Tự động hóa trạm bơm cấp nước sạch: điều khiển áp suất, bảo vệ và giám sát

tự động hóa trạm bơm cấp nước sạch

Trạm bơm cấp nước sạch quy mô vừa và nhỏ (trạm tăng áp khu dân cư, khu công nghiệp, tòa nhà, trạm bơm từ bể chứa ra mạng) thường không có người trực. Tự động hóa ở đây phải trả lời ba câu hỏi: giữ áp suất mạng ổn định thế nào, bảo vệ bơm và bể ra sao khi có sự cố, và làm sao biết ngay khi trạm có vấn đề. Bài này mô tả cấu hình tự động hóa trạm bơm cấp nước sạch điển hình với PLC, biến tần, cảm biến áp suất, cảm biến mức và giám sát từ xa. Phần nâng cấp trạm bơm lớn có sẵn xem ở bài nâng cấp trạm bơm cấp nước.

Tủ PLC điều khiển trạm bơm cấp nước
Tủ điều khiển: PLC, biến tần, bảo vệ bơm, chế độ tay

Cấu hình thiết bị

Thiết bịVai trò
Cảm biến áp suất đầu đẩy (ví dụ Georgin)Đầu vào chính của vòng điều khiển áp suất
Cảm biến mức bể chứa (ví dụ siêu âm Dinel)Chống chạy khô, điều phối nạp bể
Phao hoặc công tắc mức thấp độc lậpDừng bơm khi bể cạn kể cả khi cảm biến mức lỗi
Đồng hồ lưu lượng điện từLưu lượng cấp, tính kWh/m³, phát hiện rò rỉ ban đêm
Biến tầnĐiều chỉnh tốc độ bơm giữ áp suất
Bình tích ápGiảm số lần khởi động khi nhu cầu rất thấp
PLC và bộ truyền dữ liệu 4GLogic điều khiển, cảnh báo, giám sát từ xa
Cảm biến áp suất Georgin
Cảm biến áp suất đầu đẩy cho vòng điều khiển

Logic giữ áp suất với nhiều bơm

  1. Bơm chủ chạy biến tần, PID giữ áp suất đặt.
  2. Khi bơm chủ chạy gần tốc độ tối đa một khoảng thời gian mà áp suất vẫn thấp, gọi thêm bơm thứ hai (chạy biến tần riêng, hoặc chạy trực tiếp nếu chỉ có một biến tần).
  3. Khi tốc độ xuống thấp một khoảng thời gian, cắt bớt bơm.
  4. Luân phiên bơm chủ theo giờ chạy.
  5. Bơm lỗi tự loại khỏi chuỗi và báo cảnh báo.

Thời gian trễ và dải chênh khi thêm, bớt bơm phải đủ lớn để tránh bật tắt liên tục.

Chế độ ngủ khi nhu cầu thấp

Ban đêm nhu cầu nước rất thấp, bơm chạy ở tốc độ thấp gần như không đẩy nước, vừa tốn điện vừa nóng bơm. Chế độ ngủ: khi tốc độ thấp kéo dài, tăng áp suất lên một chút để nạp bình tích áp rồi dừng bơm; khi áp suất giảm xuống ngưỡng, bơm khởi động lại. Thông số ngủ, thức phải chỉnh theo dung tích bình tích áp và mức tiêu thụ thực tế.

Bảo vệ

  • Chạy khô: mức bể thấp từ cảm biến và từ phao độc lập; áp suất hút thấp nếu bơm hút trực tiếp từ đường ống.
  • Quá áp: ngưỡng áp suất cao cắt bơm, phòng van đóng hoặc cảm biến hỏng.
  • Đứt cảm biến: tín hiệu dưới khoảng 3,6 mA thì chuyển sang chế độ an toàn (chạy tốc độ cố định có giới hạn hoặc dừng tùy thiết kế), báo lỗi.
  • Bơm: quá dòng, quá nhiệt, mất pha, rò nước vào động cơ với bơm chìm.
  • Búa nước: dừng bơm theo dốc, van một chiều phù hợp.
Biến tần trạm bơm
Biến tần giữ áp suất và chế độ ngủ khi nhu cầu thấp

Đo mức bể chứa

Cảm biến siêu âm Dinel đo mức bể
Siêu âm đo mức bể chứa nước sạch

Bể chứa nước sạch thường dùng siêu âm hoặc radar không tiếp xúc, hoặc cảm biến thủy tĩnh. Mức bể dùng để chống chạy khô và điều khiển van, bơm cấp nước vào bể. Xem đo mức bồn nước sạch.

Giám sát từ xa

SCADA giám sát trạm bơm
Theo dõi áp suất, lưu lượng, mức bể, trạng thái bơm từ xa

Gửi về trung tâm: áp suất, lưu lượng, mức bể, trạng thái và giờ chạy từng bơm, điện năng, cảnh báo. Những chỉ số giúp phát hiện vấn đề sớm: lưu lượng ban đêm tăng dần (rò rỉ mạng), điện năng trên m³ tăng (bơm mòn), số lần khởi động mỗi giờ tăng (bình tích áp mất áp). Xem SCADA nhà máy nước và cảm biến áp suất trạm cấp nước.

Trạm bơm hay phải thay phớt? Xem bơm hay hỏng phớt cơ khí: 7 nguyên nhân và cách khắc phục.

Câu hỏi thường gặp

Một biến tần cho nhiều bơm được không?

Được theo kiểu luân phiên: biến tần chạy một bơm, các bơm thêm chạy trực tiếp; hoặc biến tần chuyển giữa các bơm. Cấu hình mỗi bơm một biến tần linh hoạt và hiệu quả hơn nhưng đắt hơn.

Bình tích áp có cần thiết khi đã có biến tần?

Rất nên có, để chế độ ngủ hoạt động và giảm số lần khởi động. Kiểm tra áp suất nạp khí của bình định kỳ.

Đọc thêm: giải pháp bảo trì dự đoán cho bơm PlusSmart (cảm biến rung i-ALERT, điều khiển bơm ReliaPump); Hệ thống cấp nước cho nhà máy nước; Biến Tần Cho Bơm Nước.

TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM BƠM CẤP NƯỚC – HOANTRANTDH
PLC, biến tần, cảm biến áp suất và mức, giám sát từ xa.
Hotline/Zalo: 0879 848 668 · Email: sales@hoantrantdh.com · hoantrantdh.com

Bơm hay hỏng? Biết trước để không phải dừng máy

Phần lớn sự cố bơm – hỏng ổ bi, hỏng phớt, xâm thực – đều có dấu hiệu từ nhiều tuần trước. Giám sát tình trạng giúp phát hiện sớm và sửa đúng nguyên nhân.

Bảo trì dự đoán cho bơm →  ·  Phớt cơ khí cho bơm →  ·  Tính chi phí dừng máy →

Chia sẻ bài viết:

Cần báo giá hoặc tư vấn kỹ thuật?

Để lại thông tin, kỹ sư HOANTRANTDH sẽ liên hệ trong giờ làm việc.

Hoặc gọi/Zalo 0879 848 668 · Email sales@hoantrantdh.com


BÀI VIẾT LIÊN QUAN

Nguyên lý điều khiển PID nhiệt độ và cách chỉnh thông số thực tế

Lò sấy, khuôn ép nhựa, bể mạ, nồi nấu, phòng ủ: hầu hết các vòng điều khiển nhiệt độ trong nhà máy đều là PID. Và rất nhiều vòng đang chạy với thông số mặc định hoặc thông số “auto-tune một lần rồi để đó”, dẫn đến vọt lố khi khởi động, dao động quanh […]

Tự động hóa trạm bơm nước thải: radar đo mức, logic bơm và giám sát từ xa

Trạm bơm nước thải là điểm hay sự cố nhất trong hệ thống thu gom: rác làm kẹt bơm, mỡ đóng váng trên mặt nước, khí H2S ăn mòn thiết bị, mưa lớn làm lưu lượng tăng đột ngột, và hầu hết trạm không có người trực. Bài này trình bày cách tự động hóa […]

Radar đo mức nước Flowline cho ngành nước: lắp đặt, hố thu ngập, chạy thử

Trong ngành nước, radar không tiếp xúc đang thay thế dần siêu âm và cảm biến thả chìm ở các điểm đo mức quan trọng: bể chứa nước sạch, bể lắng, hố thu, trạm bơm nước thô. Radar đo mức nước của Flowline là một lựa chọn cho các ứng dụng này. Bài này giải […]

Chat Zalo Gọi 0879 848 668