Jeszcze niedawno głównym motywem ograniczania zużycia wody były względy ekonomiczne – niższe koszty poboru i odprowadzania ścieków. Dziś nadrzędnym celem staje się optymalizacja zużycia, minimalizacja strat, zwiększenie efektywności retencji oraz wdrażanie technologii przyjaznych środowisku. Rosnąca złożoność procesów wodno-ściekowych wymaga nowoczesnych rozwiązań w zakresie automatyki i sterowania.
W nowoczesnych układach pompowych standardem stało się stosowanie agregatów pomp zasilanych silnikami asynchronicznymi, które są sterowane za pomocą przemienników częstotliwości. To właśnie przemiennik częstotliwości – wyposażony w specjalistyczne funkcje pompowe – staje się kluczowym elementem całego systemu. Producenci tego typu urządzeń stale rozwijają swoje rozwiązania, dostosowując je do rosnących potrzeb rynku.
Jednym z aktywnych graczy w tym obszarze jest EURA Drives – marka obecna na polskim rynku od ponad dwóch dekad dzięki ścisłej współpracy z firmą HF Inverter Polska z siedzibą w Toruniu. Napędy EURA od lat sprawdzają się w licznych aplikacjach, a ich stale rozwijana funkcjonalność oraz wsparcie techniczne przyczyniają się do umacniania pozycji marki w sektorze automatyki przemysłowej.
Odpowiadając na potrzeby branży wodno-kanalizacyjnej, inżynierowie EURA Drives opracowali specjalne oprogramowanie dla przemienników częstotliwości serii E-2100-P, EM-30 oraz EP-66-P.
Na rys. 1 przedstawiono najważniejsze funkcje wspierające sterowanie układami pompowymi.
Trzy tryby do wyboru
Od teraz użytkownicy przemienników częstotliwości EURA Drives z tzw. oprogramowaniem pompowym mają do dyspozycji trzy tryby sterowania układami pompowymi.
- Tryb sterowania pojedynczą pompą – to najczęściej wykorzystywany tryb w prostych systemach, takich jak: ujęcia wody, instalacje nawadniające, przepompownie, układy napełniania i opróżniania zbiorników, a także systemy przeciwpożarowe. NOWOŚĆ! W tym trybie możliwa jest także praca pompy zasilanej bezpośrednio z instalacji fotowoltaicznej.
- Tryb pompy regulowanej + pomp stałych – w tym rozwiązaniu pompa główna jest sterowana przez przemiennik częstotliwości na podstawie sygnału z przetwornika ciśnienia. Przemiennik zarządza również pracą do trzech pomp pomocniczych, które uruchamiane są za pośrednictwem styczników lub softstarterów.
System działa w sposób automatyczny – przemiennik odczytuje bieżące ciśnienie z przetwornika umieszczonego w kolektorze wyjściowym i odpowiednio moduluje prędkość pompy głównej, aby utrzymać zadaną wartość ciśnienia. Gdy wydajność pompy głównej staje się niewystarczająca w stosunku do zapotrzebowania, przemiennik sekwencyjnie aktywuje przekaźniki odpowiedzialne za dołączanie pomp pomocniczych. Dzięki temu ciśnienie w kolektorze wyjściowym pozostaje stabilne, a główną regulację wykonuje wciąż pompa sterowana falownikiem. - Tryb kaskadowego sterowania pompami – to najczęściej stosowany sposób sterowania w układach złożonych z kilku pomp pracujących w grupach ciśnieniowych. Wszystkie pompy są wyposażone w przemienniki częstotliwości, które komunikują się ze sobą i współpracują, aby równomiernie rozkładać obciążenie oraz utrzymać zadaną wartość ciśnienia w kolektorze wyjściowym. System umożliwia pracę nawet do piętnastu pomp w jednej instalacji, zapewniając elastyczność, wysoką efektywność energetyczną i niezawodność całego układu.
Dwie główne funkcje
Dla każdego z dostępnych trybów pracy pompowej, przemienniki częstotliwości EURA Drives oferują szereg funkcji ochronnych i pomocniczych, które zwiększają niezawodność oraz bezpieczeństwo pracy układu.
- Funkcja anty-zator – jedna z kluczowych funkcji, szczególnie przydatna podczas pracy z mediami zawierającymi ciała stałe, takimi jak ścieki, pulpy czy woda technologiczna. Jej zadaniem jest wczesne wykrycie i usunięcie zatoru w pompie lub kolektorze wyjściowym. Po aktywowaniu funkcji, przemiennik monitoruje pobór prądu przez silnik pompy. Gdy zmierzony prąd (parametr F803) przekroczy ustalony próg (FB49) przez określony czas (FB50), następuje zatrzymanie pompy na zadany okres (FB51). Następnie rozpoczyna się procedura próby odblokowania:
- pompa pracuje w kierunku przeciwnym z ustaloną prędkością (F113) przez czas określony parametrem FB52;
- po zakończeniu tego cyklu pompa ponownie zmienia kierunek obrotów i wykonuje kolejny ruch z zadaną prędkością i czasem;
- jeśli po pełnym cyklu odblokowania zator nadal występuje, system podejmuje kolejną próbę – maksymalnie do dziesięciu powtórzeń;
- w przypadku niepowodzenia wszystkich prób, pompa zostaje trwale zatrzymana, a na panelu sterowania pojawia się komunikat błędu.
Funkcja anty-zator pozwala na automatyczne reagowanie na typowe awarie w systemach pompowych, zwiększając ich bezobsługowość i niezawodność.
- Funkcja wykrywania wycieków – to niezwykle przydatne narzędzie z punktu widzenia służb utrzymania ruchu, umożliwiające bieżący nadzór nad instalacją oraz szybkie wykrywanie niekontrolowanych strat ciśnienia. Funkcja ta monitoruje układ pod kątem spadku ciśnienia, który może wskazywać na wyciek lub utratę medium. Użytkownik przemiennika EURA określa wartość progową ciśnienia wykrycia wycieku (FB23) oraz maksymalny czas, w jakim ciśnienie może utrzymywać się poniżej tego progu (FB24).
Jeśli ciśnienie spadnie poniżej ustalonego poziomu i nie zostanie odzyskane w zadanym czasie, pompa zostaje zatrzymana na określony okres pauzy (FB25). Po jego upływie system podejmuje próbę przywrócenia ciśnienia – pompa zostaje uruchomiona na zaprogramowany czas (FB26), w trakcie którego działa w tzw. cyklu pracy na wycieku. Możliwe jest zaprogramowanie maksymalnie dziesięciu takich cykli odzyskiwania ciśnienia. Jeżeli po ich wykonaniu ciśnienie robocze nadal nie zostanie osiągnięte, przemiennik częstotliwości zatrzymuje system i generuje alarm wykrycia wycieku.
Funkcja ta pozwala na szybkie zidentyfikowanie awarii w instalacji, zwiększając niezawodność i bezpieczeństwo pracy całego systemu.
Rozwiązania dodatkowe
Uzupełnieniem podstawowych funkcji ochronnych w aplikacjach pompowych są dodatkowe funkcje, które zwiększają niezawodność, bezpieczeństwo i komfort obsługi systemów. Przemienniki częstotliwości EURA Drives oferują tu szereg specjalnych rozwiązań.
Funkcje ochronne
- Wykrywanie suchobiegu
Suchobieg to jedno z najbardziej niepożądanych zjawisk w pracy pomp – może prowadzić do przegrzania, uszkodzenia uszczelnień, wibracji, a w skrajnych przypadkach do całkowitej awarii wirnika. Funkcja suchobiegu w falownikach EURA sprawdza się szczególnie tam, gdzie nie ma możliwości zastosowania zewnętrznych zabezpieczeń lub działa jako ich uzupełnienie. - Funkcja napełniania instalacji
Niezbędna podczas pierwszego uruchomienia pompy, gdy instalacja jest pusta. Chroni zarówno pompę, jak i rurociąg przed nadmiernym wzrostem ciśnienia, który mógłby doprowadzić do przekroczenia krytycznych naprężeń i uszkodzenia instalacji.
Funkcje pomocnicze
- Detekcja przepływu
System monitoruje długotrwałe, ustabilizowane warunki pracy – np. przy braku rozbioru wody – i zapobiega zbędnemu zużyciu energii przez automatyczne przechodzenie w stan uśpienia. Funkcja okresowo wywołuje nadciśnienie, a jeśli zostanie ono utrzymane mimo minimalnej pracy pompy, układ przechodzi w tryb czuwania. - Czyszczenie pompy
Funkcja opracowana we współpracy ze służbami utrzymania ruchu. Po aktywacji (w trybie ręcznym) pompa wykonuje cykl pracy: ruch w kierunku "do przodu", pauza, ruch "do tyłu" i ponowna pauza. Cykle te powtarzają się, dopóki funkcja jest aktywna. Całość odbywa się przy kontrolowanej wydajności, aby uniknąć nadciśnienia lub uderzeń hydraulicznych. - Zapobieganie blokowaniu pompy
Pompy narażone na długie przestoje mogą ulec zablokowaniu przez korozję, zamarznięcie lub zestalanie się medium (np. w przemyśle spożywczym). Funkcja ta umożliwia zaprogramowanie okresowych rozruchów w celu utrzymania wirnika w ruchu i zapobieżenia uszkodzeniom. - Kontrola zaworu zwrotnego
W przypadku braku fizycznego zaworu zwrotnego w instalacji, funkcja steruje pracą pompy w taki sposób, aby minimalizować ryzyko pojawienia się przepływu wstecznego, uderzeń hydraulicznych oraz suchobiegu. - Przepływomierz
Funkcja opracowana z myślą o systemach nawadniających, gdzie istotne jest monitorowanie zużycia wody w poszczególnych sektorach. Przemiennik umożliwia zliczanie impulsów z przepływomierza (licznik objętości wody) oraz jego resetowanie. Możliwe jest również przypisanie wyjść cyfrowych do sygnalizacji przekroczenia określonych progów objętości. - Makra użytkownika
W niektórych przypadkach konieczne jest stosowanie różnych konfiguracji pracy w ramach jednej instalacji – np. dla różnych cieczy lub zmiennych warunków otoczenia. EURA Drives umożliwia zapisanie do dwóch niezależnych konfiguracji systemu pompowego bezpośrednio w pamięci przemiennika.
Elastyczność i rozwój oprogramowania
W odpowiedzi na potrzeby użytkowników oprogramowanie przemienników częstotliwości EURA Drives przeznaczone dla gospodarki wodno-kanalizacyjnej jest stale rozwijane. Pozostaje dostępne dla trzech serii urządzeń: E-2100-P, EM-30 oraz EP-66-P, w pełnym zakresie mocy.
- Seria E-2100-P – do zastosowania w klasycznych sterowniach i szafach rozdzielczych.
- Seria EP-66-P – do montażu zdecentralizowanego, bezpośrednio na instalacji.
- Seria EM-30 – do montażu bezpośrednio na korpusie pompy.
Nowoczesne panele operatorskie nie tylko umożliwiają podgląd parametrów silnika (częstotliwość, prędkość obrotowa, napięcie), ale także prezentują parametry pracy instalacji, takie jak:
- ciśnienie (w jednostkach MPa, Bar, Psi),
- prędkość przepływu (cm/s, m/s).
Eura Drives – sprawdzone napędy dostępne na polskim rynku
Przemienniki częstotliwości marki EURA Drives to sprawdzone rozwiązania, szeroko stosowane w automatyce przemysłowej w całej Polsce. Urządzenia te dostępne są w szerokim zakresie mocy – od 0,25 kW do 400 kW – zarówno w wersjach uniwersalnych, jak i przeznaczonych do aplikacji pompowych.
Oficjalnym i wyłącznym dystrybutorem produktów EURA Drives w naszym kraju jest firma HF Inverter Polska, z siedzibą w Toruniu. Wszystkie standardowe modele przemienników dostępne są bezpośrednio z magazynu krajowego, co znacząco skraca czas realizacji zamówień.
W HF Inverter Polska pracuje zespół doświadczonych inżynierów automatyków, specjalizujących się w dziedzinach mechatroniki i energoelektroniki. Eksperci ci tworzą dział doradców techniczno-handlowych, który zapewnia profesjonalne wsparcie na każdym etapie realizacji projektów. W codziennej pracy są oni wspierani przez rozbudowany dział techniczno-serwisowy, dysponujący autoryzacją producenta do modyfikacji i aktualizacji oprogramowania przemienników częstotliwości EURA Drives, co gwarantuje pełną zgodność z najnowszymi standardami i możliwość szybkiego reagowania na potrzeby użytkowników.
HF Inverter Polska jest oficjalnym dystrybutorem m.in. dwóch uznanych marek:
- EURA Drives Electric Co., Ltd. – wiodącego producenta przemienników częstotliwości, softstarterów i serwonapędów, specjalizującego się w zaawansowanych rozwiązaniach napędowych;
- ZD Motor Co., Ltd. – jednego z największych producentów silników elektrycznych małej mocy (AC i DC), cenionego za jakość i niezawodność produktów.
HF Inverter Polska
www.hfinverter.com
