Intelligente Pumpenregelung für ABB Industrial Drives

Die intelligente Pumpenregelung ist ein optionales Softwarepaket für die Nieder-spannungs-Frequenzumrichter der Serie ABB Industrial Drives. Durch die Integration aller Funktionen, die bei der Nutzung von Pumpen benötigt werden, entfällt die Not-wendigkeit einer SPS, wird Energie eingespart werden, Stillstandszeiten reduziert und ein Blockieren der Pumpe sowie ein Verstopfen der Rohrleitungen verhindert. Die intelli-gente Pumpenregelung ist eine benutzerfreundliche Software, die für die Anforderungen der Wasser- und Abwasserwirtschaft, Industrieanlagen und andere Pumpenapplika-tionen entwickelt wurde. Sie enthält sechs Pumpenregelungsfunktionen sowie zu-sätzlich die Adaptive Programmierung, mit der die Benutzer die Antriebe an spezielle Applikationen anpassen können.

Die Mehrpumpenregelung ist für Applikationen vorgesehen, bei denen mehrere Pumpen zusammenarbeiten und die erforderliche Durchflussrate variabel ist. Jede Pumpe wird über einen eigenen Antrieb geregelt, wobei eine mit variabler Drehzahl arbeitet und die übrigen mit Konstantdrehzahl laufen. Das Ergebnis ist eine Regelung ohne Druckstöße. Ein ausfallsicherer Betrieb kann durch den Anschluss der Steuer-leitungen in Stern-Topologie realisiert werden, wodurch auch eine hohe Verfügbarkeit erreicht wird. Ergänzt wird die Mehrpumpenregelung durch eine konventionelle PFC-Funktion und die Direkte-Follower-Regelung, die häufig bei der Prüfung von Neu-anlagen zum Einsatz kommt.

Die zum Patent angemeldete Füllstandsregelung wird üblicherweise bei der Regelung des Befüllens und Entleerens von Abwasserbehältern verwendet. Sie ist speziell dafür ausgelegt, die Bildung von Ablagerungen an den Wänden der Tanks zu verhindern, indem der Füllstand innerhalb eines vom Benutzer festgelegten Bereichs nach dem Zu-fallsprinzip eingestellt wird. Der Start mit einer kurzen Rampenzeit hat Spülwirkung und hält die Rohrleitungen sauber; die Pumpe läuft zur Reduzierung des Energieverbrauchs in einem günstigen Bereich der Wirkungsgradkurve. Die Füllstandsregelung kann bei einer Einzelpumpe oder zwei bis drei parallel geschalteten Pumpen / Antrieben zum Einsatz kommen.

Durch die Anti-Blockier-Funktion kann der Antrieb eine vorbeugende Wartung an der Pumpe vornehmen. Wenn die Funktion gestartet ist, läuft die Pumpe mit hoher Dreh-zahl, dann wird sie mehrfach in benutzerdefinierten Reinigungszyklen entweder ge-stoppt oder die Drehrichtung wird umgekehrt. Damit wird ein Verstopfen durch Ab-lagerungen und das Rosten der Pumpen während des Stillstands vermieden. Der Be-nutzer stellt die entsprechenden Parameter für den Start der Funktion ein. Es stehen drei verschiedene Optionen zur Verfügung: Hochstrom, Laufzeit und externer Eingang. Durch die Einstellung von Sicherheitsparametern kann die mechanische Belastung be-grenzt werden.

Mit der zum Patent angemeldeten Funktion Durchflussberechnung kann bei Einzel-pumpenanlagen der Antrieb für die Durchflussmessung verwendet werden. Damit kann in Applikationen, bei denen ein Durchflussmesser zu Abrechnungszwecken nicht erfor-derlich ist, auf einen gesonderten Durchflussmesser verzichtet werden. Es ist einerseits eine geberlose Messung möglich, es können aber andererseits auch Druckgeber ver-wendet werden, um die erforderlichen Messdaten zu liefern.

Die Pumpen-Prioritätsregelung gleicht über einen langen Zeitraum die Betriebszeiten aller sich in einem System befindenden Pumpen aus. Hierdurch wird die Wartungs-planung vereinfacht und die Energieeffizienz erhöht, in dem die Pumpen näher an ihrem optimalen Betriebspunkt arbeiten. In einer Anlage, in der der Verbrauch beispiels-weise tagsüber höher ist, kann der Antrieb so programmiert werden, dass während des Tages Pumpen mit größerer Kapazität laufen und nachts die kleineren.

Mit der Schlaf-Funktion wird vor dem Abschalten der Pumpe der Druck oder Wasser-stand erhöht. Hierdurch verlängert sich die Ruhezeit der Pumpe mit dem Ergebnis einer Energieeinsparung. Außerdem werden unnötige Starts und Stopps vermieden und die Rohrleitungen gespült.

Die Premium-Serie Industrial Drives ACS800 von ABB deckt einen extrem großen Leistungsbereich von 0,55 kW - 5,6 MW ab. Diese Frequenzumrichter sind für den zu-verlässigen Betrieb in rauen Umgebungen vorgesehen und sind in den Schutzarten IP21 - IP55 lieferbar. Ihre Leiterplatten sind mit Schutzlack versehen. Zahlreiche analoge und digitale E/A-Anschlüsse gehören zur Standardausstattung, deren Zahl durch optionale Erweiterungsmodule bei Bedarf erhöht werden kann. Mit Hilfe des optionalen externen Ethernet-Moduls kann die Ferndiagnose und Steuerung über einen Browser erfolgen. Durch diese Möglichkeit kann in vielen Fällen auf die Fahrt zu ent-legenen Standorten wie zum Beispiel Pumpstationen verzichtet werden.