VN | EN
Điều khiển hệ thống bơm cấp nước điều áp, luân phiên sử dụng biến tần
Điều khiển hệ thống bơm cấp nước điều áp, luân phiên sử dụng biến tần

1. Tổng quan ứng dụng:
Trong một hệ thống cung cấp nước thông thường nhu cầu sử dụng nước ở các thời điểm trong ngày là rất khác nhau ( cao điểm, thấp điểm).

Một hệ thống cấp nước tiêu chuẩn luôn luôn phải đảm bảo cung cấp đủ nhu cầu sử dụng nước ở mọi thời điểm, thường thể hiện qua áp suất nước trên đường ống, áp suất nước trên đường ống phải ổn định tương đối ở một giá trị đặt tại mọi thời điểm. Đi kèm với đó là 1 số yêu cầu khác như độ ổn định, độ bền, khả năng dự phòng, sửa chữa, xử lý sự cố nhanh chóng …

Theo đó, hệ thống bơm cấp nước tiêu chuẩn thường được thiết kế từ 2 bơm trở lên, công suất tùy thuộc vào độ lớn nhỏ của hệ thống, các bơm hoạt động tuần tự luân phiên và có bổ sung cho nhau để đảm bảo được áp suất cài đặt ở các thời điểm khác nhau. Việc luân phiên giúp cho thời gian hoạt động của các bơm tương đối san bằng nhau do đó kéo dài tuổi thọ bơm. Sử dụng biến tần điều khiển cho bơm bằng phương pháp điều khiển PID 

Hiện nay có nhiều loại biến tần đã tích hợp chương trình điều khiển bơm hoặc PLC bên trong, cho phép chúng ta sử dụng hoặc viết chương trình điều khiển cho hệ bơm mà không cần sử dụng các bộ điều khiển bên ngoài, chương trình tự động điều chỉnh tốc độ bơm, gọi thêm bơm, sa thải bơm, tự động luân phiên giữa các bơm … để đảm bảo được các yêu cầu đề ra.

 

Hệ thống 1 biến tần điều khiển 3 bơm


2. Các loại tải, quy cách định mức và đặc tính tải:
Tải bơm ở đây thuộc dạng tải có moment thay đổi theo tốc độ, tốc độ càng cao moment càng lớn, dẫn đến là công suất tiêu thụ cũng sẽ lớn theo ( thường được phân tích theo tỷ lệ hàm bậc 3 ).
Như vậy đối với các trường hợp bơm dư công suất, sử dụng biến tần để vận hành vừa đủ ở dưới tốc độ định mức giúp ta tiết kiệm được điện năng tiêu thụ.


3. Các lợi ích mang lại cho khách hàng:
Hệ thống bơm sử dụng biến tần điều khiển nhiều bơm điều áp luân phiên mang lại các lợi ích sau:
+ Tiết kiệm được chi phí đầu tư: 1 biến tần có thể điều khiển hệ nhiều bơm, biến tần tích hợp sẵn chương trình nên tiết kiệm được bộ điều khiển ngoài.
+ Hệ thống vận hành tin cậy, ổn định, áp suất đường ống ổn định, chống giật đường ống.
+ Luân phiên giữa các bơm giúp nâng cao tuổi thọ.
+ Dự phòng và dễ dàng bảo trì, sửa chữa trong trường hợp 1 bơm bị sự cố.
+ Khả năng tiết kiệm điện lớn.


4. Các sản phẩm phù hợp với ứng dụng:
+ Biến tần Yaskawa E1000 kết hợp chương trình trong biến tần
+ Biến tần Control Techiques F300 kết hợp chương trình PLC Onboard trên biến tần
+ Biến tần Sinamics V20 kết hợp firmware điều khiển đa bơm
+ Biến tần Sinamics G120X
+ Các loại biến tần khác có tích hợp chương trình điều khiển đa bơm.
+ Các loại biến tần thông thường + bộ điều khiển lập trình PLC.


5. Diễn giải chi tiết ứng dụng, giải pháp:

 

Sơ đồ mạch điện 1 biến tần điều khiển 2 bơm điều áp luân phiên

 

6. Nguyên lý hoạt động hệ 2 bơm
+ Đầu tiên khi có tín hiệu vận hành, biến tần điều khiển bơm 1 bằng bộ điều khiển PID để thay đổi tốc độ bơm 1, đáp ứng áp suất cài đặt cho đường ống. Nếu biến tần đã vận hành đến tần số maximum (50 Hz) mà áp suất trên đường ống nước chưa đạt giá trị cài đặt, thì sau 1 thời gian delay biến tần sẽ thực hiện gọi thêm bơm 2.
     + Để gọi  bơm 2, biến tần ngắt KD1 và đóng KM1 để đưa bơm 1 vận hành trực tiếp bằng điện lưới. Sau đó biến tần đóng KD2 và bắt đầu điều khiển bơm 2 bằng bộ điều khiển PID để đáp ứng áp suất cài đặt cho đường ống.
    + Trường hợp sa thả bơm: giả sử nhu cầu sử dụng nước ít lại, áp suất sẽ tăng, lúc này biến tần giảm tốc độ bơm 2 lại để ổn định áp suất, nếu tốc độ đã về ở mức thấp nhất nhưng áp suất nước vẫn cao hơn cài đặt, thì sau khoảng thời gian delay, biến tần sẽ sa thải bơm 1 bằng cách ngắt KM1, và lúc này biến tần lại tăng tốc độ cho bơm 2 để đáp ứng áp suất đặt cho hệ thống.
    + Biến tần tự động luân phiên các bơm theo thời gian để kéo dài tuổi thọ bơm.
    + Trường hợp 1 bơm bị lỗi thì gọi bơm còn lại vận hành liên tục.
    + Hệ thống thường thiết kế có 2 chế độ Man – Auto để có thể vận hành tay trong trường hợp biến tần bị lỗi. Vận hành tay có thể khởi động trực tiếp nếu bơm công suất nhỏ, hoặc khởi động mềm nếu công suất lớn.

Câu chuyện thành công

Giải Pháp SCADA-PLC Đồng Bộ Cho Hệ Thống Xử Lý Nước Và Nước Thải

Giải Pháp SCADA-PLC Đồng Bộ Cho Hệ Thống Xử Lý Nước Và Nước Thải

SCADA-PLC có thể giúp giảm chi phí vận hành và bảo trì.
Thiết bị cho giải pháp này

Simatics Win CC

Simatics Win CC

SIMATIC WinCC là giải pháp cơ bản cho hệ thống quản lý vận hành và tích hợp khả năng phân tích tối ưu hóa dữ liệu, do đó nó cung cấp một giải pháo cơ bản hoàn hảo , tối ưu hóa với chi phí đầu tư thấp.

Điều khiển hệ thống bơm cấp nước điều áp, luân phiên sử dụng biến tần

Hotline tư vấn miễn phí: 0903803645