Питання та завдання для самоконтролю.

1. Що являє собою економічна ефективність автоматизації?

2. Що входить в капітальні витрати?

3. Що являє собою продуктивність праці?

4. Що входить в річні експлуатаційні витрати виробництва?

5. Яким чином можна представити приблизну послідовність розрахунків економічної ефективності автоматизації?

2.10. Аналіз типових схемотехнічних рішень автоматизації окремих технологічних процесів в комунальному господарстві.

В якості прикладу системи автоматизації розглянемо автоматизацію насосних станцій.

Насосні станції по устаткуванню і протікаючим в них технологічним процесам порівняно легко піддаються автоматизації. На насосних станціях процеси, пов'язані з пуском, зупинкою і контролем за станом насосно-силового устаткування, здійснюються автоматично в суворо встановленій послідовності, без постійної участі людини.

Операції, які виконуються автоматично на насосних станціях:

- пуск і зупинка агрегатів з можливою витримкою часу, як перед пуском після отримання імпульсу управління, так і між окремими операціями;

- включення одного або декількох насосних агрегатів у встановленій послідовності, причому це включення може бути здійснено на повну напругу мережі (прямий пуск) або на знижену напругу з подальшим включенням на повну напругу після встановленої витримки часу (ступінчастий пуск);

- створення і підтримка необхідного розрядження у всмоктуючому трубопроводі і насосі перед пуском, якщо він не знаходиться під заливом;

- відкриття і закриття засувок на трубопроводах в певному порядку при пуску і зупинці насосів;

- контроль за виконанням встановленого режиму при пуску, роботі і зупинці насосів, відключення працюючого насоса при порушенні режиму його роботи і включення резервного насоса;

- передача сигналів про роботу насосних агрегатів і аварійні ситуації на диспетчерський пункт;

- захист насосних агрегатів при перегріві підшипників, внаслідок роботи насоса без заливу, при перевантаженні приводного електродвигуна і т. п.;

- опалювання і вентиляція станцій, а також їх охорона від проникання сторонніх осіб;

- включення і відключення дренажних насосів.

Разом з цим на насосних станціях може здійснюватись автоматичне регулювання напору і продуктивності насосних агрегатів. Це здійснюється або на вході води в насос або на виході з нього шляхом дроселювання засувками на відповідних трубопроводах, або зміною швидкості обертання насоса.

Здійснюється контроль за тиском води у всмоктуючій і напірній лініях насосів, температурою підшипників і сальників, наявністю напруги на ввідних шинах насосної станції і на шинах щита автоматичного управління, а також захист насосних агрегатів від короткого замикання, перевантаження і т.п. При появі перерахованих неприпустимих відхилень спрацьовує реле захисту, що вимикає агрегати з роботи. Подальше ввімкнення агрегатів в роботу можливе лише після усунення неполадок.

Сигнали на включення і зупинку насосних агрегатів при автоматичному управлінні подаються за допомогою реле рівня, наприклад, встановленого над баком водонапірної споруди або резервуару, або реле тиску, встановленого в характерних точках мережі. Одержаний від реле сигнал забезпечує необхідні перемикання в схемах управління і сигналізації, внаслідок чого включаються насосні агрегати в певній послідовності.

Від реле часу

Рис. 26. Схема автоматизації управління насосною станцією.

На рис. 26 у вигляді схеми показані основні процеси, що автоматизуються на насосних станціях, приведені можливі варіанти автоматичного включення насосів і здійснення їх заливу перед пуском в роботу.

Найбільш ширше застосовуються гідромеханічні схеми, автоматичний пуск насоса в яких здійснюється або без попереднього (перед пуском) заливу корпусу відцентрового насоса, або з попереднім заливом насоса від напірного патрубка, або з попереднім заливом насоса за допомогою вакуум-установки.

Кожна схема може бути реалізована при відкритій або закритій напірній засувці. Таким чином, можуть бути застосовані шість гідромеханічних схем пуску насосів.

Пуск насосів з відкритою напірною засувкою найлегше здійснимо за наступних умов: при малій продуктивності насосів, що мають резерв потужності приводного електродвигуна, достатній для компенсації перевантаження, яке виникає при пуску з відкритою засувкою; при роботі насосів на напірні трубопроводи невеликої протяжності; при установці на напірному трубопроводі протиударних пристроїв. Пуск насосів з відкритою засувкою спрощує і здешевлює систему автоматичного управління.

Розглянемо функціональну схему автоматичного управління приводом насосу, що подає воду в збірний резервуар (рис. 27).

Функціональна схема автоматизації – це кресленик, що за допомогою умовних позначень визначає комплексне графічне поєднання технологічного об’єкту виробництва з технічними засобами автоматизації і пристроями.

Рис. 27. Функціональна схема автоматичного управління приводом насосу.

Принцип роботи: якщо рівень води у збірному резервуарі досягне нижньої критичної позначки «L» то насос повинен включитися за допомогою датчика рівня 1.1 і сигналізатора 1.2. А коли рівень досягнув верхньої позначки «Н» то по сигналу сигналізатора рівня насос відключається. В схемі передбачено управління приводом насосу в двох режимах, в автоматичному – за допомогою сигналізатора 1.2; і в ручному – за допомогою кнопочної станції 1.4. Вибір режиму виконується за допомогою вибирача 1.5 (універсальний перемикач).

Розглянемо принципіальну електричну схему управління водонасосною станцією типу «ШЭТ», яка зображена на рис. 28.

Принципіальна схема – визначає повний склад приладів, апаратів, автоматичних пристроїв і зв’язків між ними. Робота яких забезпечує вирішення задач керування, регулювання, захисту, вимірювання та сигналізації.

Рис. 28. Принципіальна електрична схема управління водонасосною станцією