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工業連接與智能傳感論壇
控制軟件

技術控 | 萬可標準化泵控制軟件捕捉細小環節,縮短設計時間

  2020年06月11日  

  在廢水處理泵站設計期間,首先需確保泵機的充分輸出能力。而這是以重力原理進行廢水運輸的唯一可靠方式。過去十年來無論技術如何發展,這一核心任務始終保持不變。

  雖然泵站功能始終相同,但操作方式卻不斷更改,因此形成多種多樣的工廠結構,使維修變得更加困難。

  在現代工業中,為實現對現有技術的支持及維護,萬可研發了泵控制應用軟件,將最小細節也考慮在內。

  在德國,泵站與街道、鐵路橋梁一樣屬于最原始的公共基礎設施。其中一些運行超過100年的泵站已改造成文化中心或博物館。

  先進的技術在泵站中得以體現:一個世紀前由蒸汽機驅動的泵如今已轉換為電力驅動,并主要通過自動化技術運行。新型葉輪及傳感器的研發可極大程度提升輸出及效率以及監控功能。

  然而,過去十年來泵站現代化及自動化經歷了比較自然的發展進程,因此我們可在泵站中發現多種多樣的自動化結構。這在大型廢水處理設施中尤其常見,例如在運營商操作的70個泵站中,可能使用了來自三家制造商的泵或發電機,并通過3或4個不同控制系統進行調控。

現代化改造帶來機遇

  在現代化改造進程中,實現泵站硬件及軟件的標準化可帶來無限機遇。改造過程中通常將發電機及其他機械部件得以保留,而傳感器、電子器件及自動化設備將被更換。

  然而,由于大多數運營商是分階段對泵站進行改造的,所以實際上很難實現這一點。相反,系統運營商以20臺泵為一組對現代化改造進行招標。

  即使運營商希望通過現代化改造將泵轉化到同一系統中,并在投標中明確說明使用何種軟件,但由于不同的工程師或程序員編寫的軟件或代碼各不相同,所以無法確保設備中的軟件以相似的、標準化方式進行編程。

  對于運營商而言,最糟糕的事情莫過于維護費用和現代化改造費用一樣高,這是因為在維護或維修期間,服務技術人員需分別對各控制器的編程進行檢查,以發現潛在問題。

精巧軟件實現標準化控制

  為降低以上成本,萬可專門研發相關應用軟件以實現對泵的控制,在提供基本功能的基礎上,還可對參數進行自由設置。同時,在對軟件中的變量進行配置時,可無需編程,這極大節省了軟件設計成本。

  依托WAGO-I/O-SYSTEM 750超500種I/O模塊及大量接口,該應用軟件可輕松連接到不同系統中。隨后可將泵控制方案廣泛應用并確保將系統連接至整個飲用水及廢水處理設備中。

  該軟件針對具有2到6個不同輸出的泵站而設計,根據萬可在廢水處理設施中收獲的大量經驗,該軟件還可滿足泵站運行期間的精準需求:負載管理、防腐保護及確保冗余操作等。

冗余操作

  泵站中通常會配備不同類型的泵,以便在系統中斷或維護過程中能夠保障泵站正常運行,其中包括基礎負荷泵、高峰負荷泵、臥式排水泵及備用泵。

  而泵站中的輔助泵不僅可用于高峰負荷或冗余運行,還會以特定的時間間隔運行從而防止系統中斷。然而,運行故障卻是不可避免的,灰塵堆積可使泵停止運行,腐蝕可造成連接斷開,設備部件也可出現堵塞。

  萬可應用軟件可對泵進行不同功能設置,在對其中一臺泵設置保護功能的情況下,萬可控制器可在每一運行周期結束后對該任務進行更改,以恢復泵的正常運行。

  此外,為防止腐蝕,該應用還對泵的運行時間進行監測,并在長時間靜止后自動令其啟動。

防負載峰值

  對泵進行啟動時,為避免對電網造成不必要的負荷壓力,在可能的情況下需逐一啟動,而不應全部同時開啟。萬可的啟動延時功能可實現這一點。在第一臺泵已按照預設時間運行一段時間后,相同型號的第二臺泵方可啟動。

  該段時長取決于單個應用以及現場的高效負載管理——并在泵控制器中輕松實現參數化設置。這將有助于降低電網負載并在使用發電機時實現應急電源操作。

靈活的水位開關

  更改運行參數可在極大程度上保護泵系統免遭污染,例如,堆積在泵軸內壁的油脂對運營商來說是一個十分頭疼的問題。來自家庭或餐館的油脂排放到污水系統中并漂浮在泵軸表面。

  由于泵軸內外水位一致,油脂則不可避免地聚集于內。內層油脂可造成排水泵的堵塞,并且只能通過機械方法去除。為防止或延緩此類現象的發生,我們需對泵的閉合及關斷位置進行靈活配置。

  PFC 200及PFC 100控制器內置的e!COCKPIT編程工具可對該應用進行自定義設置。隨后可將開關位調整得略高于或略低于泵中水位。形成水位差后可更好實現油脂的排放。

一覽無余

  泵站的全新、標準化應用軟件可實現便捷、直觀的操作。同時,用戶可于控制中心或直接通過帶Web可視功能的控制器中實現對泵的監測及控制。為完成分配任務,用戶可自由選擇對泵的識別方式。

  以IEC 61131-3標準化語言進行編程的控制器,僅對最多6種不同類型的泵控制提供整體的功能性框架,同時也可根據用戶需要對控制程序進行設計。

  系統功能比以往提出了更加具體的要求,這迫使運營商和服務公司采用全新的維護措施并引進高效方案。同時,傳統的應對性或預防性措施在實現工業4.0的道路上也不斷與時俱進。通過該軟件解決方案,萬可為未來發展趨勢奠定了基礎。相電流、流量值、電壓、溫度、功率因數等相關數據的獲取以及負載和警報管理可實現更佳的預防性維護。

  此外,標準化軟件解決方案可減少不同軟件包的使用,減少重復更新次數以及對服務人員的培訓。

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