Устройство управления водоподготовительной установкой ВПУ
Официальное название изделия:
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВПУ-5М-02
Тип документа:
Технический паспорт

[ Рекламный лист], [Скачать документ (файл pdf/doc/zip)]

Оглавление:
1. Назначение
2. Комплектность
3. Устройство и принцип работы
4. Технические данные
5. Указание мер безопасности
6. Подготовка к работе
7. Порядок работы
8. Техническое обслуживание
9. Транспортирование и хранение

3. Устройство и принцип работы

3.1. УУ является законченным узлом, к которому подключаются непосредственно датчики уровня, датчики давления, мембранные вентили и насосы. Конструктивно УУ выполнено в виде силового шкафа.

Подключение электрических цепей УУ к электрооборудованию и датчикам ВПУ осуществляется с помощью клеммных колодок (см. Схему ВГЛА.468314.008Э3).

На лицевой панели УУ размещены автоматический выключатель, тумблеры, с помощью которых осуществляется управление работой ВПУ в ручном режиме и светодиоды, индицирующие наличие напряжений трех фаз промышленной сети, пьезосирена и предохранитель.

Также на лицевой панели УУ размещена мнемосхема ВПУ со встроенными в нее светодиодными индикаторами, которые индицируют основные параметры процесса водоподготовки и состояние (включен/выключен) исполнительных механизмов ВПУ. Кроме того, на лицевой панели УУ размещен тумблер, с помощью которого может быть отключена звуковая сигнализация аварийных и нештатных режимов работы ВПУ, а также светодиод, индицирующий включенное состояние звуковой сигнализации.

На информационные входы УУ поступают электрические сигналы от следующих датчиков ВПУ:

      1) сигнализирующего устройства (двух замыкающих контактов) манометра, измеряющего давление воды в обратной сети закрытой системы отопления, или двух электродных датчиков уровня воды в расширительном баке открытой системы отопления;

      2) сигнализирующего устройства (двух замыкающих контактов) вакуумметра, измеряющего давление в деаэрационной колонке ВПУ;

      3) трех электродных датчиков уровня воды в деаэрационной колонке;

      4) двух электродных датчиков уровня воды в приемном баке.

3.3. УУ выполняет следующие функции:

      1) в зависимости от складывающейся ситуации (состояния датчиков ВПУ), коммутирует по заданному алгоритму исполнительные механизмы ВПУ и, тем самым, поддерживает параметры процесса водоподготовки в установленных пределах;

      2) осуществляет световую мнемоническую индикацию основных параметров процесса водоподготовки и состояния (включен/выключен) исполнительных механизмов ВПУ;

      3) осуществляет звуковую индикацию аварийных и нештатных режимов ВПУ;

      4) блокирует работу исполнительных механизмов ВПУ при возникновении аварийных ситуаций.

3.4. УУ может функционировать в двух режимах работы: ручном и автоматическом.

3.4.1. В автоматическом режиме работы УУ, в зависимости от состояния датчиков, осуществляет по заданному алгоритму коммутацию (включение/выключение) следующих исполнительных механизмов ВПУ:

      1) электродвигателя циркулярного насоса;

      2) электродвигателя подпиточного насоса;

      3) мембранных вентилей с электромагнитным приводом.

3.4.2. В ручном режиме работы УУ коммутацию исполнительных механизмов ВПУ осуществляет оператор путем установки в соответствующие положения тумблеров, расположенных на лицевой панели УУ.

3.4.3. Основной режим работы УУ - автоматический. Ручной режим используется для временного поддержания работоспособности ВПУ при выходе из строя УУ.

3.5. В состав шкафа входят:

      1) Плата управления А1;

      2) коммутатор А2;

      3) тумблеры SA1...SA5;

      4) трансформатор TV1;

      5) предохранитель FU1;

      6) выключатель SA6;

      7) пускатели KV1, KV2;

      8) Клеммные колодки XT1, XT2.

3.5.1. С помощью сдвоенных тумблеров SA4, SA5 задается режим работы УУ: ручной или автоматический. В ручном режиме работы УУ тумблеры SA1... SA3 выполняют следующие функции:

SA1, SA2 включают/ выключают магнитные пускатели KV1, KV2 электродвигателей соответственно циркулярного и подпиточного насосов;

SA3 включает/ выключает электромагнитные вентили.

На вторичных обмотках трансформатора TV1 формируются переменные напряжения с номинальными уровнями 10В (используется для запитки электродных датчиков) и 15В (используется для питания электронных схем УУ).

3.5.2. Алгоритм коммутации исполнительных механизмов в автоматическом режиме работы ВПУ формирует автомат, реализованный на жесткой логике и конструктивно выполненный в виде печатного узла: плата управления ВГЛА.468232.001. На плату управления транзитом через шкаф управления ВПУ (см. ВГЛА.468314.008Э3) поступают сигналы с электродных датчиков, а также сигналы с замыкающих контактов вакуумметра и манометра.

3.5.3. На элементах С1...С14, R1...R21, VD1...VD14, DD1, DD2.1…DD2.3 (см. ВГЛА.468232.001 Э3) реализованы семь идентичных преобразователей выходных сигналов электродных датчиков в стандартные уровни КМОП-логики. Рассмотрим работу первого преобразователя (остальные шесть преобразователей работают аналогично). На делитель напряжения, образованный резистором R1 и выходным сопротивлением датчика (подключенного к контакту Е1.1), от контакта ~10V поступает переменное напряжение промышленной сети с номинальным уровнем 10В. Сигнал с выхода этого делителя (с контакта Е1.1) поступает на вход амплитудного детектора с удвоением напряжения, реализованного на элементах С1, С8, VD1, VD8, R8. На выходе детектора формируется постоянное напряжение, величина которого пропорциональна уровню переменного напряжения на датчике (на контакте Е1.1 платы). Выходной сигнал детектора через ограничительный резистор R15 поступает на вход формирователя (триггера Шмитта), реализованного на логическом элементе DD1.1. Когда датчик не погружен в воду (контролируемый уровень воды ниже точки установки датчика), его выходное сопротивление велико и, следовательно, на контакте Е1.1 присутствует переменное напряжение с уровнем приблизительно равным 10В. В этом случае уровень постоянного напряжения на выходе амплитудного детектора превышает пороговый уровень срабатывания формирователя и на выходе последнего (на выходе логического элемента DD1.1) устанавливается сигнал низкого логического уровня. Когда контролируемый уровень воды достигает точки установки датчика, его выходное сопротивление уменьшается, что приводит к уменьшению уровня переменного напряжения на входе амплитудного детектора. В этом случае уровень постоянного напряжения на выходе детектора меньше порогового уровня срабатывания формирователя и, следовательно, на выходе последнего устанавливается сигнал высокого логического уровня. Таким образом, на выходах логических элементов DD1.1 ...DD1.4, DD2.1 ... DD2.3 устанавливаются сигналы низкого уровня, когда контролируемые уровни воды находятся ниже точки установки соответствующих электродных датчиков, и устанавливаются сигналы высокого логического уровня в противном случае.

3.5.4. УУ может работать с применением контактных манометров различных типов по характеристикам исполнительных контактов. Для адаптации УУ к конкретным типам применяемых манометров на плате управления УУ предусмотрены перемычки (джамперы) ХТ1…ХТ4. При использовании ВПУ в открытой системе отопления манометр давления воды в обратной сети не используется (не подключается к УУ).

ВНИМАНИЕ! В этом случае для правильного функционирования УУ необходимо контакты P2.1 и Р2.2 клеммника шкафа управления ВПУ оставить свободными.

При использовании ВПУ в закрытой системе отопления не используются электродные датчики уровня воды в расширительном баке.

ВНИМАНИЕ! В этом случае для правильного функционирования УУ необходимо замкнуть контакты Е3.1, Е3.2 и GND клеммника шкафа управления ВПУ.

3.5.5. На мультиплексорах DD3, DD4 реализованы дешифраторы сигналов световой индикации уровней воды соответственно в деаэрационной колонке и приемном баке ВПУ. На мультиплексоре DD5 реализован дешифратор сигналов световой индикации уровня воды в расширительном баке открытой системы отопления или уровня давления в обратной сети закрытой системы отопления.

Возникновение недопустимых комбинаций сигналов на адресных входах А0...А1 демультиплексоров DD3...DD5, то есть комбинаций, неуказанных в табл. 3...5, свидетельствует о неисправности оборудования (электродных датчиков, манометра, вакуумметра, линий связи) ВПУ и/или УУ. В этом случае на шине ERR1 устанавливается сигнал низкого логического уровня, который инициирует включение звуковой сигнализации (работа звуковой сигнализации рассмотрена ниже).

3.5.6. Сигнальные контакты вакуумметра, замыкающиеся при разряжении, достигающем величин уставок высокого и низкого вакуума, подключены к контактам платы соответственно Р1.1 и Р1.2. Логический элемент DD9.1 формирует сигнал низкого уровня при нормальном уровне разряжения в деаэрационной колонке.

УУ обеспечивает контроль поступления на электрооборудование ВПУ всех трех фаз трехфазной промышленной сети. При отсутствии одной из фаз сети (неполнофазный режим) включается звуковая сигнализация и на мнемосхеме гаснет светодиод "ПИТАНИЕ", а в автоматическом режиме работы УУ, в дополнение к этому, блокируется включение электродвигателей насосов и вентилей ВПУ.

Реализация указанных действий происходит следующим образом. Фазные напряжения поступают на контакты А, В, С платы коммутатора (см. ВГЛА.468313.002 Э3 и вызывают протекание пульсирующих токов через цепочки VD13, R9, HL1; VD14, R10, HL2 и VD15, R11, HL3. Суммарный ток этих цепочек, протекающий через светодиод оптопары DD1, является непрерывным при полнофазном режиме и прерывистым при отсутствии одной из фаз сети. Соответственно, выходной транзисторный ключ оптопары DD1 постоянно находится в открытом (замкнутом) состоянии при полнофазном режиме и периодически закрывается (размыкается) при неполнофазном режиме. Ключ оптопары DD1 электрически соединен с контактами ТК и ТЕ платы управления (см. ВГЛА.468232.001 Э3), поэтому в полнофазном режиме открыт транзистор VT2, закрыт транзистор VT3, а на выходе логического элемента DD2.4 присутствует сигнал низкого логического уровня. В неполнофазном режиме транзистор VT3 поочередно оказывается в открытом и закрытом состояниях. Открытый транзистор VT3 закорачивает и быстро разряжает конденсатор C19. Когда транзистор VT3 закрыт, конденсатор С19 заряжается от источника питания через резистор R38. Постоянная времени цепи R38, C19 заряда существенно превышает период открывания транзистора VT3 и, поэтому, в неполнофазном режиме напряжение на входе формирователя DD2.4 не успевает достичь его порогового уровня. Таким образом, при отсутствии одной из фаз промышленной трехфазной сети на выходе логического элемента DD2.4 устанавливается сигнал высокого логического уровня, который поступает на входы логических элементов DD15.1, DD15.2, DD15.3 и базу транзистора VT11, что вызывает:

      1) блокирование формирования сигналов включения электродвигателей и вентилей ВПУ;

      2) включение звуковой сигнализации;

      3) выключение светодиода "ПИТАНИЕ".

3.5.7. На логических элементах DD7.1…DD7.3, DD8, DD10.2…DD10.4, DD12.2, DD15.1…DD15.2, DD9.3, DD9.4, транзисторах VT4, VT5, VT7...VT10, светодиодах HL17...HL20, HL22, HL23 и резисторах R46...R49 реализована схема формирователя сигналов управления исполнительными механизмами ВПУ и световой сигнализации их состояния. Сигналы управления и индикации являются токовыми. Активные уровни этих сигналов формируются при открывании ключей, реализованных на транзисторах VT7...VT10. Токи активных сигналов протекают через последовательно включенные светодиоды HL17...HL20, HL22, HL23 (вызывая их свечение), ограничительные резисторы R46...R49, контакты UPR1...UPR4 и светодиоды оптосимисторов, которые конструктивно размещены на плате коммутатора ВГЛА.468313.002, входящей в состав УУ.

На выходе триггера, реализованного на логических элементах DD14.4, DD9.2, устанавливаются сигналы высокого и низкого логических уровней, когда разряжение в деаэрационной колонке достигает уставок соответственно высокого и низкого вакуума.

На логических элементах DD7.3, DD7.4, DD8.1, DD8.2, DD8.4 реализованы два триггера, выходные сигналы которых через вентиль D15.1 поступают на вход ключа, реализованного на транзисторе VT9 и формирующего сигнал управления циркулярным насосом.

Открывание транзистора VT9 (включение циркулярного насоса) сигналом высокого логического уровня на выходе элемента DD15.1 происходит в том случае, когда сигналы низкого логического уровня одновременно присутствуют на выходах элементов DD2.4, DD7.4 и DD8.1.

Элементы DD9.4, DD9.3 и транзистор VT8 формируют сигналы включения электромагнитных вентилей ВПУ при высоких логических уровнях сигналов на выходах элементов DD15.1 и DD14.4. Транзистор VT7 формирует сигнал для индикации отключения вентилей. На элементах DD12.2, DD10.2...DD10.4 реализованы два триггера, выходные сигналы которых через вентиль D15.2 поступают на вход ключа, реализованного на транзисторе VT10 и формирующего сигнал управления подпиточным насосом.

Открывание транзистора VT10 (включение подпиточного насоса) сигналом высокого логического уровня на выходе элемента DD15.2 происходит в том случае, когда сигналы низкого логического уровня одновременно присутствуют на выходах элементов DD2.4, DD10.3, DD10.4. Транзисторы VT4 и VT5 включают светодиоды индикации отключенного состояния циркулярного и подпиточного насосов.

3.5.8. В состав устройства звуковой сигнализации входят:

      1) генератор прямоугольных импульсов звуковой частоты, реализованный на элементах DD13.1, DD13.4, R51, R52, C22;

      2) ключевой усилитель мощности, реализованный на транзисторах VT12...VT15;

      3) вентили DD13.3, DD13.2, которые разрешают или блокируют прохождение импульсов на усилитель мощности;

      4) излучающий элемент BQ1;

      5) генератор низкочастотного модулирующего сигнала, реализованный на элементах DD14.3, C21, R50;

      6) тумблер SA1 отключения (блокировки) звуковой сигнализации;

      7) элементы VT6, R41, HL14, обеспечивающие световую индикацию включенного состояния звуковой сигнализации;

      8) формирователь импульса самоконтроля функционирования звуковой сигнализации, реализованный на элементах R42, C20, DD14.1;

      9) схема объединения сигналов аварийных и нештатных ситуаций, возникающих в процессе работы ВПУ, реализованная на логических элементах DD10.1, DD12.1, DD12.4, DD15.3, DD11, DD14.2, DD6.4.

Звуковая сигнализация при установке тумблера SA1 " СИГНАЛИЗАЦИЯ" в положение "ВКЛ" включается в следующих случаях:

      1) при неполнофазном режиме питающей сети;

      2) при возникновении некоторых видов неисправностей в электрооборудовании ВПУ и аппаратуре УУ;

      3) при отсутствии воды в деаэрационной колонке (уровень воды ниже точки установки электродного датчика Е3);

      4) при совпадении следующих событий:

            - недостаточный уровень вакуума в деаэрационной колонке;

            - недостаточный уровень воды в обратной сети закрытой системы отопления или недостаточный уровень воды в расширительном баке открытой системы отопления.

При переключении тумблера SA1 из положения "ВЫКЛ" в положение "ВКЛ" формируется звуковой сигнал длительностью (1,5 ... 4,0) сек, позволяющий проконтролировать работоспособность звуковой сигнализации. Свечение светодиода HL14 "СИГНАЛИЗАЦИЯ" свидетельствует о том, что звуковая сигнализация находится во включенном состоянии.

3.5.9. На элементах VD15...VD18, DA1, C23...C29 реализован стабилизированный источник питания электронных цепей УУ с номинальным уровнем +12В.

3.5.10. Коммутатор А2 выполнен в виде конструктивно законченного печатного узла. Оптосимисторы VS1...VS3 осуществляют гальваническую развязку электронных схем УУ от цепей питания исполнительных механизмов ВПУ, находящихся под напряжением промышленной сети. Тиристоры VS4…VS6 включенные в диагонали мостов реализованных на элементах VD1…VD12 увеличивают нагрузочную способность выходов коммутатора, нагруженных на обмотки пускателей KV1, KV2 и электромагнитных вентилей ВПУ. Цепочки C1,R6, C2,R7 и C3,R8 – демпфирующие.

Назначение и функционирование элементов DD1, R1, HL1...HL3, VD13...VD15, R9...R11 подробно описано в п. 3.5.6 настоящего документа.