Автоматизация водоснабжения: насосная станция, безнапорная промежуточная емкость, датчики протечки, Sinamics G120P, Sitrans P, Grundfos SP 3A-6, Carel FLOE* Опции

[petrovich1881]

Здравствуйте!
Подскажите, с чего лучше начать параметрирование синамикса, если на него надо завести все датчики и исполнительные устройства - параметрировать с чистого листа, или же загрузить скрипт бустерного насоса и дальше обзязывать BICO уже его?

Общая концепция пока вот такая:
 IMG_20210411_013821.jpg ( 1,59 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 18

Промежуточная емкость 300 л наполняется из водопровода; открытие крана приводом Belimo LRQ24A в определенное время, а также вручную, с внешней простенькой HMI по Modbus (частотник версии BT, для Building Technologies). При протечке на подающем трубопроводе кран закрывается; принудительно открыть с того же HMI.
 belimo_LRQ24A.png ( 1,07 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 4

Уровень воды в емкости отслеживается параллельно:
- по ультразвуковому датчику Micro Devices SU1/B1-0E с выходом 0...10 В (если будут помехи, будет преобразователь в 4...20 мА);
- по двум емкостным датчикам IFM KN5105, нижний из которых - датчик сухого хода насоса. По верхнему уровню подающий кран закрывается.
 Screenshot_20210419_225405.png ( 503,88 килобайт ) Кол-во скачиваний: 7

Поддержание давления в магистрали (2 бар) - по датчику Sitrans P с токовым выходом:
 sitrans_p.jpg ( 2,73 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 2

Ну, тут обычный PID, без предзаполнения трубопровода, но с гибернацией: в моей версии 4.4.1 блока управления CU230P-2 скорость вентилятора не регулируется - ни внешнего, ни внутреннего, поэтому буду отключать силовой блок контактором (у сименса есть appnote про это; потому и задействован еще один вход для допконтакта контактора). Авария автоматического выключателя тоже заведена от его допконтакта.
Температура двигателя отслеживается KTY84/130. Правда, у Grundfos SP к двигателям MS402 предусмотен только Pt1000, но это не проблема: KTY84/130 прекрасно заливается в компаунд и устанавливается на место штатной гильзы датчика:
 Screenshot_20210415_230404.png ( 212,38 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6

Водоразбор в принципе без особенностей, кроме линии стиральной машины: при снижении уровня воды в баке ниже 30%, как и при протечке, перекрывается кран её линии, и машина не запустится. Но если машина уже начала работу до этого, то насос будет работать вплоть до срабатывания датчика сухого хода. Состояние стиральной машины также передается в частотник по Modbus.
Ну, и питание блока управления, датчиков, панели HMI и приводов кранов от 24-вольтового бесперебойника, само собой.

Сообщение отредактировал petrovich1881 - 19.4.2021, 23:33

[petrovich1881]

Здравствуйте!
Подскажите, с чего лучше начать параметрирование синамикса, если на него надо завести все датчики и исполнительные устройства - параметрировать с чистого листа, или же загрузить скрипт бустерного насоса и дальше обзязывать BICO уже его?

Общая концепция пока вот такая:
 IMG_20210411_013821.jpg ( 1,59 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 18

Промежуточная емкость 300 л наполняется из водопровода; открытие крана приводом Belimo LRQ24A в определенное время, а также вручную, с внешней простенькой HMI по Modbus (частотник версии BT, для Building Technologies). При протечке на подающем трубопроводе кран закрывается; принудительно открыть с того же HMI.
 belimo_LRQ24A.png ( 1,07 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 4

Уровень воды в емкости отслеживается параллельно:
- по ультразвуковому датчику Micro Devices SU1/B1-0E с выходом 0...10 В (если будут помехи, будет преобразователь в 4...20 мА);
- по двум емкостным датчикам IFM KN5105, нижний из которых - датчик сухого хода насоса. По верхнему уровню подающий кран закрывается.
 Screenshot_20210419_225405.png ( 503,88 килобайт ) Кол-во скачиваний: 7

Поддержание давления в магистрали (2 бар) - по датчику Sitrans P с токовым выходом:
 sitrans_p.jpg ( 2,73 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 2

Ну, тут обычный PID, без предзаполнения трубопровода, но с гибернацией: в моей версии 4.4.1 блока управления CU230P-2 скорость вентилятора не регулируется - ни внешнего, ни внутреннего, поэтому буду отключать силовой блок контактором (у сименса есть appnote про это; потому и задействован еще один вход для допконтакта контактора). Авария автоматического выключателя тоже заведена от его допконтакта.
Температура двигателя отслеживается KTY84/130. Правда, у Grundfos SP к двигателям MS402 предусмотен только Pt1000, но это не проблема: KTY84/130 прекрасно заливается в компаунд и устанавливается на место штатной гильзы датчика:
 Screenshot_20210415_230404.png ( 212,38 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6

Водоразбор в принципе без особенностей, кроме линии стиральной машины: при снижении уровня воды в баке ниже 30%, как и при протечке, перекрывается кран её линии, и машина не запустится. Но если машина уже начала работу до этого, то насос будет работать вплоть до срабатывания датчика сухого хода. Состояние стиральной машины также передается в частотник по Modbus.
Ну, и питание блока управления, датчиков, панели HMI и приводов кранов от 24-вольтового бесперебойника, само собой.

Сообщение отредактировал petrovich1881 - 19.4.2021, 23:33

[mr_Frodo64]

Если честно, то вызывает удивление бюджетная нагрузка на исполнение такого проекта!?! И это на частный дом или гостиницу? Тут же только железо под 400-500 т.р. Вообще, конечно, концепция достойна, не хухры- мухры. Это , так в общем, в тонкости пока не вдавался...

[petrovich1881]

Если честно, то вызывает удивление бюджетная нагрузка на исполнение такого проекта!?! И это на частный дом или гостиницу? Тут же только железо под 400-500 т.р. Вообще, конечно, концепция достойна, не хухры- мухры. Это , так в общем, в тонкости пока не вдавался...

Что Вы, железо вышло гораздо дешевле. На порядок дешевле, если быть точным
И это квартира

[Pawel]

Если это квартира, то вообще не понятен огород. Центральный водопровод есть, оставить защиту от протечек по магистралям с сообщением о точках протечек и перекрытием подачи, а остальное убрать.

[petrovich1881]

Если это квартира, то вообще не понятен огород. Центральный водопровод есть, оставить защиту от протечек по магистралям с сообщением о точках протечек и перекрытием подачи, а остальное убрать.

Увы, подача воды пара часов утром и вечером.

Поэтому колхоз у добрых людей выглядит вот так:
 бак_для_воды_в_квартиру.png ( 708,83 килобайт ) Кол-во скачиваний: 9
 бак_для_воды_в_квартиру_2.png ( 967,99 килобайт ) Кол-во скачиваний: 10

[derip]

Что Вы, железо вышло гораздо дешевле. На порядок дешевле, если быть точным
И это квартира

Да, цифра в разы завышена на железо. Непонятно чем обусловлена.

[petrovich1881]

Да, цифра в разы завышена на железо. Непонятно чем обусловлена.

Ну у сименса, говорят, колоссальные партнерские скидки. И еще остается на мороженое.

[mr_Frodo64]

Что Вы, железо вышло гораздо дешевле. На порядок дешевле, если быть точным
И это квартира

Да, малость хватанул лишка, просто сужу промышленными мерками, смутили только упоминание стиралки и объём емкости...
Но на порядок?!?
... да один насос вами упомянутый не меньше 100 т.р. Опять-таки почему-то скважинной серии...
... Преобразователь промышленный, одна только Цушка стоит не менее 20т.р. + сила примерно столь же мощностью 0,75 кВт + использование ПЧ в жилой сети влечет использование хотя бы какого-то фильтрующего устройства
Тачпанель...
...
Контроллер какой будет за всем этим следить?
Однако можно возложить на КУ230 осуществление управления за всем процессом (если хватит интерфейсов ввода-вывода)... для чего надо будет сильно постараться...
Контактор дома ??? Который будет щелкать постоянно... при чем здесь какие-то вентиляторы? В общем вопросы.. вопросы..
Ощущение наличия маленького промпредприятия с низким заборчиком не покидает
Не.... я понимаю делать эту систему на дом... на подъезд хотя бы.... Но размер емкости растет тут же до значительного объёма, а это уже застаивание воды, обслуживание... брррр...да и мощности соответственно
Тут надо ставить VILO с однофазным преобразователем , который умеет следить ПИД и ардуину, если очень хочется колхозить.
Ардуина съест все ваши датчики, пережует и выдаст нужный результат.

Сообщение отредактировал mr_Frodo64 - 20.4.2021, 22:14

[petrovich1881]

Но на порядок?!?

Тьфу-тьфу-тьфу, чтоб не сглазить, но у меня талант на поиск нужных вещей по приемлемой стоимости. При необходимости, конечно

Сам частотник стоил 3000 рублей (панелька IOP и то вышла дороже, 3500). Он мелкий, кстати - 0,37 кВт всего; может, оттого и залежался невостребованным. ЦУшка там старенькая, с 4.4.1 прошивкой. Это версия для сименсовского департамента Building Technologies, автоматизация зданий, потому и CU230P-2 BT (оно же - аналог с индексом HVAC; такое же наличие USS/BacNet/Modbus). Сила PM 230 тоже прежней версии, но зато с фильтром. Кстати, про вентилятор силового модуля это написано в сименсовском FAQ: Fan behavior
Зато у силового модуля встроенный фильтр как раз для жилых зон, потому для "Автоматизации зданий" его и сделали. Это у них как конкурентное преимущество заявлено даже.

Про контактор для отключения силового модуля (при отдельных 24 В на ЦУшку) есть специальный аппноут, Line contactor
Контактор не мешает. Уже один стоит, в качестве защитного устройства от перенапряжения, подключен к аварийному выходу счетчика ABB B21, и щелкает очень тихо. Ну, электрики впечатлились, и сказали то же самое: "Суровое промышленное, мы не понимаем, спасибо-досвидания".

Насос куплен за 18 тысяч рублей. Он тоже мелкий, тоже 0,37 кВт, и считаю это большой удачей: найти приличный насос с трехфазным двигателем. По размеру он 1-в-1 с картриджем фильтра BigBlue 20, поэтому вопрос корпусирования вообще не стоит. В конце концов, есть такие же насосы серии BM (Booster Module, в терминологии грундфоса) и магистральный вариант Джилекс Водомет М. Собственно, по уровню шума и был выбран скважинный насос для встраивания в магистраль: Youtube обзор

На дом такое тоже у нас ставят, в новостройках. Это прямо фишка водоснабжения. но, конечно, вопрос с легионеллой в емкостях никто не отменял. Здесь же всё предусмотено: потребление воды как раз не позволит застаиваться воде в емкости.

Sitrans тоже куплен за 1000 рублей, новейший, всё с ним в порядке, HART-модем к нему дозвонился
Приводы Belimo вышли по 5000 рублей каждый, кстати. Очень повезло, что быстрые, 9-секундные.

Ардуину не предлагать

[mr_Frodo64]

Ну что тут скажешь... только один позитив. Нам бы таких снабженцев на завод ))))).
Если имели опыт с работой с такими ПЧ, то не сложно будет и с 0 настроить. Опять таки не всегда это получается на 100 с первого подхода, пробные пуски покажут где что поправить или добавить.

[Pawel]

Проще разбить вашу задачу на отдельные функциональные блоки ;1 - система контроля уровня воды, 2- система защиты от протечек, 3 - контроль работы насоса, просмотреть связи блоков, а потом уж увязать в общую систему. То что у вас на бумажке только уже в электронном виде, а там уж переходить к программному виду.

Сообщение отредактировал Pawel - 21.4.2021, 8:51

[petrovich1881]

Проще разбить вашу задачу на отдельные функциональные блоки ;1 - система контроля уровня воды, 2- система защиты от протечек, 3 - контроль работы насоса, просмотреть связи блоков, а потом уж увязать в общую систему. То что у вас на бумажке только уже в электронном виде, а там уж переходить к программному виду.

Примерно так и предполагал: начать с основного, насоса. Что-то типа:
 G120P_pump_pressure_control.png ( 110,26 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13
 G120P_temperature_dependent_pressure_setpoint.png ( 121,45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 12

Остальное по сути функции защиты.

[petrovich1881]

Частотный привод и его подруга экономика. Вот на номинальных оборотах и при минимально рекомендуемых Grundfos 30 Гц:
 IMG_20210422_223745.jpg ( 3,38 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 5
 IMG_20210422_234254.jpg ( 3,41 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 4

[LordN]

когда-то планировал себе сделать, пока руки не дошли.

Прикрепленные файлы

 Схема_насосной_станции_v4.sch.pdf ( 25,72 килобайт ) Кол-во скачиваний: 19

 

[petrovich1881]

когда-то планировал себе сделать, пока руки не дошли.

Да так всегда, руки не доходят

А расходомер здесь как датчик протока?