Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
435
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Általános adatok
Bevezetés A Grundfos Control MPC berendezés 1–6 db szivattyú vezérlésére és felügyeletére szolgál, amelyek tartalmazza az összes irányítástechnikai és elektromos ellátási elemet valamint egy alkalmazásorientált szoftvert.
Felhasználás A Grundfos Control MPC nyomásfokozó és keringető rendszerek szabályozására, vezérlésére és felügyeletére használható.
Fő beépítési területek
távfűtési rendszerek fűtőberendezések klímaberendezések hűtési távvezetéki rendszerek ipari hűtőrendszerek nyomásfokozó berendezések vízellátó rendszerek ipari folyadékszállító rendszerek
Nyomásfokozó berendezés
Csővezetéki jelleggörbe
Szivattyúk A Control MPC az alábbi szivattyútípusokból álló rendszerekhez illeszthetők: CR(E), CRI(E) und CRN(E) NB(E), NBG(E) NK(E), NKG(E) TP TPE Serie 1000 TPE Serie 2000 HS SP MAGNA, UPE Serie 2000. Megjegyzés: A rendszer főszivattyúi azonos típusúak és azonos teljesítményűek legyenek.
Nyomásfokozás Ez egy tipikus felhasználási terület a vízellátási és hasonló rendszerekben, ahol a vízfelhasználás változásától függetlenül állandó nyomást kell tartani.
Halapjel
Geodetikus magasság
Nyomásfokozó berendezés karakterisztikái
Keringető rendszer A fűtési és hűtési rendszerek keringető köreinél, változó szivattyúzási teljesítményigény mellett a rendszer egy mértékadó pontján a nyomáskülönbséget állandó értéken tartani, tipikus igényként jelentkezik.
Keringető rendszer
H
Csővezetéki jelleggörbék
Q Csővezetéki jelleggörbék keringető körben
436
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Előnyös tulajdonságok
Egyszerű szerelés és üzembehelyezés A Control MPC berendezést részletes, magyarnyelvű kezelési utasítással szállítják, amelynek segítségével az üzembehelyező ill. üzemeltető az LCD-kijelző információi alapján a és üzemeltetési utasítás előzetesen szükséges beállításokat elvégezheti. A kezelési és üzemeltetési utasítás előzetesen megtekinthető ill. letölthető a WinCAPS kiválasztó programból, vagy a Grundfos internetes portálján (www.grundfos.hu) lévő WebCAPS számítógépes adatbázisból.
Kiegészítő elemek
A Control MPC vezérlőszekrény gyártásakor a szivattyús rendszer, az elektromos ellátó rendszer és a kommunikációs rendszer védelmére, ellenőrzésére, csatlakoztatására szolgáló elemek széles választékának beépítésére van mód (pl. szárazonfutás elleni védelem, szükség-üzemmód, túlfeszültségvédelem, bus-modulok, stb). Az erre vonatkozó felhasználói igényeket az ajánlatkéréskor vagy a megrendelés előtt kell pontosítani. Távirányítás Grundfos R100-zal A Grundfos R100 távirányítóval lehetséges egy helyszíni, vezetéknélküli infravörös kapcsolat kialakítása különböző berendezésekkel pl. Grundfos gyártmányú E-szivattyúkkal, egyéb elektronikus berendezésekkel, adatcsere, beállítások (pl. GENIbus cím megadása) céljából. Az R100-ra csak az E-szivattyúk és az IO351/B modul alkalmazásakor van szükség.
R100 távirányító LCD-kijelző Alkalmazásorientált szoftver A Control MPC berendezést az adott szivattyús rendszerhez optimálisan illeszkedő szoftverrel szállítják. Ezáltal biztosított a szivattyús rendszer megfelelő hatékonyságú szabályozása, vezérlése és elkerülhető az energiapazarlás. Előnyök: – optimális szivattyúüzem – alacsony energiafogyasztás Moduláris felépítés, széles kialakítási lehetőségek A Control MPC-nél alkalmazott moduláris felépítés a számtalan digitális és analóg be- és kimenet segítségével lehetővé teszi az igényeknek megfelelő irányítástechnikai rendszer kialakítását.
Üzembe helyezés
A vezérlőszekrény üzembehelyezésekor elegendő a következő szivattyúadatokat megadni: Qmax. Qnévl. Hmax. Hnévl. P1 100%-os fordulatszámnál P1 50%-os fordulatszámnál P1névl. (Az adatok a WinCAPS vagy WebCAPS adatbázisokból kivehetők.)
Adatátvitel Az adatok cseréje a Control MPC és egy másik berendezés pl. épületfelügyeleti rendszer között problémamentesen megoldható. A következő kommunikációs csatlakozásokat támogatja a Control MPC: – Ethernet csatlakozás – GENIbus csatlakozás RS 485 – PROFIbus-DP csatlakozás – MODbus csatlakozás – LONbus csatlakozás – GSM/GPRS csatlakozás
437
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Általános adatok
Szivattyúk irányítástechnikája Control MPC berendezéssel A Control MPC irányítástechnikai alapelvei Alapelv
Példa a feladatra
Eredmény
Több szivattyú összehangolt irányítása
• Szivattyúváltás üzemóra kiegyenlítéssel
• Magasabb szintű rendelkezésreállás • Hosszabb élettartam
Automatikus átkapcsolás hibánál Állandó üzemellenőrzés
• Átkapcsolás a tartalékszivattyúra vagy szabályozatlan üzemre
• A szállítási teljesítmény szavatolása
• A rendszer kikapcsolása
• A rendszer védelme meghibásodás, kár ellen
• Motorvédelem • Határértékek vízhiányra, hőmérsékletre, szabályozási jellemzőkre
Alapelv
Példa a feladatra
Eredmény
Üzemi paraméter állandó értéken tartása
• Nyomáskülönbség, távfűtési hálozatokban
• Optimális működési folyamat
• Nyomás, nyomásfokozó telepeknél
• Alacsonyabb veszteségek
• Vízszint, víztisztító berendezéseknél
• Magasabb komfort
• Vízmennyiség, vízelőkészítő berendezéseknél Kapcsolási átmenet optimalizálása
• Vízütések csökkentése vízellátó rendszerekben
• Nagyobb üzembiztonság • Minimális rezgésjelenségek • Alacsony zajszint
Szivattyúk üzemidejének optimalizálása
• A kapcsolási gyakoriság csökkentése vízellátó rendszerekben
• Hosszabb élettartam • Nagyobb üzembiztonság • Magasabb komfort
Nyomáskülönbség illesztése a rendszerhez
• Áramlási zajok csökkentése termosztatikus szelepes radiátoroknál
• Magasabb komfort
Alapelv
Példa a feladatra
Eredmény
Effektív teljesítményillesztés
• A szivattyúteljesítmény illesztése a rendszer igényéhez
• Kisebb beruházási költségek
• Túlméretezett szivattyúk hajtása
• Megtakarítás az energiaköltségeknél
Szivattyúzási energiaköltségek csökkentése
• Megtakarítás az energiaköltségeknél
• Erősen változó teljesítményigények követése A rendszerelemek igénybevételének csökkentése
• Túlméretezett szivattyúk hajtása
• Alacsonyabb üzembentartási költségek
• Erősen változó teljesítményigények követése A rendszerelemek igénybevételének csökkentése
• Nagyobb szelepautoritás elérése kisebb nyomáskülönbségek mellett a beavatkozó szerveknél
• Alacsonyabb hőveszteségek a helyiséghőmérséklet pontosabb szabályozása által
Alapelv
Példa a feladatra
Eredmény
Szivattyúüzemi adatok gyüjtése
• Regisztrálás
• Folyamatos információk az üzemelésről
• Kiértékelés
• A kritikus pontok felismerése
• Kijelzés
• A rendszer optimalizálása • Új adatok a felújításhoz, átalakításhoz
A rendszer paramétereinek gyüjtése
• Pl. érzékelő adatainak kiértékelése • Hibák tárolása
• A felügyeleti és karbantartási ráfordítások csökkenése
• Hibaüzenetek felismerése, elemzése
• Készülő meghibásodás felismerése
• Kapcsolat az épületfelügyeleti rendszerrel
438
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Műszaki adatok
A típusjel magyarázata Példa
Control MPC
-E
1×
4
E
SD
3 × 415 V, 50 Hz
Típus Alcsoport: -E: -E:
Szivattyúk szabályozása motorbaépített frekvenciaváltóval (0,37–22 kW) Szivattyúk szabályozása szivattyúnkénti Grundfos CUE külső frekvenciaváltóval (30–75 kW) Series 2000: 2000-es sorozatú E-szivattyúk szabályozása motorba épített frekvenciaváltóval (0,37–22 kW) -F: Szivattyúk szabályozása egy Grundfos CUE külső frekvenciaváltóval (0,55–75 kW) -S: Hálózatra kapcsolt szivattyúk BE/KI vezérléssel Szivattyúk száma Szivattyúmotorok egységteljesítménye [kW] Indítási mód szabályozott szivattyúknál: E: elektronikus lágyindítás motorba épített frekvenciaváltók esetén ESS: elektronikus lágyindítás külső frekvenciaváltók esetén Indítási mód szabályozatlan szivattyúknál: DOL: direkt SD: Y/Δ Tápfeszültség és frekvencia
Üzemi körülmények Környezeti hőmérséklet: 0 … +40 °C Relatív páratartalom: max. 95%
439
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Műszaki adatok
Gyártmányválaszték áttekintése példákkal** Control MPC-E
Control MPC Series 2000 Vezérlőszekrény, frekvenciaváltóval szabályozott szivattyúkhoz Control MPC-E
Példa: Control MPC 3 db E-szivattyú vezérlésére
• 1–6 db E-motorral szerelt szivattyú vezérlése és felügyelete • 0,37–22 kW teljesítményű motorok csatlakoztathatók
Control MPC-E
Control MPC Series 2000
Példa: Control MPC 3 db CUE-vel a szekrényben*
Példa: Control MPC 3 db 2000 sorozatú E-szivattyú vezérlésére
• 1–6 db, a 2000-es sorozathoz tartozó E-szivattyú • 1–6 db normál, szabályozatlan motorral szerelt vezérlése és felügyelete szivattyú vezérlése és felügyelete szivattyúnkénti • 0,37–22 kW teljesítményű motorok csatlakozCUE segítségével tathatók
* 30–75 kW teljesítményű motorokkal szerelt szivattyúk csatlakoztathatók, a vezérlőszekrényben szivattyúnként beépített Grundfos CUE frekvenciaváltókhoz.
Control MPC-F
Control MPC-S
Vezérlőszekrény, frekvenciaváltóval szabályozott szivattyúkhoz Control MPC-F
Control MPC-S
Példa: Control MPC 1 db Grundfos CUE frekvenciaváltóval a szekrényben
Példa: Control MPC 3 db szabályozatlan szivattyúval
• 1–6 db normál, szabályozatlan motorral szerelt szivattyú vezérlése és felügyelete egy szivattyúhoz csatlakozó CUE frekvenciaváltóval. A szivatytyúk felváltva csatlakoznak a frekvenciaváltóhoz. • alapkivitelben 0,55–75 kW teljesítményű motorok csatlakoztathatók*** ** Kérésre 1–6 db szivattyú vezérlésére és felügyeletére bármelyik vezérlési variáció szállítható. *** Kérésre ez a vezérlési variáció max. 315 kW teljesítményű motorral szerelt szivattyúkhoz is szállítható.
440
Vezérlőszekrény, szabályozatlan szivattyúkhoz
• 1–6 db normál, szabályozatlan motorral szerelt szivattyú vezérlése és felügyelete fordulatszámszabályozás nélkül • 0,37–30 kW teljesítményű motorok csatlakoztathatók
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Műszaki adatok
Vezérlőszekrény
IO 351
A vezérlőszekrény tartalmazza a működéshez szükséges összes komponenst. Szükség esetén (külső frekvenciaváltós kiviteleknél) a szekrénybe beépítésre kerül hűtőventillátor, amely a frekvenciaváltó által termelt hőt vezeti el. A vezérlőszekrény, teljesítménytől függően, falraszerelhető vagy padlón álló kivitelben készül.
Az IO 351 modul feladata a különféle digitális és analóg jelek illesztése az elektromos rendszerkörnyezet és a CU 351 között GENIbus kommunikációval. Az IO 351 két, A és B változatban létezik.
IO 351A
IO 351B
IO 351A IO 351A alkalmazható 1–3 db állandó fordulatszámú szivattyúval szerelt rendszerhez.
IO 351B Vezérlőszekrény kivitelek
IO 351B alkalmazható 1–6 db állandó fordulatszámú vagy frekvenciaváltóval szabályozott szivattyúval szerelt rendszerhez. A modul továbbá felhasználható ki- és bemeneti illesztőként külső felügyeleti rendszerrel történő kommunikációhoz.
CU 351 A CU 351 modul a Control MPC berendezés központi irányító egysége, amely a vezérlőszekrény ajtajába van beépítve.
CU 351 A CU 351 grafikus LCD kijelzővel, számos nyomógombbal és két jelzőfénnyel rendelkezik. A kezelőpanel lehetővé teszi a paraméterek beállítását és módosítását (pl. alapjel). A CU 351 olyan, alkalmazásorientált szoftvert tartalmaz, amely biztosítja a kérdéses szivattyús berendezés optimális üzemvitelét.
441
Iránytástechnikai rendszerek Control MPC
Irányítástechnikai adatok
Az irányítástechnikai változatok áttekintése példákkal Vezérlőszekrény, motorba épített frekvenciaváltóval szabályozott szivattyúkhoz
Control MPC 3 db CUE-vel a szekrényben; csatlakoztatható motorok: 30–75 kW
Control MPC 1 db Grundfos CUE frekvenciaváltóval a szekrényben; csatlakoztatható motorok: 0,55–75 kW (kérésre max. 315 kW)
Control MPC-E
Control MPC-E
Control MPC-F
Control MPC 3 db E-szivattyú vezérlésére; csatlakoztatható motorok: 0,37–22 kW
Control MPC 3 db CUE-vel a szekrényben; csatlakoztatható motorok: 30–75 kW
Control MPC 1 db Grundfos CUE frekvenciaváltóval a szekrényben; csatlakoztatható motorok: 0,55–75 kW (kérésre max. 315 kW)
PT
PT
Egy E-szivattyú üzemel
PT
Egy normál motorú szivattyú üzemel frekvenciaváltóval szabályozva
Egy normál motorú szivattyú üzemel frekvenciaváltóval szabályozva
H
H
H
Halapjel
Halapjel
Halapjel
Q
Q
Három E-szivattyú üzemel
Q
Három normál motorú szivattyú üzemel külön-külön frekvenciaváltóval szabályozva
H
H
Halapjel
Halapjel
Három normál motorú szivattyú üzemel, egy frekvenciaváltóval szabályozva, kettő a hálózatra kapcsolva H
Halapjel
Q
Q
• A Control MPC-E a folyamatos fordulatszámsz abályozásnak köszönhetően az alapjel szerinti értéken tartja a rendszer szabályozott jellemzőjét (a példában állandó nyomás). • A vezérlés a teljesítményigénynek megfelelő számú szivattyút kapcsol be/ki. A bekapcsolt szivattyúk párhuzamos vezérléssel üzemelnek. • A automatikus szivattúváltás terhelés-, idő- és hibafüggő. • A bekapcsolt szivattyúk párhuzamos vezérléssel, azonos pillanatnyi fordulatszámon üzemelnek. • Az üzemben tartott szivattyúk száma az energiafelhasználástól is függ. Ez azt jelenti, ha a pillanatnyi teljesítményigény szerint csak egy szivattyúra lenne szükség, mégis két szivattyú üzemel alacsonyabb fordulatszámon, feltéve, hogy az összes energia fogyasztás így alacsonyabb. Ez a funkció csak a szivattyú a szivattyú nyomáskülönbségének mérése mellett üzemel.
442
Q
• A Control MPC-F a folyamatos fordulatszámszab • A Control MPC-E a folyamatos fordulatszámsz ályozásnak köszönhetően az alapjel szerinti értéabályozásnak köszönhetően az alapjel szerinti ken tartja a rendszer szabályozott jellemzőjét (a értéken tartja a rendszer szabályozott jellemzőjét (a példában állandó nyomás). példában állandó nyomás). A szivattyúk felváltva csatlakoznak a frekvenciaváltóhoz. • A vezérlés a teljesítményigénynek megfelelő számú szivattyút kapcsol be/ki. A bekapcsolt • Először mindig a frekvenciaváltóhoz éppen szivattyúk párhuzamos vezérléssel üzemelnek. kapcsolódott szivattyú indul. Ha a szivattyú teljesítménye, teljes fordulatszám mellett nem • A automatikus szivattúváltás terhelés-, idő- és hibafüggő. elegendő, a vezérlés egy vagy több szabályozat• A bekapcsolt szivattyúk párhuzamos vezérléssel, lan szivattyút kapcsol be. azonos pillanatnyi fordulatszámon üzemelnek. • A automatikus szivattúváltás terhelés-, idő- és hibafüggő. • Az üzemben tartott szivattyúk száma az energiafelhasználástól is függ. Ez azt jelenti, ha a pillanatnyi teljesítményigény szerint csak egy szivattyúra lenne szükség, mégis két szivattyú üzemel alacsonyabb fordulatszámon, feltéve, hogy az összes energia fogyasztás így alacsonyabb. Ez a funkció csak a szivattyú nyomáskülönbségének mérése mellett üzemel.
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Irányítástechnikai adatok
Vezérlőszekrény, szabályozatlan szivattyúkhoz
Vezérlőszekrény, motorbaépített frekvenciaváltóval szabályozott szivattyúkhoz
Hydro MPC-S
Control MPC Series 2000
Control MPC 3 db szabályozatlan szivattyúval
Control MPC 3 db 2000 sorozatú E-szivattyú vezérlésére
PT
Egy szabályozatlan szivattyú üzemel
Három E-szivattyú üzemel H
H
Hki Halapjel
Halapjel
Q
Q
Három szabályozatlan szivattyú üzemel
Három E-szivattyú üzemel H
H
Hki Halapjel
Halapjel
Q
• A Control MPC-S közel állandó értéken tartja a rendszer szabályozott jellemzőjét (a példában állandó nyomás). • A szabályozott jellemző üzemi tartománya az alapjel és egy kikapcsolási határérték között lesz (példában Halapjel és Hki között). • A automatikus szivattúváltás terhelés-, idő- és hibafüggő.
Q
• A Control MPC Series 2000 a folyamatos fordul atszámszabályozásnak köszönhetően az alapjel szerinti értéken tartja a rendszer szabályozott jellemzőjét (a példában állandó nyomás). • A vezérlés a teljesítményigénynek megfelelő számú szivattyút kapcsol be/ki. A bekapcsolt szivattyúk párhuzamos vezérléssel üzemelnek. • A automatikus szivattúváltás terhelés-, idő- és hibafüggő. • A bekapcsolt szivattyúk párhuzamos vezérléssel, azonos pillanatnyi fordulatszámon üzemelnek. • A z üzemben tartott szivattyúk száma az energiafelhasználástól is függ. Ez azt jelenti, ha a pillanatnyi teljesítményigény szerint csak egy szivattyúra lenne szükség, mégis két szivattyú üzemel alacsonyabb fordulatszámon, feltéve, hogy az összes energia fogyasztás így alacsonyabb. Ez a funkció csak a szivattyú a szivattyú nyomáskülönbségének mérése mellett üzemel.
443
Iránytástechnikai rendszerek Control MPC
Irányítástechnikai adatok
Funkciók áttekintése Control MPC -E
-F
Series 2000
-S
Nyomástartó szabályozás
1)
Automatikus kaszkádkapcsolás
Alternatív alapjelek
Redundáns (elsődleges) távadó (opció)
Min. átváltási idő
Óránkénti kapcsolások száma
Tartalékszivattyú
Szivattyúk kényszerváltása
Teszt üzem
Szárazonfutás elleni védelem (opció)
Stop funkció
-
- 2)
Jelszavas védelem
*
Időprogram
Arányos-nyomás szabályozás
Nyomástartó (pilot) szivattyú
Lágy nyomásfelfutás
Szükségüzem
Jelleggörbe adatok
Térfogatáram becslés
Határérték túllépés (1 vagy 2)
Szivattyúk az üzemi tartományon kívül
Funkciók a CU 351 kezelőpanelen keresztül
Kommunikáció Ethernet csatlakozás
Egyéb bus protokollok: PROFIbus, LONbus, MODbus, GSM/GPRS (bővebb információért keresse a kapcsolatot a Grundfos-szal)
Külső GENIbus csatlakozás (opció)3
1) 2) 3)
Alapkivitel Külön kérésre A szabályozott jellemző értéke kismértékben ingadozik az alapjel és egy kikapcsolási határérték között (például nyomás esetén Halapjel és Hki között). A Control MPC-S ki- és bekapcsolja a szivattyúkat. Kommunikáció lehetséges más protokollal rendelkező rendszerekhez (további információért keresse a Grundfos szakembereit).
A berendezésekről részletes információ a WinCAPS kiválasztó programban, vagy a Grundfos internetes portálján (www.grundfos.hu) lévő WebCAPS adatbázisban található. További műszaki információkért és műszaki ajánlatokért keresse a Grundfos Hungária Kft. Műszaki Belszolgálatát (CSU).
444
Irányítástechnikai rendszerek Control MPC
Kapcsolási példák
Control MPC-vel irányított rendszerek A Control MPC berendezést szivattyúk és szivattyúrendszerek vezérlésére és szabályozására fejlesztették ki. Az alábbi kapcsolási rajzok jellemző példákat mutanak be ilyen alkamazásokra: Nyomáskülönbség-szabályozás Nyomásszabályozás Hőmérsékletszabályozás Hőmérsékletkülönbség-szabályozás Térfogatáram-szabályozás Vezérlés külső felügyeleti rendszerről
T
Visszatérőhőmérséklet-szabályozás
p T
Nyomáskülönbség-szabályozás
Hőmérsékletkülönbség-szabályozás
p
Q
Nyomásszabályozás
Térfogatáram-szabályozás
PLC
T
Előremenő hőmérsékletszabályozás
Vezérlés külső felügyeleti rendszerről
445