SISTEM INFORMATIC PENTRU MONITORIZAREA

Fiecare etapa de dezvolatre a societatii omenesti a fost conditionata de resursele de existenta: hrana, energie, materii prime. Acum mai mult ca niciodata se impune o urmarire riguroasa a acestor resurse. In acest context propunem cititorilor o varianta de gestiune a consumurilor energiei electrice si a consumurilor de gaze naturale.
Sistemul permite urmarirea incadrarii consumului in limitele impuse de contractul de furnizare si avertizarea utilizatorului in cazul depasirii a limitelor impuse. Acest sistem permite integrarea tuturor consumurilor energetice: energie electrica, apa, gaz, aburi, oxigen, pacura, putand fi extins ulterior, realizabil in etape.
Monitorizarea consumurilor de energie electrica: Sistemul se compune din contoare electronice trifazate de energie electrica si transformatoare de curent. Aceste contoare sunt legate in bucla astfel: la zona I impulsurile sunt culese de doua concentratoare de impulsuri slave cu 8 intrari si apoi printr-un Convertor Moxa RS485 la Ethernet impulsurile sunt transmise prin reteaua Ethernet a societatii la server. La zona II impulsurile sunt culese de un Concentrator master tip ION7550RTU si apoi printr-un Convertor RS485 la RS232 sunt transmise la server.
De asemenea pot fi urmarite in timp real urmatoarele marimi electrice:
Energie, (kWh) Intrat/Ieşit Total
Energie activă (kWh) Intrat/Ieşit pe fază
Energie reactivă (kVARh) Intrat/Ieşit
Energie aparentă (kVA
Putere, (kW)
Putere reactivă (kVAR) pe fază şi total
Putere aparentă (kVA) pe fază şi total
Putere reactivă (kVAR) vârf mediu
Putere aparentă (kVA) vârf mediu
Vârf de putere medie (kW)
Curent mediu (media şi pe fază)
Vârf de curent mediu (media şi pe fază)
Curent Neutru
Frecvenţă
Factor de putere total
Factor de putere pe fază
Armonici de tensiune şi curent pe fază
Monitorizarea consumurilor de gaze naturale se face prin montarea contoarelor de gaze naturale. Impulsurile de la aceste contoare sunt culese de doua concentratoare de impulsuri slave cu 8 intrari pentru zona I de unde printr-un Convertor Moxa RS485 la Ethernet sunt transmise prin reteaua Ethernet a societatii la server. Pentru zona II impulsurile sunt preluate de Concentrator master tip ION7550RTU si apoi printr-un Convertor RS485 la RS232 sunt transmise la server.
Softul: Softul ION Enterprise si Softul generator de rapoarte permite calcularea si vizualizarea pe calculator a consumurilor tehnologice. Reteau de transmitere a impulsurilor se realizeaza din cablu ecranat din cupru de tipul CSYEY 2x1,5mm2. Softul realizeaza rapoarte retroactive pe orice perioada de timp.
Prezentam un sistem de telegestiune care urmareste consumurile de energie electrica si gaze naturala pentru doua zone aflate la distanta comunicatia realizandu-se prin reteaua Ethernet a societatii.

AUDIT ENERGETIC - BILANTURI ELECTROENERGETICE, TERMOENERGETICE SI COMPLEXE

Bilanţ energetic este documentul tehnic de bază în care se compară suma cantităţilor de energie care intră într-un contur dinainte stabilit şi suma cantităţilor de energie care ies din acelaşi contur, raportate la o unitate de referinţă expresivă (de exemplu: de timp, de producţie, ciclu tehnologic sau altele).
Contur de bilanţ este suprafaţa imaginară închisă în jurul unui echipament, instalaţie, secţie, uzină, întreprindere faţă de care se consideră intrările şi ieşirile de energie.
Din cele de mai sus rezultă că orice bilanţ energetic se referă la un anumit obiect de producţie sau la un anumit sistem de producţie şi este caracterizat de un anumit contur. Conturul de bilanţ coincide cu conturul fizic al obiectului sau sistemului de producţie la care se referă bilanţul.
Obiectul de producţie este un element al unei instalaţii productive care are o funcţie independentă şi pentru care se poate elabora un bilanţ energetic aparte.
Sistemul de producţie este un ansamblu de obiecte de producţie legate prin amplasament, funcţiuni şi timp de funcţionare şi care serveşte la realizarea unei sarcini de producţie.
Delimitarea noţiunii de obiect de producţie de cea de sistem de producţie nu este categorică, depinzând de unghiul de vedere în raport cu sarcina de producţie. În acest sens, de exemplu, un agregat component al unei linii tehnologice constituie un obiect de producţie când este privit în cadrul liniei tehnologice – care constituie, în acest caz, un sistem de producţie – dar acelaşi agregat este un sistem de producţie.

Conţinutul şi etapa de elaborare clasifică bilanţurile în două grupe mari:
􀂾 bilanţuri de proiect efectuate, fie cu prilejul proiectării unor obiective (echipamente, instalaţii) noi, fie la modernizarea sau reconstruirea unor obiective existente;
􀂾 bilanţuri pentru obiective existente efectuate la omologarea (bilanţul de omologare), recepţia (bilanţul de recepţie), sau la un moment dat din perioada exploatării obiectivului (bilanţul real şi bilanţul optimizat).

Normativul PE 902/1986: ”Normativ privind întocmirea şi analiza bilanţurilor energetice” – ICEMENERG 1995– prevede:
a) Obligativitatea elaborării de bilanţ electric pentru:
􀂾 ansamblul fiecărei unităţi economice cu un consum anual de energie electrică de 500.000 kWh sau mai mare, indiferent dacă energia provine din exteriorul unităţii sau din producţia ei proprie;
􀂾 fiecare secţie sau instalaţie, respectiv pentru fiecare agregat, care are un consum anual de energie electrică, procurată din exteriorul unităţii, secţiei sau instalaţiei ori agregatului sau din producţia proprie a acestora de 300.000 kWh sau mai mare pe secţie sau instalaţie, respectiv de 250.000 kWh sau mai mare, pe agregat.
b) Obligativitatea elaborării de bilanţ termic în toate cazurile analoage celor de la punctul a, când consumul de energie termică este de 200 Gcal sau mai mare pe total unitate economică, respectiv de 100 Gcal sau mai mare pe secţie sau instalaţie, respectiv de 75 Gcal sau mai mare pe agregat.
c) Obligativitatea elaborării de bilanţ de combustibil, pentru:
􀂾 ansamblul fiecărei unităţi, când consumul său anual de combustibil, inclusive cel al centralelor electrice şi termice proprii ale unităţii, indiferent de provenienţa combustibilului (din exterior sau din producţia proprie), dar fără luarea în considerare a resurselor energetice secundare combustibile din producţia proprie a unităţii, este de 250 t c.c. sau mai mare;
􀂾 fiecare secţie sau instalaţie, respectiv pentru fiecare agregat având un consum anual de combustibil de 200 t c.c. sau mai mare pe secţie sau pe instalaţie, respectiv de 150 t c.c. sau mai mare pe agregat, combustibilul provenind fie din producţia proprie a secţiei sau întreprinderii, respectiv a agregatului, fie din exteriorul acestora, incluzând şi consumul pentru producerea energiei electrice şi termice prin centrale electrice şi termice proprii, ale secţiei sau instalaţiei considerate, dar excluzând consumul din resurse energetice secundare combustibile rezultând din producţia proprie a secţiei sau instalaţiei, respectiv a agregatului.
d) Obligativitatea elaborării bilanţului de aer comprimat ori de câte ori capacitatea compresoarelor de aer comprimat este de 50 Nm3/min pe unitatea economică, secţie sau instalaţie ori agregat.
e) Obligativitatea reelaborării bilanţurilor pe ansamblul fiecărei unităţi economice, prevăzute la punctele a-d, la următoarele intervale maxime:
􀂾 2 ani pentru Wechiv depăşind 50.000 t c.c./an:
􀂾 3 ani pentru Wechiv cuprins între 15.000 şi 50.000 t c.c./an;
􀂾 5 ani pentru Wechiv mai mic de 15.000 t c.c./an
f) Obligativitatea reelaborării bilanţurilor pe secţiile, instalaţiile şi agregatele importante, prevăzute la punctele a-d, cu aceeaşi periodicitate ca bilanţurile pentru ansamblul unităţii din care fac parte; excepţie fac secţiile, instalaţiile şi agregatele pentru care, prin prescripţii specifice, se prevăd perioade mai scurte, în care caz reelaborarea bilanţurilor respective trebuie făcută la aceste din urmă perioade.

De exemplu, prescripţiile specifice apărute până acum prevăd pentru cuptoare industriale consumând combustibil, 3 ani, când consumul unui cuptor este cuprins între 100 şi 500 kg c.c./h şi 2 ani când consumul este mai mare de 500 kg c.c./h.

Dacă în cadrul unei unităţi apar modificări principale (amplificări importante, schimbări importante ale proceselor tehnologică etc.) între termenele prevăzute la punctele e şi f pentru reelaborarea bilanţurilor, este obligatoriu să se elaboreze bilanţuri noi (pe ansamblul unităţii şi pe părţile în care au apărut modificările) în termen de maximum un an de la data apariţiei modificărilor.

AUTOMATIZAREA FANTÂNILOR ARTEZIENE

Este foarte plăcut vara să simţi racoarea şi umezeala din aer pe care o emană o fântână arteziană. E şi mai plăcut când jeturile de apă urmează un anumit rimt, eliminând monotonia. Şi pentru că vara se apropie vă propunem o soluţie simplă, ieftină şi eleganta pentru automatizarea unei fântâni arteziene. Menţionăm că această soluţie funcţionează în unul din parcurile municipiului Hunedoara, parc altădată lăsat în paragină dar acum mobilat cu fântâni artezieni, ronduri de flori şi arbori frumos luminaţi.
Tema: Să se automatizeze o fântână arteziană cu cinci bazine de apă fiecare bazin având mai multe jeturi.
Construcţia fântânii existând, la fel şi instalaţia de apă (pompă, robineţi, etc.) a trebuit găsită o soluţie pentru a automatiza şi ilumina fântâna.

Soluţia adoptată a fost cu releele inteligente MOELLER EASY 500 şi ventile electromagnetice cu bobina la 12Vca de tip Dunfos.

Releu MOELLER EASY 500, este un releu inteligent care, pe baza unui program introdus de la butoanele sale sau cu un PC, realizează o schemă electrică.

Principalele funcţii sunt:

- releu multifuncţional

- releu de timp

- contor (înainte şi înapoi, contor direct, contor de frecvenţă, contor pentru orele de funcţionare)

- comparator de valori analogice

- ceas de comutare oara sau săptămânal

Caracteristici tehnice EASY819-DA-RC

- tensiune de alimentare, 12Vcc

- pierderi de putere, 2W

- intrari digitae, 8

- intrări analogice 0-10V, 2

- intrări numărare rapidă/frecvenţă, 2/2

- ieşiri (R/T), 4R

- LC-Display/Tastaură, Da/Da

- Sarcina de durată ieşire, 8A

- Cablu de conectare, 0,2 - 4,0mm2 rigid sau 0,2 – 2,5mm2 flexibil

- Dimensiuni, 71,5x90x58mm

Alimentarea in CC. Releele sunr legate la ieşirile Q2 şi Q3

Aceste relee pot comanda iluminat, motoare, etc.

Pentru utilizarea releeului EASY în aplicaţia prezentată am folosit funcţia 44 a releelor de timp. Adică la aplicarea tensiunii de alimentare contactul comutator al releeului de ieşire trece instantaneu în poziţia 15-18 (25-28), regim pulsatoriu începând cu puls. Timpii t1 şi t2 se pot regla separat.

Schema de pornire a pompei. Pompa este acţionată de un motor de curent

alternativ asincron cu rotorul bobinat având puterea de 7,5kw. Deoarece apar porniri şi opriri frecvente în sarcină am ales ca metodă de pornire a motorului pornirea cu softstarter.

Softstarterele sunt dispozitive electronice de putere care comandă pornirea unui motor prin aplicarea tensiunii reţelei de la 0 la 100% din valoare într-un timp care poate fi reglat, menţinând constant raportul tensiune /frecvenţă pentru a nu micşora cuplul de pornire (se ştie că acesta variază proporţional cu pătratul acestui raport).

Avantajele acestei metode:

- nu apar vârfuri de curent

- nu necesită întreţinere

- cuplul de pornire controlabil

- se evită şocurile mecanice şi şocurile de curent la pornire

Pentru a proteja echipamentul electronic de putere s-a ales schema de pornire a motorului cu softstarter şi Bypass. Adică după pornirea motorului softstarterul se baypassează cu un contact al unui contactor.

Avantajele folosirii aparaturii MOELLER, releu EASY pentru automatizarea fântânii si a softstarterului pentru pornirea motorului:

Releul EASY 512:

- uşurinţă în programare

- înlocuieşte multe componente

- programul poate fi schimbat pentru orice alta aplicaţie

- multitudine de funcţiuni

Softstarterul DS4:

- pornire fără şocuri

- curent controlabil la pornire
Pentru ambele echipamente aş mai vrea să amintesc simplitatea montajului cât şi o

fiabilitate ridicată. Dacă se realizează schema respectând indicaţiile producătorului nu apar probleme tehnice la punerea în funcţiune sau la exploatarea echipamentelor.

Vederea de ansablu a fantanii arteziene este prezentata in imaginea de mai jos. Se remarca existenta unui bazin central cu trei ventile electromagnetice si a altor patru bazine fiecare avand cate doua electroventile.

Apa este iluminata cu corpuri se iluminat corespunzatoare. Comanda acestora facandu-se tot de automatizarea prezentata. Practic releul Moeller EASY comanda succesiv, dupa un program, deschiderea/inchiderea electroventilelor si iluminatul acvatic. Poate ca imaginile nu sunt foarte sugestive dar fantana este in revizie avand termen de pornire 25.04.2008.

Bibliografie:

1. Agenda electrica Moeller, 2005

2. Moeller – produse si solutii de viitor, Automatizari – prezentare generala, 2005

3. Instalatii electrice industriale – Sorin Morancea, Ed. Corvin, 2003

4. Automation and control of pumps located at a large distance from the water tank – Sorin Morancea, Tehnica Instalatiilor, 2007

Ing. Sorin MORANCEA

Melior Electroinstal SRL Hunedoara

Mail: moranceas@yahoo.com

Tel/Fax:0788.572.476 / 0354.814.785

INSTALATII ELECTRICE INDUSTRIALE

Lucrarea de fata prezinta o parte din problemele instalatiilor electrice, adresandu-se celor care practica meseria de electrician. La baza ei sta o bogata literatura de specialitate cat si o experienta profesionala de peste douazeci de ani a autorului.

Structura cartii:

Capitolul 1. Componentele instalatiei electrice, documentatiile tehnico - economice corespunzatoare cat si problematica autorizari electricienilor conform regulamentelor in vigoare.
Capitolul 2. Elementele de baza teoretice din electrotehnica: electrostatica, electrocinetica,

electromagnetismul si curentul alternativ.

Capitolul 3. Caracteristicile principale ale materialelor conductoare si izolatoare cel mai des

folosite insistand asupra conditiilor care sunt impuse de normativele in vigoare la

folosirea acestora in instalatiile electrice.

Capitolul 4. Notiuni de tehnica iluminatului, realizarea instalatiilor de iluminat si dimensionarea coloanelor si circuitelor de iluminat.

Capitolul 5. Instalatiile interioare de forta; dimensionare, verificare si protectie. Am inclus tot

in acest capitol si o mica prezentare a motoarelor electrice deoarece finalitatea

acestor instalatii este alimentarea si comanda actionarilor cu motoare electrice.

De asemenea am considerat necesar ca acest capitol sa contina si date
despre instalatiile de forta prefabricate (bare capsulate) si liniile de contact.

Capitolul 6. Compensarea energiei reactive, dimensionarea si realizarea instalatiei de

compensare.

Capitolul 7. Instalatiile de legare la pamant .

Capitolul 8. Instalatiile de protectie contra traznetului. Dupa notiunile teoretice sunt

prezentate cateva instalatii de paratraznet.

Capitolul 9. Utilizarea microprocesoarelor la comanda actionarilor electrice. Sunt prezentate

notiunile de baza si exemple de aplicatii de actionari electrice comandate de

microprocesor (pornirea si reglarea vitezei motoarelor asincrone).

Capitolul 10. Mutatoare: Redresoare, convertoare de frecventa, variatoare de c.c., etc. Teorie

si aplicatii.

Capitolul 11. Acumulatoarele electrice. Scheme uzuale si aplicatii. Redresoare pentru

incarcarea acumulatoarelor.

Capitolul 12. Masurarile, verificarile si incercarile instalatiilor electrice. Este un capitol

important deoarece orice instalatie electrica trebuie sa respecte si sa satisfaca

normativele si normele in vigoare.

Capitolul 13. Normele de protectia muncii specifice

Capitolul 14. Lista normelor, normativelor si legilor in vigoare care trateaza instalatiile

electrice.

Capitolul 15. Anexe. Se prezinta date generale, simboluri, constante cel mai des folosite in

electrotehnica.

Automation and control of pumps located at a large distance from the water tank

Automation and control of pumps located at a large distance from the water tank

Author: Sorin MORANCEA, Melior Electroinstal SRL Hunedoara, moranceas@yahoo.com


A water supplying system is generally consisting in a collector (located near user) and one or more pumps located near the water source (wells, lakes, etc.). Water is being pumped by these pumps through the piping system and sent towards the collector. Most of the times, pumps are located at an adequate distance which doesn?€™t allow to be connected with a control cable to the collector. This fact makes impossible their control by traditional method. And thus the necessity of pumps being controlled by radio waves or more recently, by GSM, had arisen.
The level sensor is calculating the level from the collector and transmits it through the control cables to the control box. Here, the signal is being transmitted by GSM to the control board, activating the pump. This control board includes the safety equipment, climate-proof equipment, as well as the control equipment for starting pumps functioning. The communication equipment makes possible for the control board and the supplying board necessary for the functioning of the pump to stay in touch permanently. The scheme was conceived in such a way as to allow some manual, local or remote controls.
The GSM communication system is made by Siemens and consists of: communication modem, adjustable automat, the energy supply source and the magnetic aerial. This communication system is functioning by GPRS method. This system of transferring data files (GPRS) is a relatively new method added to GSM service which allow for the information being transmitted and received through a mobile-phone network. The maximum speed up to 171.2kbps are obtained using 8 access ways in the same time, thing which makes GPRS being three times higher than the transmission speed through nowadays communication networks and ten times higher than the rapid data transfer (CDS) through GSM networks. Speed is one of the main advantages of the GPRS as compared to CDS. High speed and instant connection is a very important feature for crucial applications.
Some economical calculations can be made in order to check the amount of energy saved through this automation.