Оборудование ➤ Арматура и КИП

Система автоматизации. Электромагнитные реле, датчик уровня жидкости, датчик давления, реле времени и другие элементы.

системы автоматизации

Содержание

Автоматикой называется отрасль науки и техники, которая рассматривает теорию автоматического управления, а также принципы построения автоматических систем и образующих их технических средств.

Введение автоматизации управления насосами и насосными станциями является одним из важнейших направлений технического прогресса в области подачи и отвода воды в населенных пунктах и на промышленных предприятиях.

Для наблюдения за параметрами работы насоса служат различные датчики, которые преобразуют контролируемую величину в электрический сигнал.

Датчик уровня воды и датчик давления для насоса.

В качестве основного параметра автоматизированного управления работой насоса принимают датчик уровня воды.

Датчиком называется элемент автоматического устройства, контролирующий колебания той или иной физической величины и преобразующий эти колебания в изменения другой величины, удобной для передачи на расстояние и воздействия на последующие элементы автоматических устройств.

В автоматизированной системе управления датчик уровня для насоса используется для подачи импульса на включение и остановку насоса при изменении уровня воды в баке. Датчики, или электроконтактные манометры используются для управления цепями автоматики при изменении давления в трубопроводе.

Электродный датчик уровня жидкости для управления насосом. Основными элементами электродного датчика уровня являются блок сигнализации и электроды, устанавливаемые на высоте контролируемого уровня.

Установка датчика уровня

При достижении уровнем воды того или иного электрода вследствие электрической проводимости воды замыкаются соответствующие цепи в электрической схеме сигнализации и управления насосными агрегатами.

Установка датчика уровня жидкости в приемном резервуаре выглядит следующим образом:
1 - полиэтиленовая труба;
2 - скоба крепления датчика;
3 - металлическая плита;
4 - блок сигнализации;
5 - планка установки датчика;
6 - электрод;
7 - штуцер датчика;
8 - резиновая прокладка.

Датчик давления насоса. В качестве датчика давления используются электроконтактные манометры, для которых так же, как и для обычных манометров, применяют трубчатую пружину.

Электроконтактные манометры имеют два подвижных контакта – левый, замыкающийся при давлении ниже величины, на которую он установлен, и правый, замыкающийся при давлении, превышающем установленную для него величину.

Кроме подвижных контактов манометр имеет один контакт, жестко укрепленный на стрелке.

электрический манометр

На рисунке обозначены элементы электрического манометра:
1,3 - левый и правый подвижные контакты;
2 - стрелка - неподвижный контакт;
4 - устройство регулирования или сигнализации.

Датчик контроля за заливкой насоса. Принцип работы такого датчика легко описать на примере датчика мембранного типа для контроля за заливкой насоса с помощью вакуум-насоса. При заполнении насоса водой мембрана датчика прогибается, поднимается шток и замыкает контакты. При снижении давления мембрана возвращается в исходное положение пружиной.

датчик контроля за заливкой

В общем случае датчик контроля за заливкой состоит из:
1 - мембраны;
2 - штока;
3 - контактов.

Особенностями датчика мембранного типа являются их большая чувствительность и способность выдерживать высокие давления.

Перечень реле в системе автоматики.

Реле называют устройства, которые состоят из трех основных органов: воспринимающего, промежуточного и исполнительного.

Воспринимающий орган принимает управляющий импульс и преобразует его в физическую величину, воздействующую на промежуточный орган.

Промежуточный орган, принимая сигнал, воздействует на исполнительный орган, который скачкообразно изменяет выходной сигнал и передает его электрическим цепям управления.

В системе автоматизированного управления используются следующие типы реле:
указатель  струйное реле – для управления цепями автоматики в зависимости от направления движения воды в контролируемом трубопроводе;
указатель  реле времени – для отсчета времени, необходимого для протекания определенных процессов при работе агрегатов;
указатель  термическое реле – для контроля за температурой подшипников и сальников, а в некоторых случаях за выдержкой времени;
указатель  вакуум реле - для поддержания определенного разрежения в насосе или во всасывающем трубопроводе;
указатель  промежуточное реле – для переключения отдельных цепей в установленной последовательности;
указатель  реле напряжения – для обеспечения работы агрегатов на определенном напряжении;
указатель  аварийное реле – для отключения агрегатов при нарушении установленного режима работы.

Струйное реле и реле времени для насоса.

Струйное реле. Принцип действия струйного реле основан на использовании кинетической энергии жидкости. Движущаяся жидкость отклоняет вращающийся на шарнире маятник, выполненный в виде тонкой пластинки, подвешенной к оси.

Маятник поворачивается в направлении движения воды и включает контакты реле.

Реле времени для насоса. Для обеспечения выдержки времени между отдельными операциями при автоматическом управлении служат реле времени. Для получения значительных выдержек времени (от нескольких секунд до нескольких минут) применяют термическое реле времени (термогруппы).

Струйное реле

На рисунке изображена типичная схема струйного реле и обозначены:
1 - маятник;
2 - ось;
3 - контакты.

Реле состоит из двух неподвижных контактных пружин и двух биметаллических пластинок, на одной из которых намотана обмотка.

Биметаллические пластины состоят из двух частей, выполненных из различных металлов с различным коэффициентом расширения. Обе части пластинки наложены одна на другую и плотно соединены.

От тока, проходящего через обмотку, пластинка нагревается и, изгибаясь, замыкает или размыкает контакты в цепи управления.

Такие же реле, но несколько измененной конструкции применяют в качестве реле тепловой защиты.

Электромагнитные реле.

Наиболее широко используются в схемах автоматизированного управления работой насосных агрегатов. По своему устройству и принципу действия электромагнитные реле очень похожи на магнитный пускатель, только значительно меньше его по размерам и рассчитаны на меньший ток.

Струйное реле

Схематично электромагнитное реле состоит из:
1 - катушки;
2 - сердечника;
3 - контактных пластин;
4 - контактов;
5 - ребер;
6 - якоря.

На небольшом стальном стержне круглого сечения (сердечнике) надета катушка с обмоткой из медного изолированного провода. От тока проходящего через обмотку катушке сердечник намагничивается и притягивает якорь, укрепленный в корпусе реле и поворачивающийся на ребре.

Притягиваясь к сердечнику якорь поднимается и замыкает электрические контакты, вклепанные в эластичные металлические пластинки, которые соединены с внешней электрической цепью.

Если ток из обмотки реле выключить, сердечник размагнитится, а якорь под действием пружинящих контактных пластинок возвратится в исходное положение, и контакты разомкнуться.

Электромагнитное реле срабатывает от сравнительно слабого тока, но включает электрические цепи, по которым проходит ток значительно большей силы.

Таким образом, реле выполняет роль усилителя, являясь промежуточным звеном между цепью слабого тока и исполнительной цепью значительно большей мощности.

Видео про современную автоматику.

Современные системы водоснабжения имеют разветвленную сеть и большое число потребителей воды, расположенных на обширной территории. Визуальный контроль за состоянием технологического оборудования и ручное управление агрегатами не могут обеспечить достаточной надежности и экономичности работы насоса или насосной станции.

Применение автоматизированного управления дает значительные преимущества:
указатель  повышает бесперебойность, четкость и надежность работ, поскольку автоматическая аппаратура быстро реагирует на изменение режима работы;
указатель  снижает эксплуатационные расходы;
указатель  увеличивает срок службы оборудования благодаря своевременному выключению из работы агрегатов при возникновении неполадок в их работе.

В дополнение к статье "Система автоматизации. Электромагнитные реле, датчик уровня жидкости, датчик давления, реле времени ..." Вам может быть интересно: