Cercetare de baza. Automatizarea statiilor de tratare a apelor uzate Automatizarea proceselor de epurare a apelor uzate

Procesele de curățare mecanică includ filtrarea apei prin grătare, captarea nisipului și decantarea primară. Schema bloc a automatizării proceselor mecanice de epurare a apelor uzate este prezentată în fig. 52.

Fig.52. Diagrama structurală a ACS:

1 - camera de distributie; 2 – grilă de pita în trepte; 3 - capcană orizontală de nisip 4 - rezervor de sedimentare primară; 5 - buncăr de nisip

Grilele sunt folosite pentru a capta impuritățile mecanice mari din apele uzate. La automatizarea ecranelor, sarcina principală este de a controla greblele, concasoarele, transportoarele și porțile de pe canalul de admisie. Apa trece prin grătar, pe care se rețin impuritățile mecanice, apoi, pe măsură ce se acumulează deșeuri, grătarul treptat se aprinde și este curățat de deșeuri Dispozitivele automate de pe grătare se pornesc atunci când diferența de niveluri de apă uzată înainte și după grătare crește. Unghiul de înclinare al grătarului este de 60 aproximativ -80 aproximativ. Grebla este oprită fie de un dispozitiv de contact care este declanșat atunci când nivelul scade la o valoare predeterminată, fie folosind un releu de timp (după o anumită perioadă de timp).

În plus, după reținerea impurităților mecanice mari, scurgerea este trimisă în capcane de nisip, care sunt concepute pentru a capta nisipul și alți contaminanți minerali nedizolvați din apele uzate. Principiul de funcționare al capcanei de nisip se bazează pe faptul că, sub influența gravitației, particulele a căror greutate specifică este mai mare decât greutatea specifică a apei, pe măsură ce se deplasează împreună cu apa, cad în fund.

Sifonul orizontal este alcatuit dintr-o parte de lucru, in care se misca fluxul si o parte sedimentara, al carei scop este colectarea si depozitarea nisipului precipitat pana la indepartare.miscarea apei uzate 0,1 m/s. Dispozitivele automate din capcanele de nisip sunt folosite pentru a îndepărta nisipul atunci când acesta atinge nivelul limită. Pentru funcționarea normală și eficientă a capcanei de nisip, este necesar să se monitorizeze și să se controleze nivelul de sedimente, dacă acesta crește peste valoarea admisă, atunci acesta va fi agitat, iar apa va fi poluată cu substanțe sedimentate anterior. De asemenea, îndepărtarea automată a nisipului poate fi efectuată la anumite intervale stabilite pe baza experienței în exploatare.

Apoi, efluentul intră în limpezitorul primar pentru a reține substanțele plutitoare și precipitante. Apa se deplasează încet din centru spre periferie și se contopește într-un jgheab periferic cu găuri inundate. .Pentru îndepărtarea sedimentelor din canalizare, se folosește o ferme de metal care se rotește lent, cu raclete montate pe ea, grebland sedimentul în centrul bazinului, de unde este pompat periodic de un elevator hidraulic. Timpul de rezidență (decantare) al lichidului rezidual este luat de 2 ore, viteza de mișcare a apei este de 7 m/s.

Automatizarea procesului de tratare fizică și chimică a apelor uzate

În sistemele de tratare a apelor uzate prin metode fizice și chimice, flotarea sub presiune este cea mai utilizată. Cu această metodă de purificare, apa uzată este saturată cu gaz (aer) sub presiune în exces, care apoi scade rapid la presiunea atmosferică.

Pe fig. 53 prezintă o diagramă bloc a ACP cu stabilizarea calității apei purificate prin modificarea debitului debitului de recirculare, care duce faza gazoasă fină la celula de flotație.

Sistemul constă dintr-un rezervor de flotație 1, un turbiditor 2-1, care măsoară concentrația particulelor în suspensie în apa purificată, un dispozitiv de semnalizare 2-3, un debitmetru 1-1, un regulator 1-2, supape de control 1 -3, care reglează debitul de apă uzată care intră în flotator, și supapa 2-2, care reglează debitul debitului de circulație saturat cu aer în recipientul de presiune 2.

Semnalul care apare atunci când concentrația de solide în suspensie în apă la ieșirea plutitorului crește peste o valoare prestabilită este trimis de la turbidimetrul 2-1 către regulator, care prin supapa 2-2 crește debitul de recirculare. Noua cantitate de gaz reduce turbiditatea efluenților tratați. În același timp, pe măsură ce debitul de recirculare prin rezervorul de flotație crește, la ieșirea debitmetrului 1-1 apare un semnal de abatere, care este alimentat la regulatorul 1-2. Acest regulator după 1-3 reduce debitul de apă uzată în skimmer, asigurând constanța debitului total prin acesta.

Orez. 53. Schema ACP a procesului de epurare a apelor uzate prin flotare sub presiune

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru/

Introducere

Automatizarea proceselor tehnologice și a producției, în stadiul actual, este introdusă în toate industriile. Unul dintre principalele avantaje ale sistemelor automate de control al proceselor este reducerea, până la eliminarea completă, a influenței factorului uman asupra procesului controlat, reducerea personalului, reducerea la minimum a costurilor cu materiile prime, îmbunătățirea calității produsul fabricat și, în cele din urmă, o creștere semnificativă a eficienței producției. Principalele funcții îndeplinite de astfel de sisteme includ controlul și managementul, schimbul de date, procesarea, acumularea și stocarea informațiilor, generarea de alarme, reprezentarea grafică și raportarea.

1. Caracteristicăape uzate pentru intreprinderi

Ape uzate - orice apă și precipitații deversate în corpurile de apă din teritoriile întreprinderilor industriale și din zonele populate prin sistemul de canalizare sau prin gravitație, ale căror proprietăți au fost degradate ca urmare a activității umane.

Apa uzată este:

Apele uzate industriale (industriale) (formate în procese tehnologice în timpul producției sau extragerii de minerale) sunt evacuate printr-un sistem de canalizare industrial sau combinat

Apele uzate menajere (fecale) (formate în spații rezidențiale, precum și în spațiile casnice la locul de muncă, de exemplu, dușuri, toalete), sunt evacuate printr-un sistem de canalizare menajeră sau combinată

Apele uzate de suprafață (împărțite în ploaie și topire, adică formate în timpul topirii zăpezii, gheții, grindinii), de regulă, sunt evacuate printr-un sistem de canalizare pluvială.

Apele uzate industriale pot fi separate:

În funcție de compoziția poluanților:

Contaminat în principal cu impurități minerale;

Contaminat în principal cu impurități organice;

Contaminat atât cu impurități minerale cât și organice;

În funcție de concentrația de poluanți.

În compoziția apelor uzate se disting două grupe principale de poluanți - conservatori, adică. cele care intră cu greu în reacții chimice și practic nu sunt biodegradabile (exemple de astfel de poluanți sunt sărurile metalelor grele, fenolii, pesticidele) și neconservative, adică. cei care pot, incl. suferă procese de auto-purificare.

Compoziția apelor uzate include atât cele anorganice (particule de sol, minereu și rocă sterilă, zgură, săruri anorganice, acizi, alcaline); și organice (produse petroliere, acizi organici), incl. obiecte biologice (ciuperci, bacterii, drojdie, inclusiv agenți patogeni).

Procesul tehnologic al obiectului

Întreaga unitate exterioară este echipată cu un capac din beton cu o pantă spre tăvile de scurgere pentru a colecta precipitațiile atmosferice și eventualele scurgeri de produse prelucrate.

Colectarea din tăvile de scurgere este direcționată către recipientele încastrate E-314/1.2 situate la diferite capete ale instalației (schemă de flux). Apa colectată în rezervoare este pompată prin pompele H-314/1.2 în canalizarea contaminată chimic (CPC) de la STEA, cu rezultate satisfăcătoare ale analizei apei colectate și obținerea autorizației de pompare de la maistrul de tură al SEAU. . La pompare, prezența unui strat de ulei este monitorizată, iar atunci când este detectat, pomparea se oprește.

În cazul unei poluări semnificative a apei, aceasta este, dacă este posibil, diluată cu apă reciclată sau scoasă de către un purtător de nămol la colectorul de nămol al stației de epurare.

Dacă este detectat un strat de ulei, acesta este trimis spre reciclare prin rezervorul O-23 folosind un camion de combustibil. Nivelul din rezervorul E-314/1 este controlat de dispozitivul LIA - 540.

Diagrama fluxului de proces

Dezavantajele sistemului actual:

- nu există nicio modalitate de a monitoriza și analiza nivelul stratului de ulei prelevat de la senzor, ceea ce la rândul său nu ne permite să controlăm întregul proces tehnologic.

- nu există un sistem automatizat de control și management al procesului.

- unul dintre principalele avantaje ale sistemelor automate de control al proceselor, care nu se observă în acest sistem, este reducerea influenței așa-numitului factor uman asupra procesului controlat, reducerea personalului, minimizarea costurilor cu materiile prime, îmbunătățirea calității produsul final și, în cele din urmă, o creștere semnificativă a eficienței producției.

- dispozitivele existente încorporate în sistem sunt afectate de mediu.

Principii generale pentru construirea sistemelor automate de control și management pentru procesele tehnologice

Există diverse principii pentru construirea sistemelor de control al procesului, care sunt determinate de: 1) locul în lanțul de control al operatorului și 2) amplasarea teritorială a instalațiilor tehnologice.

Pe baza primului principiu, sunt posibile următoarele opțiuni pentru sistemele de construcție.

Sistemul informatic permite personalului de conducere să monitorizeze evoluția procesului în desfășurare folosind instrumente de măsurare secundare, în funcție de citiri, să ia una sau alta decizie privind reglarea progresului procesului și, dacă este necesar, să efectueze ajustări cu ajutorul dispozitivelor manuale de control.

În funcție de baza tehnică a instrumentelor de măsurare, sunt posibile următoarele modalități de implementare a sistemelor de măsurare:

În primul caz, dispozitivele indicatoare sunt utilizate ca dispozitive de măsurare secundare. Această metodă permite operatorului să controleze cursul procesului în funcție de citirile indicatorului sau instrumentelor digitale, să introducă date în jurnalul de contabilitate, să ia o decizie cu privire la reglementarea procesului și să o efectueze. Cu tot arhaismul acestei metode, este încă utilizată pe scară largă, mai ales că este posibilă completarea instrumentelor de măsură cu diverse mijloace de semnalizare și control de la distanță;

În cel de-al doilea caz, aparatele de înregistrare sunt folosite ca instrumente secundare de măsură: înregistratoare automate, potențiometre și alte dispozitive similare care înregistrează pe hârtie de diagramă. Această metodă necesită, de asemenea, ca operatorul să monitorizeze în mod constant progresul procesului, dar îl salvează de procedura de rutină pentru înregistrarea citirilor. Cazurile de mai sus se caracterizează prin complexitatea găsirii valorilor necesare înregistrate la diferite intervale de timp, o anumită complexitate a prelucrării datelor statistice, deoarece este necesară prelucrarea lor manuală sau introducerea manuală într-un computer, complexitatea creării unui sistem de control închis;

În al treilea caz, implementarea unui sistem informatic presupune o combinație de mijloace de măsurare, prelucrare și stocare a informațiilor bazate pe un computer electronic. Utilizarea tehnologiei informatice face posibilă crearea unui sistem automat pentru prelucrarea complexă a informațiilor despre procesul tehnologic. Un astfel de sistem permite o abordare flexibilă a prelucrării datelor în funcție de conținutul acestora, în plus, prelucrarea statistică necesară a datelor primite, stocarea și prezentarea lor în forma cerută pe ecranul de afișare și suportul de stocare, precum și transferul de informații pe termen lung. distanțele sunt ușor de realizat. Aceasta oferă posibilitatea organizării unui sistem automatizat de colectare, prelucrare, stocare, transmitere și prezentare a informațiilor.

În stadiul actual de dezvoltare a tehnologiei, sistemele de informare și control construite pe baza tehnologiei informatice digitale servesc drept bază pentru sistemele automate și automate de monitorizare și control a proceselor tehnologice și a producției în ansamblu.

Unul dintre tipurile de sisteme de control automatizate este un sistem de informare-consiliere, denumit altfel sistem de sprijin decizional sau sistem expert. Acest tip de sistem implementează colectarea automată a datelor tehnologice de la obiect, prelucrarea necesară, stocarea și transmiterea informațiilor. Prelucrarea informațiilor vă permite să le convertiți într-un format adecvat pentru stocarea într-o bază de date, extragând din aceasta datele necesare, pe care este posibilă sinteza informațiilor de recomandare.

Dezvoltarea sistemelor de informare-consiliere este sistemul de control automat (ACS). Construcția ACS este posibilă atât pe baza elementelor analogice cât și digitale. Cea mai promițătoare bază, în această etapă de dezvoltare a tehnologiei, sunt sistemele bloc-modulare cu microprocesor pentru colectarea informațiilor, prelucrarea ulterioară a informațiilor folosind calculatoare industriale, sinteza acțiunilor de control și transmiterea semnalelor de control către obiectul de control prin transmiterea modulelor unui bloc-modular. sistem de colectare și transmitere a informațiilor.

Utilizarea tehnologiei moderne de calcul face posibilă și organizarea transferului de informații între diverse sisteme automate de control, în prezența liniilor de comunicație și a protocoalelor adecvate de transfer de informații. Astfel, un sistem de control automat construit pe un principiu similar oferă o soluție la problema controlului și controlului unui obiect tehnologic, posibilitatea integrării sistemului cu alte niveluri ale ierarhiei.

În funcție de amplasarea teritorială, sistemele de control și management sunt împărțite în sisteme centralizate și distribuite.

Sistemele centralizate se caracterizează prin faptul că obiectele de control sunt dispersate geografic și controlate dintr-un punct de control central implementat pe o mașină de control digitală. Având avantajul că toate informațiile despre starea procesului tehnologic sunt concentrate într-un singur punct de control și se efectuează controlul, un astfel de sistem depinde în mod semnificativ de starea și fiabilitatea liniilor de comunicație.

Sistemele de control distribuite vă permit să gestionați obiectele dispersate care sunt afectate de controlerele de control autonome. Comunicarea cu punctul central se realizează prin așa-numitul control de supraveghere pe întreg parcursul procesului tehnologic, iar semnalele de corecție necesare sunt generate și transmise controlerelor de control autonome.

Pe lângă analizarea principiilor generale ale construirii sistemelor automate de control și management și a cerințelor impuse de standardele de stat la proiectarea unor astfel de sisteme, s-au ținut cont de cerințele clientului pentru un sistem de control automat al proceselor.

În primul rând, astăzi este necesară combinarea sistemului de control automat al proceselor tehnologice și a dispeceratului central într-un singur sistem informațional. Este la fel de important să automatizăm conductele. Acest lucru vă va permite să obțineți cu acuratețe și rapid informații tehnologice importante: presiunea, temperatura, debitul substanței transportate.

Informații de acest fel sunt necesare de către tehnologi pentru efectuarea lucrărilor de prevenire și reparații, evaluarea stabilității procesului tehnologic. Măsurarea cantității de dioxid de carbon transportat este necesară pentru contabilitatea tehnologică. În cele din urmă, există un acces operațional la informație, care îmbunătățește calitatea luării deciziilor manageriale.

În lucrare au fost stabilite și rezolvate următoarele sarcini:

1) Un studiu amănunțit al întregului proces tehnologic și justificarea necesității introducerii unui sistem automatizat.

2) Selectarea senzorilor și instrumentelor pentru implementarea sarcinii.

3) Selectarea hardware-ului sistemului.

4) Elaborarea unei diagrame funcționale, ținând cont de introducerea elementelor de automatizare a proceselor.

5) Dezvoltarea de software și hardware pentru un sistem automatizat de control și management al procesului.

6) Descrierea funcționalității și a capacităților tehnice ale sistemului automatizat implementat.

Diagrama funcțională a unui obiect cu un sistem automatizat încorporat și temă

Descrierea schemei funcționale a sistemului automatizat

Schema funcțională a automatizării unui obiect tehnologic este prezentată în fig. (2). Diagrama arată locația traductoarelor primare de măsurare pentru controlul tehnologic. Senzorii sistemului sunt fabricați din materiale rezistente la influențele mediului și au un design rezistent la explozie, precum și rezistență la presiune de până la 10,0 MPa. Pomparea automată a apelor uzate din rezervorul E-314/1 se efectuează utilizând o supapă de control în poziție LV 540/1, care lucrează cu un senzor de nivel radar cu val de poziție LIDC 540 Rosemount 5300 (prin separare de fază). Când nivelul apei atinge 100%, se deschide supapa de control FV 540/1. Care furnizează apă circulantă în rezervor, datorită forței hidrostatice. Când se ajunge la stratul de ulei, care este determinat de senzorul de nivel LIDC 540 (prin separarea fazelor), supapa se închide.

2. Lista dispozitivelor aplicate

1) NivelLIDA- 540: Rosemount 5300

Rosemount 5300 este un transmițător de unde ghidate cu două fire pentru aplicații de nivel, nivel de interfață și solide. Rosemount 5300 oferă fiabilitate ridicată, măsuri avansate de securitate, ușurință în utilizare și conectivitate nelimitată și integrare în sistemele de control al procesului.

Principiul de funcționare indicatori de nivel al ghidului de undă:

Rosemount 5300 se bazează pe tehnologia Time Domain Reflectometry (TDR). Impulsuri radar cu microunde nanosecunde de putere redusă sunt trimise în jos pe sondă, scufundate în mediul procesului. Când un impuls radar atinge un mediu cu o constantă dielectrică diferită, o parte din energia impulsului este reflectată înapoi. Diferența de timp dintre momentul transmiterii impulsului radar și momentul recepționării ecoului este proporțională cu distanța de la care se calculează nivelul lichidului sau nivelul interfeței. Intensitatea semnalului de eco reflectat depinde de constanta dielectrică a mediului. Cu cât constanta dielectrică este mai mare, cu atât intensitatea semnalului reflectat este mai mare. Tehnologia cu unde ghidate are o serie de avantaje față de alte metode de măsurare a nivelului, deoarece impulsurile radar sunt practic imune la compoziția medie, atmosfera rezervorului, temperatură și presiune. Deoarece impulsurile radar sunt ghidate de-a lungul sondei și nu se propagă liber în spațiul rezervorului, tehnologia undelor ghidate poate fi aplicată cu succes în rezervoare mici și înguste, precum și în rezervoare cu duze înguste. Indicatoarele de nivel 5300, pentru ușurință în utilizare și întreținere în diferite condiții, utilizează următoarele principii și soluții de proiectare:

Modularitatea proiectelor;

Procesare avansată a semnalului analogic și digital;

Capacitatea de a folosi sonde de mai multe tipuri în funcție de condițiile de utilizare a indicatorului de nivel;

Conectare cu un cablu cu două fire (alimentarea este furnizată prin circuitul de semnal);

Suportă protocolul de comunicare digital HART pentru ieșirea digitală și configurarea instrumentului de la distanță folosind un comunicator portabil 375 sau 475 sau un computer cu software-ul Rosemount Radar Master instalat.

2) FV540 -supapă de închidere și control

Supapa de închidere și control este proiectată pentru controlul automat al debitului de medii lichide și gazoase, inclusiv a celor agresive și inflamabile, precum și pentru închiderea conductelor.

Principiul de funcționare al supapei de control este schimbarea rezistenței hidraulice și, în consecință, a debitului supapei prin schimbarea zonei de curgere a ansamblului clapetei de accelerație. Mișcarea pistonului este controlată de antrenare. Când tija actuatorului se mișcă sub acțiunea unui semnal de comandă, pistonul supapei se deplasează alternativ în manșon. Pe suprafața cilindrică a manșonului se realizează un set de găuri sau ferestre profilate, în funcție de debitul nominal și caracteristicile de curgere necesare. Suprafața găurilor prin care este reglat mediul de lucru depinde de înălțimea pistonului.

Acționarea membrană-arc cu acțiune directă sau inversă transformă schimbarea presiunii aerului comprimat furnizat în cavitatea de lucru în mișcarea tijei. În absența presiunii aerului comprimat în cavitatea de lucru a antrenamentului, pistonul, sub acțiunea forței dezvoltate de arc, este setat în poziția cea mai joasă a antrenamentului NC (versiunea normal închisă).

Poziționerul este proiectat pentru a îmbunătăți precizia de poziționare a tijei actuatorului și a tijei supapei conectate la aceasta.

3) Tehnograf-160M

Instrumentele de indicare și înregistrare TECHNOGRAPH 160M sunt concepute pentru a măsura și înregistra prin douăsprezece canale (K1-K9, KA, KV, KS) tensiunea și puterea DC, precum și cantitățile neelectrice convertite în semnale electrice DC sau rezistență activă.

Dispozitivele pot fi utilizate în diverse industrii pentru monitorizarea și înregistrarea proceselor de producție și tehnologice.

Dispozitivele vă permit să:

Reglementarea poziției;

Indicarea numărului canalului pe un afișaj cu o singură cifră și valoarea valorii măsurate pe unul cu patru cifre;

Înregistrare analogică, digitală sau combinată pe o bandă de diagramă;

Schimb de date prin canal RS-232 sau RS-485 cu PC;

Măsurarea și înregistrarea consumului instantaneu (extracția rădăcinii), precum și înregistrarea valorii medii sau totale a consumului pe oră.

Înregistrarea este efectuată de un cap de imprimare în șase culori, resursa de înregistrare este de un milion de puncte pentru fiecare culoare.

Parametrii interfeței: viteză de transmisie 2400 bps, 8 biți de date, 2 biți de oprire, fără paritate și fără semnale gata.

4) universalal-lea regulator industrial KR5500

Regulatoarele industriale universale seria KR 5500 sunt concepute pentru a măsura, indica și regla puterea și tensiunea curentului continuu sau a rezistenței active de la senzorii de presiune, debit, nivel, temperatură etc.

Regulatoarele pot fi utilizate în industria metalurgică, petrochimică, energetică și în alte industrii pentru a controla și regla procesele de producție și tehnologice. Avantajul incontestabil al acestor dispozitive este gama extinsă de condiții climatice de utilizare: pot funcționa în intervalul de temperatură de -5 ... + 55 ° C la o umiditate de 10 ... 80%.

Controlerele industriale universale din seria KR 5500 sunt dispozitive de înaltă precizie și fiabile de cel mai modern nivel, cu o lege de control programabilă de utilizator (P, PI, PID) și cu 1 sau 2 ieșiri de diferite tipuri. Schimbul de date cu un PC se realizează prin interfețe RS 422 sau RS 485. Funcțiile de înrădăcinare și pătrare vă permit să controlați nu numai temperatura, ci și alți parametri ai procesului - presiunea, debitul, nivelul în unități ale valorii măsurate. Rezultatele măsurătorilor sunt afișate pe placa LED.

Scop

Regulatoarele cu indicație digitală și tip programabil de lege de control - PID, PD, P - sunt concepute pentru a măsura și controla temperatura și alte mărimi neelectrice (presiune, debit, nivel etc.) convertite în semnale electrice de putere și tensiune DC.

Concluzie

controlul tehnologic al deșeurilor automatizat

În această lucrare a fost luată în considerare problema automatizării procesului tehnologic de colectare a epurării apelor uzate.

Inițial, s-a stabilit ce parametri trebuie să controlăm și să reglementăm. Apoi au fost selectate obiectele de reglementare și echipamente, cu ajutorul cărora este posibilă atingerea scopului stabilit.

Eficiența ridicată a utilizării controlului automat al parametrilor și optimizarea funcționării diferitelor sisteme tehnologice cu mecanisme care funcționează în moduri variabile a fost confirmată de mulți ani de experiență mondială. Utilizarea automatizării vă permite să optimizați funcționarea unităților de proces și să îmbunătățiți calitatea produselor.

Bibliografie

1. Documentația de proiectare a magazinului IF - 9. SA „Uralorgsintez” 2010

2. Transmițătoare de nivel cu ghid de undă Rosemount 5300. Manual de utilizare.

3. Catalog de produse „Mijloace moderne de control, reglementare și înregistrare a proceselor tehnologice din industrie” NFP „Sensorika” Ekaterinburg.

4. Automatizarea proceselor de producție în industria chimică / Lapshenkov G.I., Polotsky L.M. Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare - M.: Chimie, 1988, 288 p.

5. Catalogul produselor și aplicațiilor SA „Teplopribor” Chelyabinsk

Găzduit pe Allbest.ru

Documente similare

Prezentare generală a principalelor funcții ale sistemelor automate de control al proceselor (APCS), metode de implementare a acestora. Tipuri de suport APCS: informațional, hardware, matematic, software, organizațional, metrologic, ergonomic.

prezentare, adaugat 02.10.2014

Justificarea necesității epurării apelor uzate din produse petroliere reziduale și impurități mecanice. Trei dimensiuni standard de instalații automate de curățare a blocurilor. Calitatea tratarii apei prin metoda flotarii. Schema de tratare a apei la OPF „Chernovskoye”.

lucrare de termen, adăugată 04.07.2015

Studiul procesului tehnologic de uscare a pastelor. Schema structurală a sistemului de automatizare a controlului procesului. Dispozitive și mijloace de automatizare. Transformări ale diagramelor bloc (reguli de bază). Tipuri de conexiune ale legăturilor dinamice.

lucrare de termen, adăugată 22.12.2010

Determinarea concentrației de contaminanți în apele uzate înainte de stațiile de epurare. Indicatori obligatorii ai calității apelor uzate epurate. Capcane orizontale de nisip cu mișcare circulară a apei. Colectarea nisipului hidromecanizat. Schema de tratare a apei menajere.

lucrare de control, adaugat 11.03.2014

Sistem de reglare și control al temperaturii în reactor-autoclav în producerea de clorură de polivinil. Schema structurală de automatizare a procesului tehnologic de filtrare. Principiul de funcționare a dispozitivelor sistemului de control. Design supapă pentru furtun.

lucrare de termen, adăugată 02.01.2014

Caracteristici metrologice și erori ale măsurătorilor și instrumentelor de măsurare. Date tehnice, scopul, dispozitivul și principiul de funcționare a raportometrelor. Principalele tipuri, principii de funcționare și domeniul de aplicare al manometrelor mecanice și hidrostatice.

test, adaugat 02.11.2010

Probleme de automatizare a industriei chimice. Posibilitățile sistemelor moderne de control automat al proceselor tehnologice ale întreprinderilor din industria chimică. Principalele caracteristici ale echipamentelor tehnologice ale întreprinderilor chimice.

rezumat, adăugat 12.05.2010

Clasificarea apelor uzate și metodele de epurare a acestora. Principalele activități ale întreprinderii „Mosvodokanal”. Schema tehnologică a procesului de spălătorie auto și filtrare a apei. Schema structurală a controlului sistemului de purificare a apei, operatorii programului CoDeSys.

raport de practică, adăugat la 06.03.2014

Analiza posibilității de automatizare a proceselor de epurare a apelor uzate. Întocmirea unei scheme bloc a nivelului apei pentru umplerea rezervorului. Dezvoltarea unui algoritm pentru funcționarea unui sistem de automatizare și a unei interfețe pentru afișarea vizuală a informațiilor de măsurare.

teză, adăugată 06.03.2014

Studiul procesului tehnologic al sistemelor de alimentare cu apă și căldură la întreprindere și caracteristicile echipamentelor tehnologice. Evaluarea sistemului de control și a parametrilor de control. Alegerea unui sistem automat de control pentru controlul și contabilitatea energiei electrice.

În prezent, există un număr semnificativ de scheme tehnologice pentru procesul de epurare biologică, fiecare dintre ele diferă prin numărul de etape de aerare, prezența sau absența regenerării nămolului activ, metodele de introducere a apelor uzate și a nămolului de retur în instalații, gradul de tratament etc. Fiecare tip de instalații se caracterizează prin indicatorii săi de funcționare normală și necesită o abordare individuală a proiectării unui sistem de control automatizat.

Influențele care pot fi utilizate pentru a construi un sistem de control automat sunt următoarele:

Gestionarea fluxului de nămol de retur pentru a menține concentrația de nămol activ în aerotanc;

controlul fluxului de aer astfel încât să se mențină o concentrație dată de oxigen dizolvat în întregul volum al aerotancului;

Controlul debitului nămolului activ îndepărtat din sistem pentru a menține constantă vârsta nămolului;

Modificarea raportului dintre volumele aerotancului și al regeneratorului (în același timp cu menținerea constantă a volumului total al acestora) pentru a optimiza regenerarea nămolului;

Distribuția debitului de apă uzată de intrare între aerotancurile care funcționează în paralel;

Menținerea valorii optime a pH-ului apei care intră în aerotanc

Gestionarea debitului nămolului evacuat din rezervoarele de decantare în vederea menținerii unui nivel optim de nămol în acestea și modificarea acestuia în funcție de concentrația și debitul amestecului de nămol, de turbiditatea apei decantate tratate, precum și de nămol. index.

În sistemele tradiționale de control automatizat se folosesc modele algoritmice care conectează acțiunea de control cu datele de intrare (sau modificarea acestora). Dezavantajul metodelor tradiționale de control în raport cu procesul de epurare biologică a apelor uzate este multidimensionalitatea și complexitatea modelelor matematice create cu acuratețe scăzută și incompletitudine a informațiilor inițiale și ambiguitatea criteriului de control. Pe de altă parte, situațiile care apar în timpul funcționării unei unități de tratare biologică a apelor uzate permit adesea utilizarea unor metode de raționament formal pentru management care sunt apropiate de cursul natural al raționamentului unui expert uman. Pentru sarcinile de management al epurării biologice, acestea pot fi semnificativ mai eficiente decât sistemele tradiționale de control automatizat, în special în ceea ce privește timpul și costul dezvoltării și modificării pe măsură ce cerințele sistemului și condițiile externe se modifică, ceea ce este un factor extrem de important în lumina îmbunătățirii continue a tehnologie si cresterea productivitatii unitare.tratare biologica. O trăsătură caracteristică a obiectului controlat este capacitatea stației de epurare de a corecta schema tehnologică și de a modifica compoziția echipamentului. Această împrejurare crește cerințele de deschidere, perspective și standardizare a sistemului creat. Modificarea standardelor de calitate a epurării apelor uzate, creșterea capacității instalațiilor de epurare sau adăugarea de noi parametri de control vor necesita o reelaborare completă a modelelor matematice ale sistemelor tradiționale de control automatizat, în timp ce în sistemul expert va fi suficient doar ajustarea regulilor sau adăugarea de noi cele.

În plus, în procesul de gestionare a tratamentului biologic apar adesea situații problematice, pentru depășirea cărora este necesar să se folosească experiența multor experți, informații de reglementare, tehnice, de referință și de reglementare, care pot să nu fie întotdeauna la îndemâna operatorului. Managementul funcționării unităților de tratare este o sarcină complexă asociată cu particularitățile stării și funcționării unităților de tratare. În practică, tehnologul stației de epurare, care ia decizii cu privire la managementul epurării apelor uzate, se confruntă cu următoarele probleme:

Lipsa parametrilor decizionali din cauza timpului limitat și a costului ridicat al analizelor de laborator specializate;

Incompletitudine, inexactitate a instrucțiunilor din limbajul natural pentru luarea deciziilor;

Insuficiența cunoștințelor teoretice despre procesul de gestionare a epurării apelor uzate și lipsa luării în considerare a caracteristicilor funcționării unei anumite stații de epurare.

Procesul de epurare a apelor uzate se desfășoară în modul de întârziere a reacției sistemului și depinde de multe semnale de intrare. Aceste semnale sunt eterogene, ajung la intervale diferite, iar unele dintre ele necesită timp pentru procesare, precum și condiții speciale de laborator și reactivi scumpi. Stațiile de epurare a apelor uzate funcționează parțial datorită activității unei varietăți de organisme vii, ale căror reacții la impactul parametrilor de intrare sunt specifice și interdependente. Condițiile optime pentru existența unor complexe de organisme care efectuează epurarea apelor uzate sunt foarte greu de selectat din cauza variabilității acestor complexe în funcție de compoziția apei uzate. Reglarea concentrației elementelor biogene, menținerea pH-ului mediului și a temperaturii în intervalul dorit au un efect pozitiv nu numai asupra dezvoltării microorganismelor, ci și asupra activității biochimice a acestora din urmă în purificarea apei. Pentru selectarea condițiilor optime de funcționare a microorganismelor din aerotancuri se folosesc sisteme automate de control, care se bazează pe modele matematice (tabelul 1.2). Astfel de sisteme au o serie de dezavantaje. Ele funcționează bine atunci când stația de epurare este în funcționare normală și sunt slab aplicabile în caz de funcționare de urgență.

Desigur, atunci când apar situații problematice, sunt necesare cunoștințele și experiența experților, iar dezvoltarea de modele și programe de simulare pentru rezolvarea ecuațiilor nu este în mod clar suficientă. Este necesară utilizarea informațiilor subiective acumulate de-a lungul anilor, precum și a datelor incomplete și a informațiilor obiective acumulate pe perioada de funcționare a unităților de tratament.

Utilizarea metodelor și mijloacelor inteligenței artificiale oferă noi oportunități de rezolvare a problemei gestionării stațiilor de epurare a apelor uzate. Sistemele experte bazate pe inteligență artificială, în cazul ideal, ar trebui să aibă un nivel de eficiență în rezolvarea sarcinilor neformalizate care să fie comparabil cu sau să îl depășească pe cel al unui om. În orice caz, sistemul expert „știe” mai puțin decât expertul uman, dar grija cu care se aplică aceste cunoștințe compensează limitările sale. În prezent, există o serie de sisteme expert (ES) utilizate în străinătate pentru tratarea apelor uzate (tabelul 1.3).

Analizând exemplele din Tabelul 1.3, trebuie remarcat că pentru managementul unei unități de epurare biologică, care este un element al unui sistem integrat de epurare a apelor uzate menajere, este cel mai indicat să se utilizeze un sistem bazat pe reguli.

Tabelul 1.2 - Modele de control clasic la stațiile de epurare biologică

Nume	Exemplu de aplicație	Echipamente	Dezavantaje ale modelului	Avantajele modelelor
corelație	Stabilirea interconexiunilor și interdependențelor între caracteristicile apei	Statie de epurare	Prezența unui număr mare de factori externi, influența reciprocă a microorganismelor și interacțiunea cu substratul fac dificilă alegerea unui model adecvat pentru descrierea sistemului. Modelele sunt greu de dezvoltat, adesea inexacte și simplificând realitatea. Simularea nu funcționează cu situații necunoscute sau nesimulate. Datele calitative nu pot fi utilizate pentru un model de control numeric. Datele sunt inexacte sau lipsesc, senzorii dau informatii eronate sau lipsesc, nu sunt analizate zilnic toate caracteristicile necesare modelarii, ceea ce afecteaza acuratetea modelelor. Caracteristicile apei care intră sunt foarte variabile și incontrolabile. Întârziere în obținerea datelor din cauza analizelor îndelungate de laborator și a calculelor analitice.	Evaluarea comportamentului stației de epurare ca răspuns la un scenariu specific de dezvoltare (condiții de funcționare și caracteristici ale apei de intrare) și o prognoză pe perioada medie și lungă a posibilelor rezultate cu anumite acțiuni în procesul de epurare Îmbunătățirea eficienței eliminării contaminanților Reducerea consumului de energie electrică, substanțe chimice și costuri de întreținere a instalațiilor de tratare Dezvoltarea de alternative pentru modernizarea stațiilor de tratare a apelor uzate existente
Algoritmul adaptiv	Pentru a menține nivelul necesar de oxigen în aerotanc	Aerotanc
Modele pragmatice Modele fundamentale	Creșterea bacteriană și consumul de substrat	Aerotanc
modele de simulare Sinteză statistică	Modelarea evoluţiei stărilor instalaţiilor de tratare	Statie de epurare
Clustering	Clasificarea datelor de la senzori	Statie de epurare
Legea lui Stokes	Modelarea depunerii	capcana de nisip
curba Guzman	Modelarea solidă
Metoda de optimizare	Optimizarea manipulării nămolului	Tancuri de decantare primare, secundare
Modele deterministe, predictive	precipitare	Tancuri de decantare primare, secundare
Curbe de performanță și modele stocastice	Predicția comportamentului rezervoarelor de sedimentare	Tancuri de decantare primare, secundare

Tabel 1.3 - Instrumente de inteligență artificială dezvoltate pentru stațiile de epurare a apelor uzate

Nume . Dezvoltator	Reprezentarea cunoștințelor	Caracteristici și specificații cheie	Defecte
ES în timp real. (Baeza,J)		Reglementarea activității unităților de tratare. Managementul procesului de epurare a apelor uzate prin Internet.	Sisteme bazate pe reguli: Nu sunt instruiți la locul de muncă Dificultăți în procesul de extragere a cunoștințelor și experienței datelor sursă Incapabili de previziune, domeniul lor este limitat la situații predeterminate din trecut. Sisteme bazate pe caz: Problema indexării precedentelor în baza de cunoștințe; Organizarea unei proceduri eficiente de căutare a celor mai apropiate precedente; Antrenament, formarea regulilor de adaptare; Eliminarea cazurilor învechite. Precedente și reguli: Nu există integrare sintactică și semantică a modulelor de sistem
ES pentru a determina starea instalațiilor de tratare. (Riano) 4]		Sistemul de generare automată a regulilor utilizat pentru identificarea stării instalațiilor de tratare.
ES pentru managementul unităților de tratament (Yang)		Sistem expert pentru determinarea succesiunii etapelor de purificare a apei la statiile de tratare a apelor uzate
ES pentru controlul sistemului de operare (Wiese, J., Stahl, A., Hansen, J.)	precedente	Sistem expert pentru detectarea microorganismelor dăunătoare în sistemul cu nămol activ
ES pentru a reduce daunele cauzate de poluarea apei. (Universitatea din Carolina de Nord)	precedente	Evaluarea impactului potențial pentru gestionarea surselor difuze de poluare într-un bazin hidrografic pe baza aportului și deciziilor utilizatorilor.
ES în timp real pentru managementul stațiilor de epurare a apelor uzate, (Sanchez-Marre)	precedente	PPR în timpul monitorizării, monitorizării integrate și gestionării funcționării unităților de tratare. Se combină într-o structură cadru: învățarea, raționamentul, dobândirea de cunoștințe, luarea deciziilor distribuite. Regulile de inferență modelează parțial datele și expertiza. Sistemul pe precedente modelează cunoștințele empirice.
Managementul sistemului de nămol activ. (Comas, J.)	precedente	Sistem de monitorizare și control pentru sistemul de nămol activ la instalațiile de epurare biologică. Nucleul și modulele principale sunt dezvoltate pe baza unui shell orientat pe obiecte care implementează mecanismul de inferență. Gestionează achiziția de date, baza de date, sistemul de reguli și precedente.

Cea mai caracteristică formă de rezolvare a problemelor de control al unității de epurare biologică în sine sunt sistemele expert construite pe baza unui model de producție, unde cunoștințele sunt reprezentate de un set de reguli de tip „dacă-atunci”. Principalele avantaje ale unui astfel de sistem expert sunt ușurința de completare, modificare și anulare a informațiilor și simplitatea mecanismului de inferență. Pentru a organiza structura sistemului expert, prezentată în Fig. 1.1, este necesară transformarea informațiilor tehnologice într-o structură decizională care descrie funcționarea bazei de cunoștințe, iar apoi, pe baza shell-ului software selectat, se elaborează un programul de lucru al sistemului expert.

Acesta va fi scopul acestei teze: adaptarea experienței studiilor teoretice și a soluțiilor practice în domeniul utilizării sistemelor expert pentru controlul unei unități de epurare biologică a apelor uzate la un anumit proces de epurare, ținând cont de parametrii de proiectare și adoptați în proiect. a unei scheme tehnologice individuale a acestor instalaţii de tratare. Precum și crearea unui sistem de automatizare a proceselor cu drepturi depline și alegerea mijloacelor tehnice pentru implementarea acestuia.

Figura 1.1 - Structura managementului procesului de epurare a apelor uzate

Introducere

Partea teoretică

1.1 Fundamentele funcționării epurării apelor uzate

2 Analiza metodelor moderne de tratare a apelor uzate

3 Analiza posibilității de automatizare a proceselor de epurare a apelor uzate

4 Analiza hardware-ului existent (controlere programabile logice PLC) și instrumente software

5 Concluzii asupra primului capitol

2. Circuite

2.1 Elaborarea unei scheme bloc a nivelului apei pentru umplerea rezervorului

2.2 Elaborarea unei diagrame funcționale

3 Calcul organismului de reglementare

4 Determinarea setărilor controlerului. Sinteza ACS

5 Calculul parametrilor ADC-ului încorporat

2.6 Concluzie asupra celui de-al doilea capitol

3. Partea software

3.1 Dezvoltarea unui algoritm pentru funcționarea sistemului ACS în mediul CoDeSys

3.2 Dezvoltarea programului în mediul CoDeSys

3 Dezvoltarea unei interfețe pentru afișarea vizuală a informațiilor de măsurare

4 Concluzii asupra celui de-al treilea capitol

4. Partea organizatorica si economica

4.1 Eficiența economică a sistemelor de control al proceselor

2 Calculul principalelor costuri ale sistemului de control

3 Organizarea proceselor de producție

4.4 Concluzii privind secțiunea a patra

5. Siguranța vieții și protecția mediului

5.1 Siguranța vieții

2 Protecția mediului

3 Concluzii asupra celui de-al cincilea capitol

Concluzie

Bibliografie

Introducere

În orice moment, aşezările umane şi amplasarea de instalaţii industriale s-au realizat în imediata vecinătate a corpurilor de apă dulce utilizate în scopuri potabile, igienice, agricole şi industriale. În procesul de utilizare umană a apei, aceasta și-a schimbat proprietățile naturale și, în unele cazuri, a devenit periculoasă din punct de vedere sanitar. Ulterior, odată cu dezvoltarea echipamentelor inginerești ale orașelor și a instalațiilor industriale, a devenit necesară amenajarea unor metode organizate de deviere a fluxurilor de ape uzate contaminate prin structuri hidraulice speciale.

În prezent, importanța apei proaspete ca materie primă naturală este în continuă creștere. Când este folosită în viața de zi cu zi și în industrie, apa este contaminată cu substanțe de origine minerală și organică. Această apă se numește apă uzată.

În funcție de originea apei uzate, aceasta poate conține substanțe toxice și agenți patogeni ai diferitelor boli infecțioase. Sistemele de management al apei ale orașelor și întreprinderilor industriale sunt echipate cu complexe moderne de conducte gravitaționale și sub presiune și alte facilități speciale care efectuează devierea, purificarea, neutralizarea și utilizarea apei și precipitațiilor. Astfel de complexe se numesc sistem de drenaj. Sistemele de drenaj asigură, de asemenea, drenarea și purificarea apei de ploaie și de topire. Construcția sistemelor de drenaj a fost determinată de necesitatea asigurării unor condiții normale de viață pentru populația orașelor și orașelor și menținerea unei bune stări a mediului natural.

Dezvoltarea industrială și creșterea urbană în Europa în secolul al XIX-lea. Au dus la construirea de canale de drenaj. Un impuls puternic pentru dezvoltarea apelor uzate urbane a fost epidemia de holeră din Anglia în 1818. În anii următori, în această țară, prin eforturile parlamentului, s-au luat măsuri de înlocuire a canalelor deschise cu canale subterane și s-au aprobat standardele de calitate pentru apele uzate evacuate în corpurile de apă, și s-a organizat epurarea biologică a apelor uzate menajere în câmpurile de irigații.

În 1898, la Moscova a fost pus în funcțiune primul sistem de drenaj, care includea rețele de drenaj gravitațional și sub presiune, o stație de pompare și câmpurile de irigare din Lublin. Ea a devenit strămoșul celui mai mare sistem de tratare a apelor uzate și a apelor uzate din Moscova din Europa.

De o importanță deosebită este dezvoltarea unui sistem modern de evacuare a apelor uzate menajere și industriale, care să asigure un grad ridicat de protecție a mediului natural împotriva poluării. Cele mai semnificative rezultate au fost obținute în dezvoltarea de noi soluții tehnologice pentru utilizarea eficientă a apei în sistemele de canalizare și tratarea apelor uzate industriale.

Condițiile prealabile pentru soluționarea cu succes a acestor probleme în construcția sistemelor de drenaj sunt dezvoltările realizate de specialiști cu înaltă calificare folosind cele mai recente realizări ale științei și tehnologiei în domeniul construcției și reconstrucției rețelelor de drenaj și a instalațiilor de epurare.

1. Partea teoretică

1 Fundamentele funcționării epurării apelor uzate

Apele uzate pot fi clasificate după sursa de origine în:

) Apele uzate industriale (industriale) (formate în procese tehnologice în timpul producției sau exploatării) sunt evacuate printr-un sistem de canalizare industrial sau combinat.

) Apele uzate menajere (fecale) (formate în spații rezidențiale, precum și în spațiile menajere la locul de muncă, de exemplu, dușuri, toalete) sunt evacuate printr-un sistem de canalizare menajeră sau combinată.

) Apele uzate de suprafață (împărțite în ploaie și topire, adică formate în timpul topirii zăpezii, gheții, grindinii), de regulă, sunt evacuate printr-un sistem de canalizare pluvială. Se mai poate numi și „canalele pluviale”.

Apele uzate industriale, spre deosebire de apele uzate atmosferice și menajere, nu au o compoziție constantă și pot fi împărțite în funcție de:

) Compoziția contaminanților.

) Concentraţiile de poluanţi.

) Proprietăţi poluante.

) aciditate.

) Efectul toxic și efectul poluanților asupra corpurilor de apă.

Scopul principal al epurării apelor uzate este alimentarea cu apă. Sistemul de alimentare cu apă (al unei zone populate sau al unei întreprinderi industriale) trebuie să asigure recepția apei din surse naturale, epurarea acesteia, dacă aceasta este cauzată de cerințele consumatorilor, și alimentarea la locurile de consum.

Schema de alimentare cu apă: 1 - sursă de alimentare cu apă, 2 - instalație de captare a apei, 3 - stație de pompare a primului lift, 4 - instalații de tratare, 5 - rezervor de apă curată, 6 - stație de pompare a celui de-al 2-lea lift, 7 - conducte, 8 - turn de apă, 9 - plasă de distribuție a apei.

Pentru a îndeplini aceste sarcini, următoarele structuri sunt de obicei incluse în sistemul de alimentare cu apă:

) Instalații de captare a apei, cu ajutorul cărora se primește apa din surse naturale.

) Structuri de ridicare a apei, adică stații de pompare care alimentează cu apă locurile de epurare, depozitare sau consumare a acesteia.

) Instalatii pentru tratarea apei.

) Conducte și rețele de alimentare cu apă care servesc la transportul și alimentarea cu apă la locurile de consum ale acesteia.

) Turnuri și rezervoare care joacă rolul de rezervoare de reglare și de rezervă în sistemul de alimentare cu apă.

1.2 Analiza metodelor moderne de tratare a apelor uzate

Metodele moderne de tratare a apelor uzate pot fi împărțite în mecanice, fizico-chimice și biochimice. În procesul de tratare a apelor uzate, se formează nămol, care este supus neutralizării, dezinfectării, deshidratării, uscării și este posibilă eliminarea ulterioară a nămolului. Dacă, în funcție de condițiile de evacuare a apelor uzate într-un rezervor, este necesar un grad mai mare de epurare, atunci după instalațiile pentru tratarea biologică completă a apelor uzate se amenajează instalații pentru tratarea în adâncime.

Instalațiile mecanice de tratare a apelor uzate sunt proiectate pentru a reține impuritățile nedizolvate. Acestea includ grătare, site, capcane de nisip, rezervoare de decantare și filtre de diferite modele. Grilele și sitele sunt destinate reținerii poluării mari de origine organică și minerală.

Capcanele de nisip sunt folosite pentru a separa impuritățile din compoziția minerală, în principal nisip. Rezervoarele de sedimentare captează contaminanții de decantare și plutitoare ale apelor uzate.

Pentru tratarea apelor uzate industriale care conțin contaminanți specifici se folosesc structuri numite capcane pentru grăsimi, capcane pentru ulei, capcane pentru petrol și gudron etc.

Instalațiile mecanice de tratare a apelor uzate reprezintă o etapă preliminară înainte de tratarea biologică. Prin tratarea mecanică a apelor uzate urbane, este posibil să se rețină până la 60% din contaminanții nedizolvați.

Metodele fizice și chimice de tratare a apelor uzate urbane, ținând cont de indicatorii tehnici și economici, sunt utilizate foarte rar. Aceste metode sunt utilizate în principal pentru tratarea apelor uzate industriale.

Metodele de tratare fizică și chimică a apelor uzate industriale includ: tratarea cu reactiv, sorbția, extracția, evaporarea, degazarea, schimbul de ioni, ozonarea, electroflotația, clorurarea, electrodializa etc.

Metodele biologice de epurare a apelor uzate se bazează pe activitatea vitală a microorganismelor care mineralizează compușii organici dizolvați, care sunt surse de hrană pentru microorganisme. Instalațiile de tratare biologică pot fi împărțite condiționat în două tipuri.

Figura 3 - Schema epurării apelor uzate pe biofiltre

Schema de epurare a apelor uzate pe biofiltre: 1 - gratar; 2 - capcană de nisip; 3 - conducta pentru indepartarea nisipului; 4 - bazin primar; 5 - ieșire de nămol; 6 - biofiltru; 7 - sprinkler cu jet; 8 - punctul de clorinare; 9 - bazin secundar; 10 - eliberare.

Tratarea mecanică a apelor uzate poate fi efectuată în două moduri:

) Prima metodă constă în filtrarea apei prin grătare și site, în urma căreia se separă particulele solide.

) A doua metodă este decantarea apei în rezervoare speciale de sedimentare, în urma cărora particulele minerale se depun pe fund.

Figura 4 - Schema tehnologică a unei stații de epurare cu epurare mecanică a apelor uzate

Schema tehnologica: 1 - apa uzata; 2 - grătare; 3 - capcane de nisip; 4 - rezervoare de decantare; 5 - mixere; 6 - rezervor de contact; 7 - eliberare; 8 - concasoare; 9 - platforme de nisip; 10 - digestoare; 11 - clorurare; 12 - tampoane de nămol; 13 - gunoi; 14 - pulpă; 15 - pulpă nisipoasă; 16 - sediment brut; 17 - nămol digerat; 18 - apa de scurgere; 19 - apa cu clor.

Apele uzate din rețeaua de canalizare intră mai întâi în grătare sau site, unde sunt filtrate, iar componentele mari - cârpe, deșeuri de bucătărie, hârtie etc. - sunt tinute. Reținute de grătare și plase, componentele mari sunt scoase pentru dezinfecție. Apele uzate strecurate intră în capcanele de nisip, unde impuritățile sunt reținute în principal de origine minerală (nisip, zgură, cărbune, cenușă etc.).

1.3 Analiza posibilității de automatizare, procese de epurare a apelor uzate

Principalele obiective ale automatizării sistemelor și instalațiilor de canalizare sunt îmbunătățirea calității eliminării apei și epurării apelor uzate (evacuarea și pomparea neîntreruptă a apelor uzate, calitatea epurării apelor uzate etc.), reducerea costurilor de exploatare și îmbunătățirea condițiilor de lucru.

Funcția principală a sistemelor și structurilor de evacuare a apei este de a crește fiabilitatea structurilor prin monitorizarea stării echipamentelor și verificarea automată a fiabilității informațiilor și a stabilității structurilor. Toate acestea contribuie la stabilizarea automată a parametrilor proceselor tehnologice și a indicatorilor calității epurării apelor uzate, răspuns prompt la influențele perturbatoare (modificări ale cantității de ape uzate evacuate, modificări ale calității apelor uzate epurate). Scopul final al automatizării este creșterea eficienței activităților de management. Sistemul de management al staţiei de epurare are următoarele structuri: funcţional; organizatoric; informativ; software; tehnic.

Baza pentru crearea unui sistem este structura funcțională, în timp ce structurile rămase sunt determinate de structura funcțională în sine. În funcție de caracteristica funcțională, fiecare sistem de control este împărțit în trei subsisteme:

controlul operațional și managementul proceselor tehnologice;

planificarea operațională a proceselor tehnologice;

calculul indicatorilor tehnico-economici, analiza și planificarea lucrărilor sistemului de drenaj.

În plus, subsistemele pot fi împărțite pe niveluri ierarhice după criteriul eficienței (durata funcțiilor). Grupuri de funcții de același tip de același nivel sunt combinate în blocuri.

Figura 5 - Structura funcțională a sistemului de control automatizat pentru stațiile de epurare a apelor uzate

Pentru a îmbunătăți eficiența transmisiei de date, a comunicării cu camerele de control și a gestionării eliminării apelor uzate, precum și a proceselor de epurare a apelor uzate, se poate recomanda înlocuirea sistemului de comunicații telefonice nu întotdeauna fiabile cu unul de fibră optică. Totodată, majoritatea proceselor din sistemele automate de control pentru rețelele de canalizare, stațiile de pompare și stațiile de epurare a apelor uzate vor fi efectuate pe calculator. Acest lucru se aplică și contabilității, analizei, calculelor planificării și lucrărilor pe termen lung, precum și implementării documentelor necesare pentru raportarea funcționării tuturor sistemelor și structurilor de canalizare.

Pentru a asigura funcționarea neîntreruptă a sistemelor de canalizare, pe baza contabilității și analizei raportării, este posibilă realizarea unei planificări pe termen lung, care, în final, va crește fiabilitatea întregului complex.

1.4 Analiza hardware-ului existent (controlere logice programabile PLC) și software

Controlerele logice programabile (PLC-uri) au fost o parte integrantă a sistemelor de automatizare a instalațiilor și de control al proceselor de decenii. Gama de aplicații în care sunt utilizate PLC-urile este foarte largă. Acestea pot varia de la simple sisteme de control al luminii la sisteme de monitorizare a mediului pentru instalațiile chimice. Unitatea centrală a PLC-ului este controlerul, căruia i se adaugă componente pentru a oferi funcționalitatea necesară și care este programat pentru a îndeplini o anumită sarcină specifică.

Controlerele sunt produse de producători de electronice cunoscuți precum „Siemens”, „Fujitsu” sau „Motorola”, precum și companii specializate în producția de electronice de control, precum „Texas Instruments Inc.”. Desigur, toate controlerele diferă nu numai prin funcționalitate, ci și prin combinația de preț și calitate. Intrucat in momentul de fata microcontrolerele Siemens sunt cele mai des intalnite in Europa, acestea pot fi gasite atat la unitatile de productie cat si la standurile de laborator, vom opta pentru un producator german.

Figura 6 - Modulul logic „LOGO”

Domeniu de aplicare: controlul echipamentelor tehnologice (pompe, ventilatoare, compresoare, prese), sisteme de încălzire și ventilație, sisteme de transport, sisteme de control al traficului, controlul echipamentelor de comutare etc.

Controlere de programare "Siemens" - modulele "LOGO! Basic" pot fi efectuate de la tastatură cu informații afișate pe afișajul încorporat.

Tabelul 1 Specificații

Tensiune de alimentare/tensiune de intrare: valoare nominală ~115 … 240 V AC frecvență ~47 … 63 Hz Consumul de energie la tensiunea de alimentare ~3,6 … 6,0 W / ~230 V mai puțin de 5 V 12 V Curent de intrare: nivel scăzut, nu mai mult decât nivel înalt, nu mai puțin de ~0,03mA ~0,08mA/=0,12mADieșiri discrete: Număr de ieșiri 4Izolație galvanică DaConexiunea unei intrări discrete ca sarcină Posibilă Intrări analogice: Număr de intrări 4 (I1 și I2, I7 și I8) Domeniu de măsurare de intrare = 0 … 10VMaxi =28,8VCaz de protectieIP 20Greutate190g

Procesul de programare al controlerului „Siemens” se rezumă la programarea funcțiilor necesare și setarea setărilor (întârzieri de pornire/oprire, valori de contor etc.). Pentru a efectua toate aceste operațiuni, se folosește un sistem de meniuri încorporate. Programul terminat poate fi rescris într-un modul de memorie inclus în interfața modulului „LOGO!”.

Microcontrolerul „LOGO!”, compania germană „Siemens”, este potrivit pentru toți parametrii tehnici.

Luați în considerare microcontrolerele casnice. În prezent, nu există atât de multe întreprinderi în Rusia care sunt angajate în producția de echipamente de microcontroler. În prezent, o companie de succes specializată în producția de sisteme pentru automatizarea controlului este compania „OWEN”, care are la dispoziție unități de producție în regiunea Tula. Din 1992, această companie este specializată în producția de microcontrolere și echipamente cu senzori.

Liderul microcontrolerelor „OWEN” este o serie de controlere logice PLC.

Figura 7 - Aspectul PLC-150

PLC-150 poate fi utilizat în diverse domenii - de la crearea sistemelor de control pentru obiecte mici și mijlocii și terminând cu construcția sistemelor de dispecerizare. Exemplu Automatizarea sistemului de alimentare cu apă al unei clădiri utilizând controlerul OWEN PLC 150 și modulul de ieșire OWEN MVU 8.

Figura 8 - Schema de alimentare cu apă a clădirii folosind PLC 150

Luați în considerare principalii parametri tehnici ai PLC-150. Informațiile generale sunt date în tabel.

Tabelul 2 Informații generale

Design Carcasă unificată pentru montare pe șină DIN (lățime 35 mm), lungime 105 mm (6U), distanță între borne 7,5 mm Gradul de protecție a carcaseiIP20 Tensiune de alimentare: PLC150&22090…264 V AC (tensiune nominală 220 V) cu o frecvență de 47…63 HzIndicarea panoului frontal 1 indicator de alimentare cu energie 6 indicatori de stare a intrărilor digitale 4 indicatori de stare a ieșirilor 1 indicator al prezenței comunicării cu CoDeSys 1 indicator al funcționării programului utilizatorului Consum de energie 6 W

Resursele controlerului logic PLC-150 sunt prezentate în Tabelul 3.

Tabelul 3 Resurse

CPU Procesor RISC de 32&x biți și 200 MHz bazat pe nucleu ARM9 9 Capacitate RAM 8 MB Program de bază CoDeSys și memorie nevolatilă de arhivă 4 MB Dimensiune Retain&memory 4 kV Timp de execuție a ciclului PLC Minim 250 µs (nefix), tipic de la 1 ms

Informațiile despre intrările digitale sunt date în Tabelul 4.

Tabelul 4 Intrări digitale

Numărul de intrări digitale6Izolarea galvanică a intrărilor digitale, grup Puterea de izolare a intrărilor digitale1,5 kVFrecvența maximă a semnalului aplicat la intrarea digitală1 kHz cu procesare software 10 kHz cu contor hardware și procesor codificator

Informațiile despre intrările analogice sunt date în tabelul 5.

Tabelul 5 Intrări analogice

Număr de intrări analogice4Tipuri de semnale de intrare unificate acceptate Tensiune 0...1 V, 0...10 V, -50...+50 mV Curent 0...5 mA, 0(4)...20 mA Rezistență 0 .. .5 kOhm Tipuri de senzori acceptați Rezistență termică: TSM50M, TSP50P, TSM100M, TSP100P, TSN100N, TSM500M, TSP500P, TSN500N, TSP1000P, TSN1000P, TSN1000P, (TSN1000N Termocupluri), (TXKN), (TXKN) K), TPP (S ), CCI (R), TPR (V), TVR (A&1), TVR (A&2) Capacitate ADC încorporată 16 biți Rezistența internă a intrării analogice: în modul de măsurare a curentului în modul de măsurare a tensiunii 0.. .10 V 50 Ohm aproximativ 10 kOhm intrare analogică 0,5 s Limită de bază redusă a erorii de măsurare pentru intrările analogice 0,5 % Fără izolație galvanică a intrărilor analogice

Programarea PLC-150 se realizează folosind sistemul de programare profesional CoDeSys v.2.3.6.1 și mai vechi. CoDeSys este un sistem de dezvoltare a controlerelor. Complexul este format din două părți principale: mediul de programare CoDeSys și sistemul de execuție CoDeSys SP. CoDeSys rulează pe un computer și este folosit la pregătirea programelor. Programele sunt compilate în cod rapid de mașină și descărcate în controler. CoDeSys SP funcționează în controler, oferă încărcare și depanare a codului, service I/O și alte funcții de service. Peste 250 de companii renumite produc echipamente cu CoDeSys. Mii de oameni lucrează cu el în fiecare zi, rezolvând probleme de automatizare industrială. Până în prezent, CoDeSys este cel mai răspândit sistem de programare IEC din lume. În practică, el însuși servește ca standard și model pentru sistemele de programare IEC.

Sincronizarea PLC-ului cu un computer personal se realizează folosind portul „COM”, care se află pe fiecare computer personal.

Microcontrolerul companiei „OWEN” de producție internă este potrivit în toate privințele. La acesta pot fi conectate atât dispozitive de măsurare analogice, cât și digitale cu semnale unificate. Controlerul este ușor de coordonat cu un computer personal folosind portul „COM”, existând posibilitatea de acces la distanță. Este posibil să se coordoneze PLC-150 cu controlere logice programabile de la alți producători. PLC-150 este programat utilizând Sistemul de Dezvoltare Controler (CoDeSys), într-un limbaj de programare de nivel înalt.

5 Concluzii asupra primului capitol

În acest capitol au fost luate în considerare fundamentele funcționării epurării apelor uzate, analiza metodelor moderne de epurare și posibilitatea automatizării acestor procese.

S-a realizat o analiză a hardware-ului existent (controlere programabile logice PLC) și a software-ului pentru gestionarea echipamentelor de proces în tratarea apelor uzate. Se face analiza producătorilor autohtoni și străini de microcontrolere.

2. Circuite

Una dintre funcțiile importante ale automatizării este: controlul și managementul automat al proceselor tehnologice, dotarea stațiilor de pompare și a instalațiilor de tratare, crearea de locuri de muncă automatizate pentru toate specialitățile și profilurile de muncă bazate pe tehnologii moderne.

Rețelele moderne de drenaj și stațiile de pompare ar trebui, dacă este posibil, să fie proiectate cu management fără prezența constantă a personalului de întreținere.

1 Elaborarea unei scheme bloc a nivelului apei pentru umplerea rezervorului principal

Schema bloc a sistemului de control automat este prezentată în Figura 9:

Figura 9 - Diagrama bloc

În partea dreaptă a diagramei bloc se află PLC-150. În dreapta acesteia este o interfață pentru conectarea la o rețea locală (Ethernet) pentru acces de la distanță la controler. Semnalul este transmis digital. Prin interfața RS-232, este coordonat cu un computer personal. Deoarece controlerul nu solicită componenta tehnică a computerului, chiar și o „mașină” slabă precum Pentium 4 sau modele similare va fi suficientă pentru funcționarea corectă a întregului sistem în ansamblu. Semnalul dintre PLC-150 și computerul personal este transmis digital.

2 Elaborarea unei diagrame funcționale

Schema funcțională a sistemului automat de control al nivelului apei este prezentată în Figura 10:

Figura 10 diagramă funcțională

Parametrii funcției de transfer a obiectului de control

Conform termenilor de referință, avem:

H= 3 [m] - înălțimea țevii.

h 0= 1,0 [m] - nivelul stabilit.

Q n0 = 12000 [l/h]-debit nominal.

d = 1,4 [m] - diametrul conductei.

Funcția de transfer a amplificatorului operațional:

(1)

Să calculăm valorile numerice ale funcției de transfer.

Zona secțiunii rezervorului:

(2)

Flux de intrare nominal:

(3)

Coeficientul de transfer K:

(4)

Constanta de timp T:

(5)

Astfel, funcția de transfer pentru obiectul de control va arăta astfel:

(6)

Structura sistemului de control automat este prezentată în Figura 0:

Figura 11 - Diagrama structurală a ACS

Unde: Кр.о.- coeficientul de transfer al organismului de reglementare (RO) al fluxului de intrare Qpo;

Kd - coeficientul de transfer al senzorului de nivel h

Wp - funcția de transfer a controlerului automat

Calculul câștigului regulatorului K r.o :

Unde - modificarea fluxului de intrare;

modificarea gradului de deschidere a supapei (în procente).

Dependența debitului de intrare de gradul de deschidere a supapei este prezentată în Figura 12:

Figura 12 - Dependența debitului de intrare de gradul de deschidere al vanei

Evaluarea câștigului senzorului de nivel

Coeficientul de transfer al senzorului de nivel este definit ca raportul dintre creșterea parametrului de ieșire al senzorului de nivel i[mA] pentru a introduce parametrul [m].

Înălțimea maximă a nivelului lichidului pe care trebuie să o măsoare senzorul de nivel corespunde cu 1,5 metri, iar modificarea semnalului de ieșire unificat curent al senzorului de nivel atunci când nivelul se modifică în intervalul 0-1,5 metri corespunde cu 4-20 [mA. ].

(7)

Senzorii generali de nivel industrial au o funcție încorporată de a netezi semnalul de ieșire printr-o legătură de filtru inerțială de ordinul întâi cu o constantă de timp setată Tf în intervalul de la unități la zeci de secunde. Selectăm constanta de timp a filtrului Тf=10 s.

Atunci funcția de transfer a senzorului de nivel este:

(8)

Structura sistemului de control va lua forma:

Figura 13 - structura sistemului de control

Structura simplificată a sistemului de control cu valori numerice:

Figura 14 - structura simplificată a sistemului de control

Caracteristicile amplitudinii-frecvenței de fază logaritmice ale părții neschimbate a sistemului

LAFC a părții neschimbate a ACS sunt construite printr-o metodă aproximativă, constând în faptul că pentru o legătură cu o funcție de transfer:

(9)

într-o grilă de coordonate logaritmice până la o frecvență de 1 / T, unde T = 56 s este constanta de timp, LAFC are forma unei linii drepte paralele cu axa frecvenței la nivelul de 20 lg K = 20 lg0,43 = -7,3 dB, iar pentru frecvențe mai mari de 1 /T, LAFC este o linie dreaptă cu o pantă de -20db/dec până la o frecvență de colț de 1/Tf, unde panta se modifică cu încă -20db/dec până la - 40db/dec.

Frecvențe de colț:

(10)

(11)

Astfel avem:

Figura 15 - LAFC a sistemului original în buclă deschisă

2.3 Calculul regulatorului pentru costurile de intrare și de ieșire

Să facem alegerea unui organism de reglementare pe baza capacității condiționate Cv.

Valoarea Cv este calculată conform standardului internațional DIN EN 60534 după următoarea formulă:

(12)

unde Q - consumul [m 3/h], ρ - densitatea lichidelor [kg/m 3], Δ p - diferenta de presiune [bar] inaintea vanei (P1) si in spatele vanei (P2) pe sensul de curgere.

Apoi, pentru regulatorul de debit Q n0 conform datelor sursei:

(13)

Pentru o posibilă modificare a debitului Qp în procesul de control automat în raport cu valoarea sa nominală Qp 0valoarea maximă a lui Qp este luată de două ori mai mult decât valoarea nominală, adică .

Diametrul alezajului pentru fluxul de intrare se calculează după cum urmează:

(14)

În mod similar, pentru fluxul de ieșire avem:

(15)

(16)

2.4 Determinarea setărilor controlerului. Sinteza ACS

Construcția LAFC a unui ACS în buclă deschisă pornește din consecința teoriei sistemelor liniare, care constă în faptul că dacă LAFC a unui sistem în buclă deschisă (format din legături de fază minimă) are o pantă de - 20 dB / db în regiunea frecvențelor semnificative (sectorul tăiat de linii de ± 20 dB, apoi:

ACS închis este stabil;

funcția de tranziție a unui ACS închis este aproape de monotonă;

timp de reglementare

. (17)

Structura unui sistem open source cu un controler PI:

Figura 16 - Structura sistemului original cu un controler PI

LACH dorit (L și ) cea mai simplă formă a unui sistem de control automat în buclă deschisă, care ar satisface indicatorii de calitate dați în formă închisă, ar trebui să aibă o pantă a LAF egală cu -20 dB/dec în vecinătatea frecvențelor semnificative și o intersecție cu frecvența axa la:

(18)

În regiunea asimptotei de joasă frecvență, pentru a crea o eroare statică zero (conform TOR) δ st = 0 caracteristicile de frecvență ale unui sistem deschis trebuie să corespundă unui integrator de cel puțin ordinul 1. Atunci este firesc să se formeze LAFC-ul dorit în această regiune sub forma unei linii drepte cu o pantă de -20 dB/dec. ca o continuare a lui Lzh din regiunea frecvențelor esențiale. Pentru a simplifica implementarea ACS, asimptota de înaltă frecvență trebuie să corespundă asimptotei de înaltă frecvență a părții neschimbate a sistemului. Astfel, LAFC dorită a unui sistem deschis este prezentată în Figura 0:

Figura 17 - LAFC dorită a unui sistem deschis

Conform structurii acceptate a ACS industrial, singurul mijloc de a aduce LAFCH în partea neschimbătoare a L LF la L și este un controler PI cu funcție de transfer LAFC (la K R =1)

Figura 18 - PI-regulator LAFC

Figura 14 arată că pt în regiunea de joasă frecvență, LAFC al controlerului PI corespunde unei legături de integrare cu o defazare negativă de -90 de grade, iar pentru caracteristicile de frecvență ale controlerului corespund unei legături de amplificare cu o schimbare de fază zero în regiunea frecvențelor semnificative ale sistemului proiectat, cu o alegere adecvată a valorii T și .

Acceptăm constanta de integrare a controlerului egală cu constanta de timp T a obiectului de control, adică T și = 56, la K R =1. Apoi LAFC al ACS deschis va lua forma L 1=L LF +L pi , corespunzând calitativ formei L și în figură, dar cu un câștig mai mic. Pentru a potrivi LAFC al sistemului proiectat cu L și este necesar să creșteți câștigul în buclă deschisă cu 16 dB, adică de 7 ori. Prin urmare, setările controlerului sunt definite.

Figura 19 - Sinteza ACS. Definirea setărilor controlerului

Aceleași setări ale controlerului sunt obținute dacă de la L și scade grafic L LF iar în funcție de tipul de LAFC al corectorului secvenţial rezultat (controller PI), restabiliți funcția de transfer.

După cum se poate vedea din Figura 12 la T și \u003d T \u003d 56 s, funcția de transfer a unui sistem deschis are forma , care conține o legătură de integrare. Când se construiește LAFC corespunzător lui W p (p) câștigă K p 0,32/7850trebuie să corespundă numeric frecvenței de intersecție a LAF cu axa ω la frecventa Cu -1, Unde Cu -1 sau K p =6,98.

Cu setările calculate ale controlerului, ACS este stabil, are o funcție de tranziție aproape de monotonă, timpul de control t R =56 s, eroare statică δ Sf =0.

Echipament cu senzori

Contorul 2TRM0 este conceput pentru măsurarea temperaturii purtătorilor de căldură și a diverselor medii din refrigerare, cuptoare de uscare, cuptoare pentru diverse scopuri și alte echipamente tehnologice, precum și pentru măsurarea altor parametri fizici (greutate, presiune, umiditate etc.).

Figura 20 - Contorul 2TRM0

Clasa de precizie 0,5 (termocupluri)/0,25 (alte tipuri de semnal). Regulatorul este produs în 5 tipuri de carcase: H montat pe perete, montare pe șină Din D și tablou de distribuție Sch1, Sch11, Sch2.

Figura 21 - Schema funcțională a dispozitivului OWEN 2 TPM 0.

Figura 22 - Desenul dimensional al instrumentului de măsură

Schema de conectare a dispozitivului:

Figura prezintă o diagramă a blocului terminal al dispozitivului. Figurile prezintă schemele de conectare ale dispozitivului.

Figura 23 - Schema de conectare a dispozitivului

Blocul terminal al dispozitivului.

Unitatea de alimentare cu mai multe canale BP14 este proiectată pentru a alimenta senzori cu o tensiune stabilizată de 24 V sau 36 V cu un semnal de curent de ieșire unificat.

Unitatea de alimentare BP14 este produsă într-o carcasă cu montare pe șină DIN tip D4.

Figura 28 - Alimentare

Functii principale:

Conversia tensiunii AC (DC) în DC stabilizat în două sau patru canale independente;

Limitarea curentului de pornire;

Protecția la supratensiune a zgomotului de impuls la intrare;

Protectie impotriva suprasarcinii, scurtcircuitului si supraincalzirii;

Indicarea prezenței tensiunii la ieșirea fiecărui canal.

Figura 29 - Schema de conexiuni pentru o unitate de alimentare cu două canale BP14

Frecvența tensiunii alternative de intrare 47...63 Hz. Prag de protecţie curent (1,2...1,8) Imax. Puterea totală de ieșire este de 14W. Numărul de canale de ieșire este 2 sau 4. Tensiunea nominală de ieșire a canalului este de 24 sau 36 V.

Figura 30 - Desen dimensional al sursei de alimentare

Instabilitatea tensiunii de ieșire când tensiunea de alimentare se modifică ±0,2%.Instabilitatea tensiunii de ieșire când curentul de sarcină se modifică de la 0,1 Imax la Imax ±0,2%.Interval de temperatură de funcționare -20 ... +50 °C.Coeficient de instabilitate a temperaturii de ieșire tensiune în funcționare interval de temperatură ± 0,025% / ° C. Rigiditatea dielectrică - intrare - ieșire (valoare efectivă) 2 k.

SAU-M6 este un analog funcțional al dispozitivelor ESP-50 și ROS 301.

Figura 31 - Indicator de nivel

Figura 32 - Schema de conectare SAU-M6

Indicator de nivel de lichid cu trei canale OWEN SAU-M6 - conceput pentru automatizarea proceselor tehnologice asociate cu controlul si reglarea nivelului lichidului.

Figura 33 - Diagrama funcțională a SAU-M6

SAU-M6 este un analog funcțional al dispozitivelor ESP-50 și ROS 301.

Dispozitivul este disponibil într-o carcasă montată pe perete tip H.

Funcționalitatea comutatorului de nivel

Trei canale independente pentru monitorizarea nivelului lichidului din rezervor

Abilitatea de a inversa modul de operare al oricărui canal

Conectarea diferiților senzori de nivel - conductometrici, float

Lucrați cu lichide cu conductivitate electrică diferită: apă distilată, apă de la robinet, apă contaminată, lapte și produse alimentare (acide slabe, alcaline etc.)

Protecția senzorilor conductometrici împotriva depunerilor de sare pe electrozi prin alimentarea acestora cu tensiune alternativă

Figura 34 - Desen de contur

Specificațiile instrumentului Tensiunea nominală de alimentare a instrumentului este de 220 V, frecvență 50 Hz. Abateri admise ale tensiunii de alimentare de la valoarea nominală -15 ... + 10%. Consum de energie, nu mai mult de 6 VA. Numărul de canale de control al nivelului - 3. Numărul de relee de ieșire încorporate - 3. Curentul maxim admisibil comutat de contactele releului încorporat este de 4 A la 220 V 50 Hz (cos > 0,4).

Figura 35 - Modul I/O discret

Modul de intrari si iesiri discrete pentru sisteme distribuite in retea RS-485 (protocoale ARIES, Modbus, DCON).

Modulul poate fi utilizat împreună cu controlerele programabile OWEN PLC sau altele.MDVV operează în rețeaua RS-485 dacă există un „master” în ea, în timp ce MDVV în sine nu este un „master” al rețelei.

intrări discrete pentru conectarea senzorilor de contact și a comutatoarelor cu tranzistori de tip n-p-n. Abilitatea de a utiliza orice intrare discretă (frecvența maximă a semnalului - 1 kHz)

Posibilitatea de a genera un semnal PWM de către oricare dintre ieșiri

Transferul automat al servomotorului în modul de funcționare de urgență în caz de defecțiune a schimbului de rețea

Suport pentru protocoalele comune Modbus (ASCII, RTU), DCON, ARIES.

Figura - 36 Schema generală de conectare a dispozitivului MDVV

Figura 37 - Diagrama funcțională a MDVV

MEOF sunt concepute pentru a muta corpurile de lucru ale supapelor de închidere și control ale conductelor de principiul rotativ de funcționare (supape cu bilă și cu clapeta, supape fluture, amortizoare etc.) în sistemele de control automat pentru procesele tehnologice din diverse industrii în conformitate cu comanda semnale provenite de la dispozitive de reglare sau control . Mecanismele sunt instalate direct pe armătură.

Figura 38 - Dispozitivul mecanismului MEOF

Figura 39 - Dimensiuni

Schema de instalare a senzorului Metran 100-DG 1541 la măsurarea presiunii hidrostatice (nivel) într-un rezervor deschis:

Figura 40 - Schema de instalare a senzorului

Principiul de funcționare al senzorilor se bazează pe utilizarea efectului piezoelectric într-un film de siliciu heteroepitaxial crescut pe suprafața unei plachete de safir artificial cu un singur cristal.

Figura 41 - Aspectul dispozitivului

Un element senzor cu o structură monocristal de siliciu pe safir este baza tuturor blocurilor de senzori din familia Metran.

Pentru o mai bună vizualizare a indicatorului cu cristale lichide (LCD) și pentru un acces ușor la cele două compartimente ale traductorului electronic, acesta din urmă poate fi rotit față de unitatea de măsură din poziția setată cu un unghi de cel mult 90 ° în sens invers acelor de ceasornic .

Figura 42 - Schema conexiunii electrice externe a senzorului:

Unde X este un bloc terminal sau un conector;

Rн - rezistența la sarcină sau rezistența totală a tuturor sarcinilor din sistemul de control;

BP - alimentare DC.

2.5 Calculul parametrilor ADC-ului încorporat

Să calculăm parametrii ADC-ului încorporat al microcontrolerului PLC-150. Parametrii principali ai ADC ar trebui să includă tensiunea maximă de intrare U max , numărul de biți de cod n, rezoluția ∆ și eroarea de conversie.

Adâncimea de biți a ADC este determinată de formula:

Buturuga 2N, (19)

unde N este numărul de discrete (nivele cuantice);

Deoarece ADC este încorporat în controlerul PLC-150 selectat, avem n=16. Rezoluția ADC este tensiunea de intrare corespunzătoare unuia din bitul cel mai puțin semnificativ al codului de ieșire:

(20)

unde 2 n - 1 - greutatea maximă a codului de intrare,

în = U max - U min (21)

La U max = 10V, U min = 0V, n = 16,

(22)

Cu cât n este mai mare, cu atât mai mic și mai precis codul de ieșire poate reprezenta tensiunea de intrare.

Valoarea relativă a rezoluției:

, (23)

unde ∆ este cel mai mic pas distins al semnalului de intrare.

Astfel, ∆ este cel mai mic pas distins al semnalului de intrare. ADC nu va înregistra un semnal de un nivel mai scăzut. În conformitate cu aceasta, rezoluția este identificată cu sensibilitatea ADC.

Eroarea de conversie are componente statice și dinamice. Componenta statică include eroarea metodologică de cuantizare ∆ δ la (discretență) și eroare instrumentală din cauza neidealității elementelor traductoarelor. Eroare de cuantizare ∆ la datorită însuși principiului reprezentării unui semnal continuu prin nivele cuantificate distanțate între ele de un interval selectat. Lățimea acestui interval este rezoluția convertorului. Cea mai mare eroare de cuantizare este jumătate din rezoluție, iar în cazul general:

(24)

Eroare relativ cea mai mare de cuantizare:

(25)

Eroarea instrumentală nu trebuie să depășească eroarea de cuantizare. În acest caz, eroarea statică absolută totală este egală cu:

(26)

Eroarea statică relativă totală poate fi definită ca:

(27)

Apoi, calculăm rezoluția DAC-ului încorporat al microcontrolerului PLC-150. Rezoluția DAC-ului este tensiunea de ieșire corespunzătoare uneia din cifra cea mai puțin semnificativă a codului de intrare: Δ=U max /(2n -1), unde 2 n -1 - greutatea maximă a codului de intrare. La U max = 10B, n = 10 (capacitatea cifrelor DAC-ului încorporat) calculăm rezoluția DAC-ului microcontrolerului:

(28)

Cu cât mai mult n, cu atât mai puțin Δ și cu atât mai precis tensiunea de ieșire poate reprezenta codul de intrare. Valoarea relativă a rezoluției DAC:

(29

Figura 43 - Schema electrică

Figura 44 - Schema electrică

2.6 Concluzie asupra celui de-al doilea capitol

În acest capitol s-a realizat elaborarea unei diagrame structurale și funcționale. S-au efectuat calculul organismului de reglementare, determinarea setărilor controlerului și sinteza ACS.

Parametrii funcției de transfer a obiectului de control. Echipament de senzori selectat. S-a făcut și calculul parametrilor ADC și DAC încorporați în microcontrolerul OWEN PLC 150.

1 Dezvoltarea unui algoritm pentru funcționarea sistemului SAC în mediul CoDeSys

Dezvoltarea profesională a sistemelor de automatizare industrială este indisolubil legată de CoDeSys (Sistemul de Dezvoltare a Controllerului). Scopul principal al complexului CoDeSys este dezvoltarea de programe de aplicație în limbile standardului IEC 61131-3.

Complexul este format din două părți principale: mediul de programare CoDeSys și sistemul de execuție CoDeSys SP. CoDeSys rulează pe un computer și este folosit la pregătirea programelor. Programele sunt compilate în cod rapid de mașină și descărcate în controler. CoDeSys SP funcționează în controler, oferă încărcare și depanare a codului, service I/O și alte funcții de service.

Peste 250 de companii renumite produc echipamente cu CoDeSys. Mii de oameni lucrează cu el în fiecare zi, rezolvând probleme de automatizare industrială.

Dezvoltarea software-ului de aplicație pentru PLC-150, precum și pentru multe alte controlere, se realizează pe un computer personal în mediul CoDeSys sub Microsoft Windows. Generatorul de coduri completează direct programul utilizatorului în coduri de mașină, ceea ce asigură cea mai înaltă performanță a controlerului. Sistemul de execuție și depanare, generatorul de cod și bibliotecile de blocuri funcționale sunt special adaptate arhitecturii controlerului din seria PLC.

Instrumentele de depanare includ vizualizarea și editarea intrărilor/ieșirilor și variabilelor, executarea programului în cicluri, monitorizarea execuției algoritmului programului într-o reprezentare grafică, urmărirea grafică a valorilor variabilelor în timp și evenimente, vizualizarea grafică și simularea echipamentelor de proces.

Fereastra principală a CoDeSys constă din următoarele elemente (acestea sunt situate de sus în jos în fereastră):

) Bara de instrumente. Conține butoane pentru acces rapid la comenzile din meniu.

) Un organizator de obiecte cu file POU, Tipuri de date, Vizualizări și Resurse.

) Separator al Organizatorului de obiecte CoDeSys și al spațiului de lucru.

) Spațiul de lucru în care se află editorul.

) Fereastra de mesaje.

) O bară de stare care conține informații despre starea curentă a proiectului.

Bara de instrumente, caseta de mesaje și bara de stare sunt elemente opționale ale ferestrei principale.

Meniul este situat în partea de sus a ferestrei principale. Conține toate comenzile CoDeSys. Aspectul ferestrei este prezentat în Figura 45.

Figura 45 - Aspectul ferestrei

Butoanele de pe bara de instrumente oferă acces mai rapid la comenzile din meniu.

O comandă apelată de la un buton din bara de instrumente este executată automat în fereastra activă.

Comanda va fi executată imediat ce butonul apăsat pe bara de instrumente este eliberat. Dacă plasați cursorul mouse-ului peste un buton din bara de instrumente, după o scurtă perioadă de timp veți vedea numele acelui buton în sfatul cu instrumente.

Butoanele de pe bara de instrumente sunt diferite pentru diferiți editori CoDeSys. Puteți obține informații despre scopul acestor butoane în descrierea editorilor.

Bara de instrumente poate fi dezactivată, Figura 46.

Figura 46 - Bara de instrumente

Vederea generală a ferestrei programului CoDeSys este următoarea, Figura 47.

Figura 47 - Fereastra programului CoDeSys

Diagrama bloc a algoritmului de funcționare în mediul CoDeSys este prezentată în Figura 48.

Figura 48 - Diagrama bloc a funcționării în mediul CoDeSys

După cum se poate vedea din diagrama bloc, după pornirea microcontrolerului, un program este încărcat în el, variabilele sunt inițializate, intrările sunt citite și modulele sunt interogate. Există, de asemenea, posibilitatea de a comuta între modul automat și manual. În modul manual, este posibil să controlați supapa și să controlați MEOF. Apoi datele de ieșire sunt înregistrate și pachetele sunt generate prin interfețe seriale. După aceea, algoritmul se blochează la citirea intrărilor sau munca se termină.

2 Dezvoltarea programului în mediul CoDeSys

Lansăm Codesys și creăm un nou proiect în limbajul ST. Fișierul țintă pentru ARM9 este deja instalat pe computerul personal, acesta selectează automat biblioteca necesară. Comunicarea cu controlorul a fost stabilită.

reg_for_meof:VALVE_REG; (*Regulator pentru controlul PDZ*)

K,b:REAL; (*factorii curbei de control*)

timer_for_valve1: TON; (*cronometru oprire de urgență*)

safety_valve_rs_manual: RS;(*pentru control manual al supapei*)

referință: REAL; (*setarea unghiului de rotație al PDZ*)_VAR

(*la reglare, fixăm semnalul de la senzorul de poziție MEOF și calculăm valorile sunt scăzute și mari, inițial presupunem că senzorul este de 4-20 miliamperi și la 4 mA - PDZ este complet închis (0 %), iar la 20 ma - complet deschis (100%) - setat in configuratia PLC *)NU auto_mode ATUNCI (*daca nu este modul automat*)_open:=manual_more; (*deschide prin apăsarea unui buton*)_close:=manual_less; (*închidere la apăsarea butonului*)

safety_valve_rs_manual(SET:=valve_deschis , RESET1:=valve_close , Q1=>safety_valve); (*control supapă de urgență*)

(*la reglare, fixăm semnalul de la senzorul de presiune și calculăm valorile sunt scăzute și mari, inițial presupunem că senzorul are 4-20 miliamperi și la 4 ma - rezervorul este gol (0%) , iar la 20 ma - plin (100%) - este configurat în configurația PLC *)

IF presiune_senzor< WORD_TO_REAL(w_reference1) THEN reference:=100; END_IF; (*если уровень меньше "w_reference1", то открываем заслонку на 100%*)

IF pressure_sensor> WORD_TO_REAL(w_reference1) THEN (*setați unghiul de rotație - scădere proporțional cu creșterea nivelului "senzorului de presiune" --- unghi =K*level+b *)

K:=(-100/(WORD_TO_REAL(w_reference2-w_reference1)));

b:=100-K*(WORD_TO_REAL(w_reference1));

referință:=K*senzor_presiune+b;

(*temporizator pentru controlul clapetei de urgență*)

timer_for_valve1(

IN:=(sensor_presiune> WORD_TO_REAL(w_reference2)) AND high_level_sensor ,

(*condiția de deschidere a supapei de urgență*)

IF timer_for_valve1.Q

referință:=0; (*închide MEOF*)

supapa_de_siguranta:=TRUE; (*deschideți supapa de urgență*)

supapa_de_siguranta:=FALSE;

(*controler amortizor*)_for_meof(

IN_VAL:=referință ,

POS:=MEOF_position ,

DBF:=2 , (*sensibilitatea controlerului*)

ReversTime:=5 , (*nu mai mult de 600 de rotații*)

MAI MULT => MEOF_open ,

LESS => MEOF_close ,

FeedBackError =>);_IF;

(*transformarea datelor pentru afișare în scud*)

w_MEOF_position:=REAL_TO_WORD(MEOF_position);_level:=REAL_TO_WORD (senzor_de_presiune);

(*indicație mod pentru umplerea butoanelor auto-manuale*)_out:=auto_mode;

(*indicarea iesirii pentru umplerea butoanelor inchide/deschide supapa de urgenta*)_out:=safety_valve;

3.3 Dezvoltarea unei interfețe pentru afișarea vizuală a informațiilor de măsurare

Programul Trace Mode 6 a fost ales pentru dezvoltarea interfeței de afișare vizuală, deoarece are toate funcțiile și caracteristicile de care avem nevoie:

are o gamă destul de largă de posibilități de simulare a proceselor tehnologice pe un ecran grafic;

sunt disponibile toate limbajele de programare standard pentru sistemele SCADA și controlere;

interfață grafică prietenoasă;

conexiune destul de simplă la un controler logic programabil;

versiunea completă a acestui sistem este disponibilă pe site-ul producătorului Race Mode 6 este conceput pentru a automatiza întreprinderile industriale, instalațiile energetice, clădirile inteligente, instalațiile de transport, sistemele de contorizare a energiei etc.

Scara sistemelor de automatizare create în Trace Mode poate fi orice - de la controlere de control autonome și stații de lucru ale operatorului, până la sisteme de control distribuite geografic, inclusiv zeci de controlere care fac schimb de date folosind diverse comunicații - rețea locală, intranet/Internet, magistrale seriale bazate pe pe RS-232/485, linii telefonice închiriate și comutate, canale radio și rețele GSM.

Mediul de dezvoltare integrat al proiectului în programul Trace Mode este prezentat în Figura 49.

Figura 49 - Modul de urmărire a mediului de dezvoltare integrat 6

Navigatorul de proiect vă permite să navigați rapid între sub-articolele proiectului. Când treceți cu mouse-ul peste unul dintre elemente, apare un comentariu care vă permite să înțelegeți conținutul.

Figura 50 - Project Navigator

Schema mnemonică a proiectului, rezervorul de stocare a primei etape de tratare a apelor uzate este prezentată în Figura 0. Include:

Panou de control (abilitatea de a selecta modul de control, capacitatea de a regla amortizoare);

Afișarea unghiului de rotație al PDZ;

Indicarea nivelului apei din rezervor;

Resetare de urgență (în caz de revărsare a apei în rezervor);

Graficul de urmărire a informațiilor de măsurare (starea nivelului apei și poziția clapetei sunt afișate pe grafic).

Figura 51 - Diagrama mnemonică a rezervorului de stocare

Unghiul real de rotație a amortizorului (0-100%) este afișat sub câmpul „Poziție PDZ”, ceea ce vă permite să urmăriți mai precis informațiile de măsurare.

Figura 52 - Poziția PDZ

Săgețile din stânga rezervorului își schimbă culoarea de la gri la verde atunci când sunt declanșate ieșirile PLC (semnal de la ACS), adică. Dacă săgeata este verde, atunci nivelul apei este mai mare decât senzorul.

Glisorul de pe scară este indicatorul de nivel (conform senzorului de presiune al contorului) (0-100%).

Figura 53 - Indicator de nivel

Managementul poate fi efectuat în două moduri:

) Automată.

Când este selectat un mod, culoarea butonului corespunzător se schimbă de la gri la verde și acel mod devine activ pentru utilizare.

Butoanele „Deschidere” și „Închidere” sunt folosite pentru a controla supapele în modul manual.

În modul automat, este posibil să setați sarcini, de care va depinde unghiul de rotație al PDZ.

În dreapta câmpului „sarcina 1”, este introdus nivelul din rezervor, la care unghiul de rotație al PDZ va începe să scadă.

În dreapta câmpului „sarcina 2”, este introdus nivelul din rezervor la care PDZ va fi complet închis.

O supapă de urgență funcționează și în regim automat în cazul unei posibile revărsări de apă. Supapa de urgență se deschide când nivelul este depășit peste „sarcina 2” și când senzorul de nivel superior (ACS) este declanșat timp de 10 secunde.

Figura 54 - Resetare de urgență

Pentru o urmărire ușoară a informațiilor de măsurare, starea nivelului apei și poziția clapetei sunt afișate pe un grafic. Linia albastră arată nivelul apei din rezervor, iar linia roșie arată poziția clapetei.

Figura 55 - Graficul nivelului și poziției amortizorului

4 Concluzii asupra celui de-al treilea capitol

În al treilea capitol a fost realizată dezvoltarea unui algoritm de funcționare a sistemului în mediul CoDeSys, a fost construită o diagramă bloc a funcționării sistemului și un modul software pentru intrarea/ieșirea informațiilor în sistemul de control al procesului. a fost dezvoltat.

A fost dezvoltată și o interfață pentru afișarea vizuală a informațiilor de măsurare folosind programul Trace Mode 6 pentru sistemul de control automat.

4. Parte organizatorică - economică

1 Eficiența economică a sistemelor de control al proceselor

Eficienta economica - eficacitatea sistemului economic, exprimata in raport cu rezultatele finale utile ale functionarii acestuia la resursele cheltuite.

Eficiența producției este suma eficienței tuturor întreprinderilor care operează. Eficiența întreprinderii se caracterizează prin producerea de bunuri sau servicii la cel mai mic cost. Se exprimă în capacitatea sa de a produce cantitatea maximă de produse de calitate acceptabilă la costuri minime și de a vinde aceste produse la cel mai mic cost. Eficiența economică a unei întreprinderi, în contrast cu eficiența sa tehnică, depinde de cât de bine produsele sale îndeplinesc cerințele pieței și cerințele consumatorilor.

Sistemele automate de control al proceselor asigură o creștere a eficienței producției prin creșterea productivității muncii, creșterea volumului producției, îmbunătățirea calității produselor, utilizarea rațională a mijloacelor fixe, materialelor și materiilor prime și reducerea numărului de angajați la întreprindere. Introducerea CS diferă de munca obișnuită privind introducerea de noi tehnologii prin aceea că vă permite să transferați procesul de producție într-o etapă de dezvoltare calitativ nouă, caracterizată printr-o organizare (ordonare) superioară a producției.

Îmbunătățirea calitativă a organizării producției se datorează unei creșteri semnificative a volumului de informații procesate în sistemul de control, unei creșteri accentuate a vitezei de procesare a acestuia și utilizării unor metode și algoritmi mai complexe pentru elaborarea deciziilor de control decât cele. utilizat înainte de introducerea sistemului de control al procesului.

Efectul economic obținut în urma introducerii aceluiași sistem depinde de nivelul de organizare a producției (stabilitatea și reglarea procesului tehnologic (TP)) înainte și după introducerea sistemului de control al procesului, adică poate fi diferit pentru diferite întreprinderilor.

Justificarea dezvoltării (sau implementării) unei noi tehnologii începe cu o evaluare tehnică prin compararea structurii proiectate cu cele mai bune dintre eșantioanele interne și străine existente. Eficiența economică ridicată a unui nou instrument sau dispozitiv se realizează prin stabilirea unor soluții tehnice progresive în proiectul său. Ele pot fi exprimate printr-un sistem de indicatori tehnici și operaționali care caracterizează acest tip de dispozitiv. Indicatorii tehnici progresivi stau la baza atingerii eficientei economice ridicate - criteriul final de evaluare a noii tehnologii. Acest lucru nu diminuează importanța indicatorilor tehnici în evaluarea eficienței economice.

De obicei, indicatorii de performanță economică ai noii tehnologii sunt puțini și aceiași pentru toate industriile, în timp ce indicatorii tehnici sunt specifici fiecărei industrii și numărul acestora poate fi foarte mare pentru a caracteriza în mod cuprinzător parametrii tehnici ai produselor. Indicatorii tehnici dezvăluie în ce măsură un nou dispozitiv satisface nevoia de producție sau de lucru și, de asemenea, în ce măsură este legat de alte mașini care sunt utilizate sau proiectate pentru același proces.

Înainte de a continua cu proiectarea (sau implementarea), este necesar să vă familiarizați temeinic și cuprinzător cu scopul pentru care dispozitivul este creat (implementat), să studiați procesul tehnologic în care va fi utilizat și să vă faceți o idee clară despre domeniul de activitate care urmează să fie efectuat de noul produs. Toate acestea ar trebui să se reflecte în evaluarea tehnică a noului produs de mașină (dispozitiv).

Evaluarea întreprinderii ar trebui să ia în considerare rezultatele și costurile de producție. Cu toate acestea, practica arată că evaluarea legăturilor de producție numai cu ajutorul indicatorilor abordării rezultat-cost nu le vizează întotdeauna obținerea de rezultate de performanță finală ridicată, găsirea rezervelor interne și, de fapt, nu contribuie la îmbunătățirea eficienței generale.

2 Calculul principalelor costuri ale sistemului de control

La determinarea eficienței economice a introducerii mijloacelor de mecanizare și automatizare, trebuie să se obțină răspunsuri la următoarele întrebări:

cât de progresive din punct de vedere tehnic și economic sunt mijloacele de mecanizare și automatizare propuse și dacă ar trebui acceptate pentru implementare;

care este amploarea efectului de la introducerea în producţie.

Principalele costuri pentru realizarea sistemului de control constau, de regulă, din costurile lucrărilor de anteproiect și proiectare Sn și costurile Sb pentru achiziționarea de echipamente speciale instalate în sistemul de control. În același timp, costul lucrărilor de proiectare include, pe lângă costurile asociate cu dezvoltarea proiectului, costurile de dezvoltare a software-ului și implementarea sistemului de control și costul echipamentelor - pe lângă costul computerului de control echipamente, dispozitive de pregătire, transmitere și afișare a informațiilor, costul acelor noduri de echipamente tehnologice, a căror modernizare sau dezvoltare este determinată de condițiile de funcționare ale echipamentelor din sistemul TP - APCS. Pe lângă costurile de creare a unui sistem de control, întreprinderea suportă și costurile de funcționare a acestuia. Astfel, costurile anuale ale CS:

(30)

unde T este timpul de funcționare; de obicei T = 5 - 7 ani; - costuri anuale de exploatare, frec.

Costuri de operare pentru CS:

(31)

Unde - fondul anual de salarii pentru personalul care deservește sistemul de control, rub.; - amortizarea si plata fondurilor, rub.; - costul utilităților (electricitate, apă etc.), rub.; - costuri anuale pentru materiale și componente, frec.

Taxe de amortizare și comisioane pentru fonduri:

(32)

Unde - costul echipamentelor de tip i-lea, rub.; - coeficientul de amortizare pentru echipamentul de tip i-lea; - coeficientul deducerilor pentru fonduri.

Statul de plată anual pentru personalul care deservește SU:

(33)

Unde - timpul de funcționare al personalului de întreținere pe an, h; - tariful orar mediu al personalului de service, rub.; - coeficientul cheltuielilor generale de magazin; m′ - numărul de personal care deservește sistemul de control și dispozitivele specializate ale echipamentelor tehnologice ale personalului, persoane.

Estimarea costurilor pentru sistemul de management include următoarele elemente de cheltuieli:

costul echipamentului de bază;

costul echipamentelor suplimentare;

salariile muncitorilor;

deduceri pentru nevoi sociale;

costul timpului mașinii;

cheltuielile generale.

Salariul de bază al artiștilor Sosn, ruble, este determinat de formula:

DIN principal = T Oh *t Cu * b, (34)

unde tс este lungimea zilei de lucru, h (tс \u003d 8 h); - costul unei oră persoană (determinat prin împărțirea salariului lunar la numărul de ore care urmează să fie lucrate pe lună), oră de lucru .

Costul mediu pentru 1 persoană-oră este de 75 de ruble

Intensitatea muncii a muncii este de 30,8 oameni-zile.

DIN principal \u003d 30,8 * 8 * 75 \u003d 18480 ruble. (35)

Salariul suplimentar Sdop, rub, se accepta in cuantum de 15% din salariul de baza.

Sdop \u003d 0,15 * 18 480 \u003d 2772 ruble.

Contribuțiile sociale Sotch, RUB, sunt calculate din suma salariilor de bază și suplimentare în valoare de 26,2%

DIN otch \u003d 0,262 * (C principal + C adiţional ), (36)

Sotch \u003d 0,262 * (18480 + 2772) \u003d 5568 ruble.

Costurile materiale Cm sunt:

C1 - costul microcontrolerului PLC-150 (costul mediu este de 10.000 de ruble);

C2 - costul sursei de alimentare (costul mediu este de 1800 de ruble);

C3 - costul echipamentului cu senzori (costul mediu este de 4000 de ruble);

C4 - costul unui computer (costul mediu al unui computer este de 15.000 de ruble, Pentium DC E6700, GA-EG41MFT-US2H, 2 x 2GB, 500Gb);

C5 - alte cheltuieli (consumabile, fire, elemente de fixare etc.);

Cm = C1 + C2 + C3 + C4 + C5

C1 \u003d 10000 de ruble.

C2 \u003d 1800 de ruble.

C3 \u003d 4000 de ruble.

C4 = 15.000 de ruble.

C5 \u003d 9000 de ruble.

Cm \u003d 10000 + 1800 + 4000 + 15000 + 9000 \u003d 39800 ruble.

Timpul mașinii este perioada în care o mașină (unitate, mașină unealtă etc.) efectuează lucrări la prelucrarea sau mutarea unui produs fără impact uman direct asupra acestuia.

Costul timpului mașinii este determinat de formula:

DIN mv = T piure * C martir , (37)

unde Tmash - timpul de utilizare a mijloacelor tehnice, h;

Tsmch - costul unei ore de mașină, care include amortizarea echipamentului tehnic, costul întreținerii și reparațiilor, costul energiei electrice, frecare.

Timpul de utilizare a mijloacelor tehnice este egal cu intensitatea muncii a lucrătorilor executanți și este de 412 ore.

Costul unei ore de mașină Tsmch este de 17 ruble.

Smv \u003d 412 * 17 \u003d 7004 ruble.

Cheltuielile generale pentru gustare includ toate costurile asociate cu managementul și întreținerea menajului. Nu există astfel de costuri în acest caz.

Estimarea costurilor pentru dezvoltarea unui sistem automatizat de întreprindere este prezentată în tabelul 0.

Tabelul 6 - Costuri de dezvoltare

Element de cheltuialăSuma, rub.Procent din totalCosturi cu materiale39800 54,2Salarii de bază1848025,1Salarii suplimentare27723,7Deduceri pentru nevoi sociale55687,5Costul timpului mașinii70049,5Total73624100

Astfel, costurile pentru sistemul de control se ridică la 73.624 de ruble.

Figura 56 - Costuri principale pentru sistemul de control

3 Organizarea proceselor de producție

Organizarea proceselor de producție constă în combinarea oamenilor, uneltelor și obiectelor de muncă într-un singur proces de producere a bunurilor materiale, precum și în asigurarea unei combinații raționale în spațiu și timp a proceselor principale, auxiliare și de serviciu. Unul dintre principalele aspecte ale formării structurii de producție este asigurarea funcționării interconectate a tuturor componentelor procesului de producție: operațiuni pregătitoare, procese de producție de bază, întreținere. Este necesară fundamentarea cuprinzătoare a celor mai raționale forme organizatorice și metode de implementare a anumitor procese pentru condiții specifice de producție și tehnice.

Principiile organizării procesului de producție sunt punctele de plecare pe baza cărora se realizează construcția, operarea și dezvoltarea proceselor de producție.

Principiul diferențierii implică împărțirea procesului de producție în părți separate (procese, operațiuni) și repartizarea acestora către departamentele relevante ale întreprinderii. Principiului diferențierii i se opune principiul combinației, care înseamnă unificarea tuturor sau a unei părți din diversele procese de fabricare a anumitor tipuri de produse în cadrul aceleiași zone, atelier sau producție. În funcție de complexitatea produsului, volumul producției, natura echipamentului utilizat, procesul de producție poate fi concentrat în orice unitate de producție (atelier, secție) sau dispersat pe mai multe unități.

Prin principiul concentrării se înțelege concentrarea anumitor operațiuni de producție pentru fabricarea de produse omogene din punct de vedere tehnologic sau efectuarea de lucrări omogene din punct de vedere funcțional în locuri de muncă, secții, ateliere sau unități de producție separate ale întreprinderii. Oportunitatea concentrării muncii omogene în zone separate de producție se datorează următorilor factori: comunitatea metodelor tehnologice care necesită utilizarea aceluiași tip de echipament; capabilitățile echipamentelor, cum ar fi centrele de prelucrare; o creștere a producției anumitor tipuri de produse; fezabilitatea economică a concentrării producţiei anumitor tipuri de produse sau a efectuării unor lucrări similare.

Principiul proporționalității constă în combinarea regulată a elementelor individuale ale procesului de producție, care se exprimă într-un anumit raport cantitativ între ele. Astfel, proporționalitatea în ceea ce privește capacitatea de producție presupune egalitate în capacități ale secțiilor sau factorilor de încărcare a echipamentelor. În acest caz, debitul atelierelor de achiziții corespunde nevoii de semifabricate în atelierele de mașini, iar debitul acestor magazine corespunde nevoilor atelierului de asamblare pentru piesele necesare. Aceasta presupune cerința de a avea în fiecare atelier echipamente, spațiu și forță de muncă într-o asemenea cantitate care să asigure funcționarea normală a tuturor departamentelor întreprinderii. Același raport de producție ar trebui să existe între producția principală, pe de o parte, și unitățile auxiliare și de serviciu, pe de altă parte.

4.4 Concluzie asupra celui de-al cincilea capitol

La acest capitol, în conformitate cu alocarea pentru proiectul de absolvire, a fost determinată eficiența economică a implementării sistemului de control al proceselor. Au fost luate în considerare și principalele prevederi și s-a făcut calculul principalelor costuri pentru sistemul de control.

5. Siguranța vieții și protecția mediului

1 Siguranța vieții

La crearea sistemelor de control automatizate complexe, se practică din ce în ce mai mult proiectarea sistemului, în fazele incipiente ale cărora se ridică probleme de siguranță la locul de muncă și ergonomie, care ascund rezerve mari pentru îmbunătățirea eficienței și fiabilității întregului sistem. Acest lucru se datorează luării în considerare cuprinzătoare a factorului uman în procesul șederii sale la locul de muncă. Obiectivul principal al măsurilor de siguranță este protejarea sănătății umane de factori nocivi, cum ar fi șoc electric, iluminare insuficientă, zgomot crescut la locul de muncă, creșterea sau scăderea temperaturii aerului în zona de lucru, creșterea sau scăderea umidității aerului, creșterea sau scăderea mobilității aerului. . Toate acestea se realizează ca urmare a realizării și implementării unui complex de proceduri și activități interconectate ca semnificație, logică și succesiune, desfășurate în timpul dezvoltării sistemului om-mașină și în timpul funcționării acestuia. Tema proiectului de absolvire este „Sistem de control automat al procesului de epurare a apelor uzate după o spălătorie auto cu dezvoltarea unui modul software pentru microcontrolerul OWEN”. Datorită specificului acestui loc de muncă, compania efectuează tratarea apelor uzate cu ajutorul clorului, iar clorul este clasificat drept substanță periculoasă chimic de urgență (AHOV).

Prin urmare, pentru a asigura siguranța sănătății și o productivitate ridicată a muncii, este necesar să se investigheze factorii periculoși și nocivi atunci când se lucrează la o întreprindere cu probabilitatea de emisii de substanțe chimice periculoase.

Factori periculoși și nocivi atunci când lucrați cu substanțe chimice periculoase

Otrăvirea cu substanțe periculoase din punct de vedere chimic de urgență (AHOV) în timpul accidentelor și catastrofelor are loc atunci când AHOV pătrunde în organism prin organele respiratorii și digestive, piele și membranele mucoase. Natura și severitatea leziunilor sunt determinate de următorii factori principali: tipul și natura efectului toxic, gradul de toxicitate, concentrația de substanțe chimice în obiectul (teritoriul) afectat și durata expunerii umane.

Factorii de mai sus vor determina, de asemenea, manifestările clinice ale leziunilor, care în perioada inițială pot fi:

) manifestări de iritație - tuse, durere în gât și durere în gât, lacrimare și durere în ochi, durere în piept, cefalee;

) creșterea și dezvoltarea fenomenelor din sistemul nervos central (SNC) - cefalee, amețeli, senzație de ebrietate și frică, greață, vărsături, o stare de euforie, tulburări de coordonare a mișcărilor, somnolență, letargie generală, apatie etc.

Protecție împotriva factorilor periculoși și nocivi

Pentru a preveni eliberarea de clor, compania trebuie să respecte cu strictețe regulile de siguranță, să instruiască la manipularea substanțelor periculoase și să controleze admiterea de substanțe periculoase.

Firma trebuie să aibă echipament de protecție în caz de urgență. Unul dintre aceste mijloace de protecție este masca de gaz GP-7.Masca de gaz este concepută pentru a proteja organele respiratorii, vederea și fața unei persoane de substanțe otrăvitoare, aerosoli biologici și praf radioactiv (OV, BA și RP).

Figura 57 - Mască de gaz GP-7

Mască de gaz GP-7: 1 - partea frontală; 2 - cutie filtrantă-absorbantă; 3 - husa tricotata; 4 - ansamblu supapă de inhalare; 5 - interfon (membrană); 6 - ansamblu supapa expiratorie; 7 - obturator; 8 - bentita (placa occipitala); 9 - curea frontala; 10 - curele temporale; 11 - bretele pentru obraji; 12 - catarame; 13 - geanta.

Masca de gaz GP-7 este unul dintre cele mai noi și mai avansate modele de măști de gaz pentru populație. Oferă o protecție extrem de eficientă împotriva vaporilor de substanțe toxice, radioactive, bacteriene, periculoase din punct de vedere chimic de urgență (AHOV). Are rezistență scăzută la respirație, asigură etanșare fiabilă și presiune scăzută a părții frontale pe cap. Datorită acestui lucru, persoanele cu vârsta peste 60 de ani și pacienții cu boli pulmonare și cardiovasculare îl pot folosi.

Figura 58 - Timpul de acțiune de protecție GP-7

Figura 59 - Specificații GP-7

Acțiuni în cazul unui accident cu clor

Atunci când primiți informații despre un accident cu AHOV, îmbrăcați protecție respiratorie, protecție a pielii (mantenă, pelerină), părăsiți zona accidentului în direcția indicată în mesajul radio (televizor).

Lăsați zona de contaminare chimică ar trebui să fie în direcția perpendiculară pe direcția vântului. În același timp, evitați traversarea tunelurilor, râpelor și golurilor - în locuri joase, concentrația de clor este mai mare.

Dacă este imposibil să părăsiți zona periculoasă, rămâneți în interior și efectuați etanșarea de urgență: închideți ermetic ferestrele, ușile, orificiile de ventilație, coșurile de fum, etanșați fisurile la ferestre și la îmbinările cadrelor și urcați la etajele superioare ale clădirii.

Figura 60 - Schema de evacuare din zona de infectare

După părăsirea zonei de pericol, scoateți-vă îmbrăcămintea exterioară, lăsați-o afară, faceți un duș, clătiți-vă ochii și nazofaringe.Dacă apar semne de otrăvire: odihnă, băutură caldă, consultați un medic.

Semne de otrăvire cu clor: durere severă în piept, tuse uscată, vărsături, durere în ochi, lacrimare, coordonare afectată a mișcărilor.

Echipament individual de protecție: măști de gaz de toate tipurile, bandaj de tifon umezit cu apă sau soluție de sifon 2% (1 linguriță per pahar de apă).

Îngrijire de urgență: scoateți victima din zona periculoasă (transport doar întins), fără îmbrăcăminte care restricționează respirația, beți multă soluție de sifon 2%, spălați ochii, stomacul, nasul cu aceeași soluție, în ochi - 30% soluție de albucid. Întunecarea camerei, ochelari întunecați.

5.2 Protecția mediului

Sănătatea omului depinde în mod direct de mediu și, în primul rând, de calitatea apei pe care o bea. Calitatea apei afectează activitatea vitală a corpului uman, performanța acestuia și bunăstarea generală. Nu fără motiv, se acordă atât de multă atenție mediului și, în special, problemei apei curate.

În vremea noastră de progres tehnologic dezvoltat, mediul devine din ce în ce mai poluat. Poluarea apelor uzate de către întreprinderile industriale este deosebit de periculoasă.

Cei mai răspândiți poluanți ai apelor uzate sunt produsele petroliere - un grup neidentificat de hidrocarburi de petrol, păcură, kerosen, uleiuri și impuritățile acestora, care, datorită toxicității lor ridicate, se numără, potrivit UNESCO, printre cei mai periculoși zece poluanți ai mediului. Produsele petroliere pot fi în soluții sub formă emulsionată, dizolvată și formează un strat plutitor la suprafață.

Factorii de poluare a apelor uzate cu produse petroliere

Unul dintre poluanții mediului este apele uzate uleioase. Ele se formează în toate etapele tehnologice ale producției și utilizării uleiului.

Direcția generală de rezolvare a problemei de prevenire a poluării mediului este crearea de industrii fără deșeuri, cu deșeuri reduse, fără drenaj și cu drenaj scăzut. În acest sens, la acceptarea, depozitarea, transportul și eliberarea produselor petroliere către consumatori trebuie luate toate măsurile necesare pentru prevenirea sau reducerea pierderilor acestora în măsura posibilului. Această sarcină ar trebui rezolvată prin îmbunătățirea mijloacelor tehnice și a metodelor tehnologice de prelucrare a petrolului și a produselor petroliere la depozitele de petrol și stațiile de pompare. Alături de aceasta, dispozitivele de colectare locală în diverse scopuri pot juca un rol util, permițându-vă să colectați deversările sau scurgerile de produse în formă pură, împiedicând îndepărtarea lor cu apă.

Cu posibilități limitate de utilizare a fondurilor menționate mai sus, depozitele de petrol generează ape uzate contaminate cu produse petroliere. În conformitate cu cerințele documentelor de reglementare existente, acestea sunt supuse unei curățări destul de profunde. Tehnologia de purificare a apelor care conțin ulei este determinată de starea dispersată în fază a produsului petrolier format - sistem de apă. Comportarea produselor petroliere în apă se datorează, de regulă, densității lor mai mici în comparație cu densitatea apei și solubilității extrem de scăzute în apă, care este aproape de zero pentru calitățile grele. În acest sens, principalele metode de purificare a apei din produse petroliere sunt mecanice și fizico-chimice. Dintre metodele mecanice, decantarea a găsit cea mai mare utilizare și, într-o măsură mai mică, filtrarea și centrifugarea. Dintre metodele fizice și chimice, flotația atrage o atenție serioasă, care este uneori denumită metode mecanice.

Tratarea apelor uzate din produse petroliere prin rezervoare de decantare și capcane de nisip

Capcanele de nisip sunt concepute pentru a separa impuritățile mecanice cu o dimensiune a particulelor de 200-250 microni. Necesitatea unei separări preliminare a impurităților mecanice (nisip, sol, etc.) se datorează faptului că, în absența capcanelor de nisip, aceste impurități sunt eliberate în alte instalații de tratare și, prin urmare, complică funcționarea acestora din urmă.

Principiul de funcționare al capcanei de nisip se bazează pe o modificare a vitezei de mișcare a particulelor solide grele într-un flux de fluid.

Capcanele de nisip sunt împărțite în orizontale, în care lichidul se mișcă pe o direcție orizontală, cu o mișcare rectilinie sau circulară a apei, verticale, în care lichidul se mișcă vertical în sus, și capcane de nisip cu o mișcare șurub (translațional-rotațională) a apei. . Acestea din urmă, în funcție de metoda de creare a unei mișcări elicoidale, sunt împărțite în tangențial și aerat.

Cele mai simple capcane orizontale de nisip sunt rezervoare cu o secțiune transversală triunghiulară sau trapezoidală. Adâncimea capcanelor de nisip este de 0,25-1 m. Viteza de mișcare a apei în ele nu depășește 0,3 m/s. Capcanele de nisip cu mișcare circulară a apei sunt realizate sub forma unui rezervor rotund de formă conică cu o tavă periferică pentru curgerea apei uzate. Nămolul este colectat într-un fund conic, de unde este trimis pentru prelucrare sau deversare. Se folosesc la debite de până la 7000 m3/zi. Capcanele verticale de nisip au o formă dreptunghiulară sau rotundă, în care apele uzate se deplasează cu un debit vertical ascendent cu o viteză de 0,05 m/s.

Designul capcanei de nisip se alege în funcție de cantitatea de apă uzată, de concentrația de solide în suspensie. Cele mai utilizate capcane orizontale pentru nisip. Din experiența fermelor de rezervoare rezultă că capcanele orizontale de nisip trebuie curățate cel puțin o dată la 2-3 zile. La curățarea capcanelor de nisip, se folosește de obicei un ascensor hidraulic portabil sau staționar.

Decantarea este cea mai simplă și mai des folosită metodă de separare a impurităților dispersate grosier din apele uzate, care, sub acțiunea forței gravitaționale, se depun la fundul bazinului sau plutesc pe suprafața acesteia.

Întreprinderile de transport de petrol (depouri de petrol, stații de pompare a petrolului) sunt dotate cu diverse rezervoare de decantare pentru colectarea și purificarea apei din petrol și produse petroliere. În acest scop, se folosesc de obicei rezervoare standard din oțel sau beton armat, care pot funcționa în regim de rezervor de stocare, decantare sau rezervor tampon, în funcție de schema tehnologică de tratare a apelor uzate.

Pe baza procesului tehnologic, apele poluate ale fermelor de rezervoare și stațiilor de pompare a petrolului sunt alimentate inegal instalațiilor de tratare. Pentru o alimentare mai uniformă a stației de epurare cu apă contaminată, se folosesc rezervoare tampon, care sunt echipate cu dispozitive de distribuție a apei și de colectare a uleiului, conducte pentru alimentarea și evacuarea apei uzate și uleiului, un indicator de nivel, echipamente de respirație etc. Deoarece uleiul există în apă în trei stări (ușor, greu de separat și dizolvat), odată ajuns în rezervorul tampon, uleiul ușor și parțial dificil de separat plutește la suprafața apei. Până la 90-95% din uleiurile ușor separabile sunt separate în aceste rezervoare. Pentru a face acest lucru, în schema instalațiilor de tratare sunt instalate două sau mai multe rezervoare tampon, care funcționează periodic: umplere, decantare, pompare. Volumul rezervorului se alege în funcție de timpul de umplere, pompare și decantare, iar timpul de decantare este luat de la 6 la 24 de ore.

Înainte de a pompa apa sedimentată din rezervor, uleiul care a ieșit la suprafață și precipitatul care a căzut sunt mai întâi îndepărtați, după care apa limpezită este pompată. Pentru a îndepărta sedimentele de pe fundul rezervorului, se realizează drenajul din țevile perforate.

O caracteristică distinctivă a rezervoarelor de sedimentare dinamică este separarea impurităților din apă în timpul mișcării lichidului.

În rezervoarele de decantare dinamică sau decantarea continuă, lichidul se deplasează pe direcție orizontală sau verticală, de aceea decantoarele sunt împărțite în verticale și orizontale.

Decantorul vertical este un rezervor cilindric sau pătrat (din punct de vedere al) cu fund conic pentru colectarea și pomparea ușoară a nămolului de decantare. Mișcarea apei într-un bazin vertical are loc de jos în sus (pentru decantarea particulelor).

Bazinul orizontal este un rezervor dreptunghiular (în plan) de 1,5-4 m înălțime, 3-6 m lățime și până la 48 m lungime. Impuritățile plutitoare sunt îndepărtate folosind raclete și tăvi transversale instalate la un anumit nivel.

În funcție de produsul prins, rezervoarele de decantare orizontale sunt împărțite în capcane de nisip, capcane pentru ulei, capcane pentru păcură, capcane pentru combustibil, capcane pentru grăsimi etc. Unele tipuri de capcane de ulei sunt prezentate în Figura 0.

Figura 61 - Capcane de ulei

În limpezitoarele radiale de formă rotundă, apa se deplasează din centru spre periferie sau invers. Tancurile radiale de decantare de mare capacitate utilizate pentru tratarea apelor uzate au un diametru de pana la 100 m si o adancime de pana la 5 m.

Rezervoarele de decantare radiale cu o admisie centrală a apei uzate au rate de admisie crescute, ceea ce duce la o utilizare mai puțin eficientă a unei părți semnificative a volumului rezervorului de decantare în raport cu rezervoarele de decantare radiale cu o admisie periferică a apei uzate și prelevarea apei tratate în centru.

Cu cât înălțimea bazinului este mai mare, cu atât este nevoie de mai mult timp pentru ca particulele să plutească la suprafața apei. Și acest lucru, la rândul său, este asociat cu o creștere a lungimii rezervorului. În consecință, este dificil să se intensifice procesul de decantare în capcanele convenționale de ulei. Odată cu creșterea dimensiunii rezervoarelor de decantare, caracteristicile hidrodinamice de decantare se deteriorează. Cu cât stratul de lichid este mai subțire, cu atât mai rapid are loc procesul de ascensiune (așezare), toate celelalte lucruri fiind egale. Această situație a condus la crearea rezervoarelor de decantare în strat subțire, care pot fi împărțite în tubulare și de tip plăci în funcție de proiectarea lor.

Elementul de lucru al decantorului tubular este o conductă cu diametrul de 2,5-5 cm și lungimea de aproximativ 1 m. Lungimea depinde de caracteristicile poluării și de parametrii hidrodinamici ai curgerii. Rezervoarele de sedimentare tubulare sunt utilizate cu o pantă mică (10) și mare (până la 60).

Rezervoarele de decantare cu o pantă mică a conductei funcționează pe un ciclu periodic: limpezirea apei și spălarea tuburilor. Este oportună utilizarea acestor rezervoare de decantare pentru limpezirea apelor uzate cu o cantitate mică de impurități mecanice. Eficiența clarificării este de 80-85%.

În decantoarele tubulare cu înclinare abruptă, aranjarea tuburilor face ca sedimentele să alunece în jos pe tuburi și, prin urmare, nu este nevoie să le spălați.

Durata de funcționare a rezervoarelor de decantare practic nu depinde de diametrul tuburilor, ci crește odată cu creșterea lungimii acestora.

Blocurile tubulare standard sunt fabricate din plastic polivinil sau polistiren. În mod obișnuit, blocurile sunt utilizate cu o lungime de aproximativ 3 m, o lățime de 0,75 m și o înălțime de 0,5 m. Dimensiunea elementului tubular în secțiune transversală este de 5x5 cm. Design-urile acestor blocuri fac posibilă montarea secțiunilor de la le pentru orice capacitate; secțiunile sau blocurile individuale pot fi instalate cu ușurință în clarificatoare verticale sau orizontale.

Decantoarele de plăci constau dintr-o serie de plăci paralele, între care se mișcă lichidul. În funcție de direcția de mișcare a apei și de sedimentul precipitat (la suprafață), rezervoarele de sedimentare sunt împărțite în flux direct, în care direcțiile de mișcare a apei și a sedimentului coincid; contracurent, în care apa și sedimentele se deplasează una spre alta; cruce, în care apa se mișcă perpendicular pe direcția de mișcare a sedimentelor. Cele mai utilizate rezervoare de sedimentare cu plăci în contracurent.

Figura 62 - Simps

Avantajele rezervoarelor de decantare tubulare și plăci sunt eficiența acestora datorită volumului mic de construcție, posibilității de a folosi materiale plastice mai ușoare decât metalul și nu se corodează în medii agresive.

Un dezavantaj comun al rezervoarelor de decantare în strat subțire este necesitatea de a crea un container pentru separarea preliminară a particulelor de ulei ușor separabile și a cheagurilor mari de ulei, sol, nisip, etc. Cheaguri au flotabilitate zero, diametrul lor poate ajunge la 10-15. cm la o adâncime de câțiva centimetri. Astfel de cheaguri dezactivează foarte repede rezervoarele de sedimentare în strat subțire. Dacă unele dintre plăci sau țevi sunt înfundate cu astfel de cheaguri, atunci debitul lichidului va crește în rest. Această situație va duce la o deteriorare a performanței bazinului. Diagramele schematice ale rezervoarelor de sedimentare sunt prezentate în Figura 0.

5.3 Concluzii privind capitolul al cincilea

În această secțiune au fost luate în considerare principalele probleme de siguranță a vieții și protecția mediului. S-a făcut o analiză a factorilor de producție periculoși și nocivi. S-a realizat și dezvoltarea măsurilor de protecție pentru eliberarea de clor. În plus, în acest capitol au fost luate în considerare principalele sarcini de protecție a mediului, s-a propus instalarea unui rezervor de sedimentare orizontal pentru tratarea apelor uzate din produse petroliere.

Concluzie

În acest proiect de absolvire a fost dezvoltată o parte software pentru un sistem de control automat al epurării apelor uzate după o spălătorie auto.

Au fost luate în considerare bazele funcționării și metodele moderne de tratare a apelor uzate. Precum si posibilitatea de automatizare a acestor procese. S-a făcut o analiză a hardware-ului existent (controlere PLC programabile logice) și software pentru sistemele de control.

A fost dezvoltată partea hardware a sistemului de control pentru controlul procesului de epurare a apelor uzate de spălătorie auto.

A fost dezvoltat un algoritm pentru funcționarea sistemului în mediul CoDeSys. O interfață de afișare vizuală a fost dezvoltată în mediul Trace Mode 6.

Bibliografie

automatizare tratarea apelor uzate

1. Prelegeri la cursurile „Electronică” și „Măsurări și aparate tehnice”. Kharitonov V.I.

2. „Managementul sistemelor tehnice” Kharitonov V.I., Bunko E.B., K.I. Mesha, E.G. Muraciov.

3. „Electronics” Savelov N.S., Lachin V.I.

Documentație tehnică pentru spălătorie auto MGUP „Mosvodokanal”.

Zhuromsky V.M. Curs de prelegeri la cursul „Mijloace tehnice”

Kazinik E.M. - Orientări pentru implementarea părții organizatorice și economice - Moscova, editura MSTU MAMI, 2006. - 36p.

Sandulyak A.V., Sharipova N.N., Smirnova E.E. - Orientări pentru implementarea secțiunii „Siguranța vieții și protecția mediului” - Moscova, editura MSTU MAMI, 2008. - 22p.

Documentația tehnică a MGUP „Mosvodokanal”

Stakhov - Purificarea apelor uzate uleioase de la întreprinderile care depozitează și transportă produse petroliere - Leningrad Nedra.

Resurse site-ul http://www.owen.ru.

Metoda se referă la domeniul automatizării proceselor de tratare a apelor uzate, în special pentru tratarea apelor uzate din întreprinderile industriale. Metoda include neutralizarea apei uzate prin furnizarea fie a unei soluții acide, fie a unei soluții alcaline pentru a obține o valoare dată a pH-ului. O soluție acidă sau o soluție alcalină este introdusă în rezervorul de stocare a efluenților industriali. Efluentul, în funcție de concentrația lor, intră fie într-un electrocoagulator, fie într-un coagulator galvanic pentru purificare. Reglarea calitatii curatirii in electrocoagulator se realizeaza prin reglarea curentului in functie de conductivitatea electrica a efluentilor. După aceea, procesul de sedimentare se realizează prin curgerea efluenților din bazin în bazin folosind supape electrice. Poliacrilamida este introdusă pentru a accelera procesul de decantare, precipitatul nedizolvat este trecut prin sare și filtre fine, apoi este deshidratat, iar efluenții curați intră pe linia de placare. Această metodă îmbunătățește calitatea epurării apelor uzate industriale pentru utilizarea acestora din urmă în ciclu invers. 1 bolnav.

Invenţia se referă la domeniul automatizării proceselor de tratare a apelor uzate, în special pentru tratarea apelor uzate din întreprinderile industriale.Este cunoscută o metodă pentru controlul automat al procesului de coagulare prin controlul simultan al debitului de acid şi coagulant în reactor şi controlul culoarea apei, în timp ce în același timp debitul coagulantului este reglat în funcție de culoarea apei la ieșirea din reactor și de consumul de acid în funcție de valoarea pH-ului apei la ieșirea din reactor ( SU 1655830 A1, 15/06/1991).Cu toate acestea, această metodă nu realizează precipitarea completă a ionilor, ceea ce reduce calitatea epurării.pH-ul apei purificate, reglarea debitului către aparat, cu măsurarea potenţialului redox. a apei purificate, formând un semnal pentru setarea regulatorului, comparându-l cu valoarea setată a produsului, în urma căruia se generează un semnal de nepotrivire și se efectuează reglarea debitul efluenților industriali folosind un regulator printr-un aparat de tratare în funcție de amploarea nepotrivirii dependenței stabilite experimental (RU 2071951 C1, 20.01.1997).Dezavantajul acestei metode este calitatea scăzută a epurării efluenților industriali , imposibilitatea utilizării lor în ciclu invers.la implementarea prezentei invenții, constă în îmbunătățirea calității epurării apelor uzate industriale pentru utilizarea acestora din urmă în ciclu invers.Rezultatul tehnic se obține prin faptul că în metoda automată. controlul procesului de tratare a apelor uzate al întreprinderilor industriale, inclusiv neutralizarea apelor uzate prin furnizarea fie unei soluții acide, fie a unei soluții alcaline pentru a obține o valoare predeterminată a pH-ului, conform invenției, o soluție acidă sau o soluție alcalină este alimentată în industria industrială. rezervor de stocare a efluenților, apoi, în funcție de concentrația lor, efluenții intră fie într-un electrocoagulator, fie într-un coagulator galvanic pentru purificare, iar reglarea calitatea curățării în electrocoagulator se realizează prin reglarea curentului în funcție de conductivitatea electrică a efluenților, după care procesul de sedimentare se realizează prin curgerea efluenților din bazin în bazin cu ajutorul supapelor electrice, se furnizează poliacrilamidă pentru a accelera procesul de sedimentare, precipitatul nedizolvat este trecut prin filtre de purificare a sării și filtre fine, apoi sunt deshidratați, iar efluenții curați intră pe linia de acoperire galvanică.Compararea invenției revendicate cu cele cunoscute arată că utilizarea metodelor de automatizare existente nu permite tratarea apelor uzate din ioni de metale grele, ceea ce face imposibilă introducerea efluenților tratați în ciclul de circulație al întreprinderii, în timp ce în revendicarea invenției este o purificare completă a apei uzate industriale, care se realizează treptat sub controlul diverșilor senzori, permițând în prima etapă pentru neutralizarea efluenților, apoi, în funcție de concentrația efluenților, supuneți-i la electrocoagulare sau coagularea galvanică, reglând în același timp calitatea curățării cu curent electric alternativ prin furnizarea unei soluții saline, deshidratarea sedimentului cu utilizarea ulterioară a acestuia, de exemplu, în producția galvanică, și utilizarea apei separate în alimentarea cu apă în circulație. Schema de automatizare pentru tratarea apelor uzate industriale prezentată în desen include: un rezervor de stocare a apei uzate 1, un senzor de nivel 2, un indicator de nivel 3, un rezervor de dozare a acidului 4, o supapă electrică 5, un rezervor de dozare alcalină 6, o supapă electrică 7 , o pompă de alimentare cu apă uzată 8, un electrocoagulator 9 , coagulator galvanic 10, supapă electrică 11, solvent de sare 12, blocant electric 13, rezervoare de decantare 14, rezervor de dozare de poliacrilamidă 15, supapă electrică 16, rezervor de apă uzată tratată 17, filtru de purificare a sării 18, filtru fin 19, pompă de alimentare cu apă uzată tratată 20, supapă electrică 21, procesor de deshidratare a nămolului 22, senzor pH-metru 23, pH-metru de reglare 24, ampermetru DC 25 al unității de redresare a electrocoagulatorului, ampermetru de reglare 26, electrozi 27, ohmmetru de reglare 28 , senzor de nivel 29, indicator de nivel 30. Metoda este implementată după cum urmează. Efluenții industriali, cum ar fi efluenții de atelier galvanic, sunt alimentați în acumulatorul de efluent 1. Când este atins valoarea de referință la nivelul superior al acumulatorului de canalizare 1, senzorul de nivel 2 trimite un impuls către dispozitivul de semnalizare a nivelului 3, care, la rândul său, dă o comandă de pregătire a apei uzate pentru tratare cu o valoare dată de pH. Pentru a face acest lucru, fie o soluție acidă din rezervorul de dozare 4 este furnizată automat în rezervorul de stocare a apei uzate 1 prin intermediul unei supape electrice 5, fie o soluție alcalină din rezervorul de vezică 6 folosind o supapă electrică 7. După atingerea pH-ului setat în rezervorul de stocare a apei uzate 1, care se înregistrează cu ajutorul unui senzor de pH de 23 de metri cu un pH-metru de reglare 24, un pH-metru de reglare 24 dă o comandă de pornire a pompei de alimentare cu apă uzată 8. În funcție de concentrația apei uzate, aceasta din urmă sunt alimentate fie la electrocoagulatorul 9 (la concentrație mare), fie la coagulatorul galvanic 10 (la concentrații medii sau scăzute), unde are loc epurarea apelor uzate. Reglarea calității epurării apelor uzate în electrocoagulator se realizează prin reglarea curentului în electrocoagulator prin furnizarea unei soluții de sare din solventul sărat 12 la rezervorul de stocare a apelor uzate 1, prin intermediul unei supape electrice 11 controlată de un ampermetru de reglare. 26 conectat la ieșirea ampermetrului de curent continuu 25 a unității redresoare a electrocoagulatorului, pentru a modifica conductibilitatea electrică a efluenților, alimentați electrocoagulatorului 9. Dacă în timpul procesului de curățare valoarea curentului electric din electrocoagulator 9 scade sub valoarea setată, supapa electrică 11 se deschide automat și curentul atinge valoarea setată. Dacă în timpul procesului de curățare valoarea curentului electric din electrocoagulatorul 9 crește peste valoarea setată, supapa electrică 11 se închide automat și curentul scade la valoarea setată.Calitatea epurării apelor uzate în coagulatorul galvanic este controlată prin reglarea alimentarea cu apă uzată a coagulatorului galvanic cu ajutorul electrovanei 21 în funcție de concentrația apei uzate. Controlul și reglarea concentrației de efluenți în rezervorul de stocare 1 se realizează cu ajutorul unui senzor 27 și a unui ohmmetru de reglare 28. dacă valoarea curentului electric din electrocoagulatorul 9 în timpul critic este sub valoarea specificată, canalul rezidual. pompa de alimentare 8 este oprită automat, în timp ce panoul luminii de urgență se aprinde, alimentarea cu efluenți se oprește, unde se depune precipitatul nedizolvat. Pentru a accelera procesul de sedimentare, poliacrilamida este introdusă automat în primul rezervor de sedimentare 14 din rezervorul de vezică 15 prin intermediul unei supape electronice 16. Pentru o sedimentare mai completă a sedimentului nedizolvat, al 2-lea și sedimentul nedizolvat.După procesul de sedimentare în sistemul rezervorului de decantare, efluenții curg gravitațional în rezervorul pentru efluenți tratați 17. Nivelurile din rezervorul pentru efluenți tratați 17 sunt semnalizate cu ajutorul senzorilor de nivel 29 de către indicatorul de nivel 30. Când scurgerile senzorului 29 ajung în partea superioară. la nivelul rezervorului pentru efluenții tratați 17, se pornește automat pompa 20, care alimentează cu apă uzată filtrul de purificare a sării 18, iar apoi filtrul fin 19, de unde apa uzată curată intră pe liniile de galvanizare sau schemele tehnologice ale altor industrii.

Revendicare

O metodă pentru controlul automat al procesului de tratare a apelor uzate din întreprinderile industriale, inclusiv neutralizarea apei uzate prin furnizarea fie unei soluții acide, fie a unei soluții alcaline pentru a obține o valoare predeterminată a pH-ului, caracterizată prin aceea că soluția acidă sau soluția alcalină este alimentată în acumulatorul de apă uzată industrială , apoi apele uzate, în funcție de concentrația lor, fie într-un electrocoagulator, fie într-un coagulator galvanic pentru curățare, iar calitatea curățării în electrocoagulator este reglată prin reglarea curentului în funcție de conductibilitatea electrică a efluenților, după care sedimentarea. procesul se realizează prin curgerea efluenților din bazin în bazin folosind supape electrice, poliacrilamidă, sedimentul nedizolvat este alimentat pentru a accelera procesul de depunere trece prin sare și filtre fine, apoi se deshidratează, iar efluentul curat intră în linia de galvanizare.

Articole similare

Discuta:

Cum să combinați fotografiile: Este absolut ușor să faci o fotografie din două - acum a fost creată pentru asta...
Proprietarul unui iPhone furat cu iCloud pornit a primit o fotografie cu hoții... în pantaloni scurți:(IPPAWARDS). Arbitrii au ales cele mai bune lovituri din mii de lovituri și au anunțat...
Snowmobile "Buran": caracteristicile tehnice ale modelului: Snowmobilul Buran este produs la o fabrică din Rybinsk. Aceasta este o tehnică puternică...
Felicitări solemne colegilor pe 23 februarie: Pagina 4 Astăzi îi vom felicita pe colegii bărbați, Și felicitări,...