Автоматизация насосной станции системы орошения

В Тульской и Рязанской областях на базе оборудования ОВЕН наш партнер «ОвенКомплектАвтоматика» внедрил проекты по модернизации системы орошения для полива картофельных полей двух сельскохозяйственных предприятий. Компания «ОвенКомплектАвтоматика» специализируется на поставке микропроцессорных контрольно-измерительных приборов и датчиков, проектировании и программировании.

Задача проекта

В рамках модернизации системы орошения сельскохозяйственных земель необходимо было разработать комплексное решение для автоматизации работы блочно-модульных насосных станций с потребляемой мощностью 1 Мегават. Главной задачей проекта стало создание надежной и эффективной системы управления тремя насосами общей мощностью 132 кВт, которая могла бы с высокой точностью поддерживать необходимое давление воды в трубопроводной сети и плавно регулировать производительность. Кроме того, по просьбе заказчика необходимо было предусмотреть возможность удаленного мониторинга и управления через облачный сервис, что позволило бы оптимизировать техническое обслуживание и снизить эксплуатационные затраты.

Реализация проекта

Для реализации проекта был разработан шкаф управления насосами ШУН. В качестве основного управляющего элемента выбран программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК110, который имеет большое количество встроенных интерфейсов, в том числе Ethernet для удаленного управления.

Для визуализации и локального управления была использована сенсорная панель оператора ОВЕН СП307 с поддержкой протоколов Modbus RTU и TCP и возможностью подключения к SCADA-системам и облачным сервисам.

Плавное управление насосами реализовано с помощью частотных преобразователей. Они эффективно регулируют скорость вращения двигателей и снижают энергопотребление.

Давление в системе контролируется с помощью преобразователя давления ОВЕН ПД100-ДИ.

Для питания автоматики используется источник питания с резервированием ИБП60Б.

Особенностью решения стала реализация каскадного управления насосами по алгоритму «переменный мастер». Чередование ведущего агрегата обеспечило равномерное распределение нагрузки между насосами и повысило ресурс всей системы. Кроме того, это экономит электроэнергию.

Для реализации удаленного мониторинга и управления системой применен облачный сервис OwenCloud, обеспечивающий доступ к параметрам насосной станции в режиме реального времени. Подключение к облаку выполнено через GSM-модем ОВЕН ПМ210, что особенно актуально для удаленных объектов с ограниченным интернет-доступом.

ШУН оснащен комплексной защитой от нештатных ситуаций. Всего предусмотрено более 30 типов защит, что гарантирует безопасную и надежную эксплуатацию насосной станции в автоматическом режиме без постоянного присутствия персонала.

Результат модернизации

В ходе реализации проекта была создана надежная энергоэффективная система управления насосной станцией. Внедрение частотного регулирования и каскадного алгоритма позволило существенно снизить энергопотребление и обеспечить стабильное давление в системе орошения. Удаленный мониторинг с помощью облачного сервиса диспетчеризации OwenCloud избавил от необходимости постоянного присутствия персонала на объекте.

Интуитивно понятный интерфейс панели оператора и возможность как автоматического, так и ручного управления значительно упростили обслуживание системы.

Использование оборудования ОВЕН обеспечило гибкость управления и снижение эксплуатационной нагрузки на оборудование насосной станции. Система успешно функционирует в автоматическом режиме, сокращая затраты и повышая эффективность мелиорационной системы.

В связи с тем, что реализация проекта проходила в неблагоприятных погодных условиях, была дополнительно решена проблема выравнивания давления в трубопроводе из-за больших рельефных перепадов полей. Для этого был разработан алгоритм ПО для ПЛК110, который позволил минимизировать гидроудары обратного потока воды при остановке насосов.

Мнение партнера

Алексей Белокопытов, руководитель отдела проектов и готовых решений АСУТП ООО «ОвенКомплектАвтоматика»

Я считаю, что оборудование ОВЕН оптимально подходит для использования в системах автоматизации. Простота интеграции, адаптация под российские стандарты, интерфейс и документация на русском языке, разумная стоимость, скорость разработки и внедрения обеспечивают высокую эффективность при реализации любых проектов.