Архив / 1998 / №2(15) / 

Прибор контроля положения задвижки ПКП1

Прибор ПКП1 применяется для управления электроприводами задвижек используемых в системе "Водоканала". Традиционно электроприводы снабжаются концевыми выключателями (концевиками), отключающими электродвигатель при достижении задвижкой крайнего положения. Практическое применение показывает, что надежность таких конструкций невелика и часто приводит к выходу из строя дорогостоящих электродвигателей, а также механических узлов. Причиной является окисление, загрязнение или механическое повреждение контактов концевиков, обрыв их электрических соединений с устройствами автоматического отключения, а также нарушение установленного положения. Концевики требуют постоянного технического обслуживания, но и это не обеспечивает их надежную работу. Для некоторых типов задвижек применение концевых выключателей неприемлемо, т.к. их конструктивная особенность требует дожимания при закрытии, например задвижки производимые ПО "Морская Техника". В некоторых случаях требуется контроль положения задвижки, для чего используются различные датчики имеющие серьезные недостатки. Импортные имеют высокую стоимость. Для надежного управления электроприводом задвижки производственным объединением "ОВЕН" разработан прибор ПКП1.

Рис.1. Схема подключения ПКП-1
Рис.1. Схема подключения ПКП-1

Прибор обеспечивает остановку электропривода в крайних положениях без применения концевых выключателей с формированием сигнала соответствующего концевого положения. Кроме того прибор отключает электропривод и формирует сигнал "Авария" при заклинивании задвижки в процессе движения или при свободном проскальзывании вала электродвигателя. Для формирования сигналов управления электроприводом, имитации концевиков и выдачи сигнала "Авария" используются пять электромагнитных реле.

Для обеспечения работы прибора требуется включить в разрыв цепи одной из фаз питания электродвигателя  - трансформатор тока. Его вторичную обмотку необходимо подключить ко входу прибора. Других датчиков  при этом не требуется. Выбор трансформатора тока N/2 A или N/5 A, осуществляется исходя из мощности двигателя электропривода. Схема подключения прибора приведена на рис. 1.

После установки прибора на объекте необходимо ввести временные параметры: минимально и максимально возможное время перемещения задвижки из одного крайнего положения в другое, время длительности пускового момента и время реакции на превышение тока защитного отключения, а также величину тока защитного отключения при помощи кнопок расположенных на лицевой панели прибора. На четырехразрядном цифровом индикаторе отображается либо время перемещения задвижки (в секундах) относительно концевого положения, либо процент открытия. Вид лицевой панели прибора приведен на рис. 2.

Рис.2. Лицевая панель ПКП-1
Рис.2. Лицевая панель ПКП-1
Рис.3.Диаграмма срабатывания
Рис.3.Диаграмма срабатывания

При управлении электроприводом задвижки, прибор осуществляет контроль времени перемещения из одного концевого положения в другое и ток потребляемый электродвигателем. При правильном достижении конечного положения прибор регистрирует резкий рост тока в заданном промежутке времени (рис.3), после чего выключает электропривод и формирует сигнал соответствующего концевого положения.

При заклинивании задвижки до достижения конечного положения возникает резкий рост тока до истечения минимального времени хода задвижки заданного пользователем, в результате чего происходит защитное отключение электропривода и формируется сигнала "Авария" (рис. 4), который сопровождается не только срабатыванием встроенного реле, но и миганием цифрового индикатора.

Рис.4. Диаграмма сигналов при заклинивании задвижки
Рис.4. Диаграмма сигналов при заклинивании задвижки
Рис.5. Диаграмма сигналов при проскальзывании вала.
Рис.5. Диаграмма сигналов при проскальзывании вала.

При свободном проскальзывании вала электродвигателя или других механизмов, происходит превышение максимально-допустимого времени хода задвижки (резкого роста тока при этом не отмечается). В этом случае формируется сигнал "Авария" (рис. 5).

Параметры, используемые при работе прибора, задаются пользователем и заносятся в его энергонезависимую память и могут быть скорректированы. Это позволяет, например, подобрать время отработки защитного отключения для более плотного закрытия задвижки.

Управление прибором осуществляется внешними сигналами "открытие", "закрытие" и "стоп".  Для управления могут быть использованы кнопки или транзисторные n-p-n ключи с открытым коллекторным выходом.

Для регистрации положения задвижки при помощи самописца или ЭВМ в прибор может устанавливаться дополнительная плата, формирующая унифицированный сигнал 4...20 мА. При этом 4 мА соответствует закрытое, а 20 мА открытое положение задвижки.

Наличие сигнала регистрации положения, а также внешних управляющих входов позволяет совместно с ЭВМ создавать автоматические системы управления.

Важным является и то, что при пропадании питания прибор обеспечивает сохранение информации о положении задвижки.

В настоящее время разрабатывается вариант прибора с программным управлением задвижкой. Прибор будет иметь встроенные электронные часы, что позволит в заданные пользователем моменты времени перемещать задвижку в то или иное положение.

Прибор питается от сети напряжением 220 В 50 Гц. Изготавливается в корпусе щитового крепления с размерами 96х96х160 мм и степенью защиты корпуса IP20 или настенного крепления с размерами 130х105х65 мм и степенью защиты корпуса IP44.

Сергей Шануренко