运行。

  此外,为防止腐蚀,该应用还对泵的运行时间进行监测,并在长时间静止后自动令其启动。

防负载峰值

  对泵进行启动时,为避免对电网造成不必要的负荷压力,在可能的情况下需逐一启动,而不应全部同时开启。万可的启动延时功能可实现这一点。在第一台泵已按照预设时间运行一段时间后,相同型号的第二台泵方可启动。

  该段时长取决于单个应用以及现场的高效负载管理——并在泵控制器中轻松实现参数化设置。这将有助于降低电网负载并在使用发电机时实现应急电源操作。

灵活的水位开关

  更改运行参数可在极大程度上保护泵系统免遭污染,例如,堆积在泵轴内壁的油脂对运营商来说是一个十分头疼的问题。来自家庭或餐馆的油脂排放到污水系统中并漂浮在泵轴表面。

  由于泵轴内外水位一致,油脂则不可避免地聚集于内。内层油脂可造成排水泵的堵塞,并且只能通过机械方法去除。为防止或延缓此类现象的发生,我们需对泵的闭合及关断位置进行灵活配置。

  PFC 200及PFC 100控制器内置的e!COCKPIT编程工具可对该应用进行自定义设置。随后可将开关位调整得略高于或略低于泵中水位。形成水位差后可更好实现油脂的排放。

一览无余

  泵站的全新、标准化应用软件可实现便捷、直观的操作。同时,用户可于控制中心或直接通过带Web可视功能的控制器中实现对泵的监测及控制。为完成分配任务,用户可自由选择对泵的识别方式。

  以IEC 61131-3标准化语言进行编程的控制器,仅对最多6种不同类型的泵控制提供整体的功能性框架,同时也可根据用户需要对控制程序进行设计。

  系统功能比以往提出了更加具体的要求,这迫使运营商和服务公司采用全新的维护措施并引进高效方案。同时,传统的应对性或预防性措施在实现工业4.0的道路上也不断与时俱进。通过该软件解决方案,万可为未来发展趋势奠定了基础。相电流、流量值、电压、温度、功率因数等相关数据的获取以及负载和警报管理可实现更佳的预防性维护。

  此外,标准化软件解决方案可减少不同软件包的使用,减少重复更新次数以及对服务人员的培训。

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