Πλήρης αυτοματοποίηση των διαδικασιών επεξεργασίας νερού

Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα του εξοπλισμού Osmotix είναι η πλήρης αυτοματοποίηση των διαδικασιών καθαρισμού.

Πλήρης αυτοματοποίηση των διαδικασιών επεξεργασίας λυμάτων - η ανθρώπινη συμμετοχή μειώνεται στο ελάχιστο.

Η εγκατάσταση καθαρισμού ελέγχεται από βιομηχανικό ελεγκτή και λειτουργεί σε αυτόματη λειτουργία. Όλες οι τρέχουσες διαδικασίες ελέγχονται και διαχειρίζονται αυτόματα. Η ανθρώπινη συμμετοχή στη λειτουργία του συστήματος ελαχιστοποιείται.

Για την αυτοματοποίηση της επεξεργασίας λυμάτων Osmotix, χρησιμοποιούνται σύγχρονοι βιομηχανικοί προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές από τη Schneider Electric και την Omron. Με βάση αυτά τα συστήματα, κατασκευάζεται ένα ανεκτικό σε σφάλματα σύστημα ελέγχου, το οποίο προβλέπει την επεξεργασία καταστάσεων έκτακτης ανάγκης, αντιγραφή σημάτων ελέγχου, καθώς και ασφάλειες που δεν επιτρέπουν στη διαδικασία να υπερβεί τις οριακές τιμές που είναι ασφαλείς για προσωπικό συντήρησης και λειτουργία εξοπλισμού.

Ο ελεγκτής, σύμφωνα με έναν αλγόριθμο που καθορίζεται από τους προγραμματιστές, εκδίδει σήματα ελέγχου στις μονάδες ελέγχου του εξοπλισμού: ρυθμιστές συχνότητας, επαφές, ρελέ και τις μονάδες ελέγχου του ίδιου του εξοπλισμού.

Ο χειριστής είναι υπεύθυνος μόνο για τη λήψη των πιο σημαντικών αποφάσεων. Για την εργασία του χειριστή, υπάρχει ένα βολικό σύστημα ελέγχου εγκατάστασης που σας επιτρέπει να διαμορφώσετε τη λειτουργία του, να αλλάξετε τις παραμέτρους της διαδικασίας και να παρακολουθήσετε την κατάστασή του.

Όλες οι παράμετροι εμφανίζονται στην οθόνη ελέγχου και είναι διαθέσιμες στον χειριστή ανά πάσα στιγμή, αν και στην αυτόματη λειτουργία δεν απαιτείται η παρέμβασή του.

Η οθόνη ελέγχου παρουσιάζει όλες τις κύριες ενδείξεις διαδικασίας, καθώς και προειδοποιητικά σήματα και σήματα συναγερμού. Όταν ενεργοποιούνται κρίσιμοι συναγερμοί, ο ελεγκτής θα προσαρμόσει αυτόματα τον τρόπο λειτουργίας της εγκατάστασης για την αποφυγή έκτακτης ανάγκης.

Η ανάδραση στην εγκατάσταση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας σήματα σχετικά με τη λειτουργία ή την αστοχία που επιστρέφονται από τις μονάδες ελέγχου του εξοπλισμού, καθώς και με τη χρήση μετρήσεων αισθητήρων που μεταδίδονται στον ελεγκτή χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά σήματα.

Τα συστήματα αυτοματισμού που δημιουργούμε καθιστούν δυνατή, χρησιμοποιώντας διάφορες διεπαφές όπως RS-233, ModBus ή μεμονωμένα ηλεκτρικά σήματα, την παροχή δεδομένων σχετικά με την κατάσταση λειτουργίας της εγκατάστασης στα συστήματα ελέγχου του πελάτη.
Υπάρχει επίσης τη δυνατότητα μετάδοσης δεδομένων μέσω καναλιού GPRS σε απομακρυσμένες αποστάσεις.Αυτά τα εργαλεία επιτρέπουν την απομακρυσμένη παρακολούθηση και αρχειοθέτηση των τρόπων λειτουργίας της εγκατάστασης για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Πραγματοποιείται επίσης αυτόματη αναφορά· όλες οι παράμετροι λειτουργίας των εγκαταστάσεων επεξεργασίας Osmotix είναι διαθέσιμες με τη μορφή αρχείου καταγραφής και, εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να εκτυπωθούν, το οποίο είναι βολικό για την παρακολούθηση αλλαγών στη σύνθεση των λυμάτων και την ανάλυση της λειτουργίας του εξοπλισμού .

Epov A.N. Ch. Τεχνικός Ειδικός

Kanunnikova M.A. Ph.D. τεχν. επιστήμες,
Διευθυντής Ύδρευσης
και διάθεση νερού" LLC "Domkopstroy"

Το πιο περίπλοκο σύστημα ελέγχου στην επεξεργασία λυμάτων είναι η διαχείριση εγκαταστάσεων βιοαποκατάστασης για την απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου. Σε αντίθεση με την έναρξη της εισαγωγής αυτών των τεχνολογιών στη Ρωσία στα μέσα της δεκαετίας του '90, τώρα για την εφαρμογή αυτού του συστήματος υπάρχει μια ευρεία επιλογή αξιόπιστων αισθητήρων και ελεγκτών που επιτρέπουν την εφαρμογή σχεδόν οποιωνδήποτε ιδεών για τον αυτοματισμό του ελέγχου διαδικασίας. Χάρη στον σύγχρονο εξοπλισμό, τα κύρια προβλήματα στη δημιουργία συστημάτων ελέγχου για τη διαδικασία βιολογικής επεξεργασίας με τη συνδυασμένη αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου έχουν λυθεί σε μεγάλο βαθμό. Από την άλλη πλευρά, ο καθορισμός της διαμόρφωσης ενός αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου διεργασιών για τέτοιες τεχνολογίες στη σχεδιαστική πρακτική εξακολουθεί να αποτελεί πρόβλημα και αντικείμενο κοινής δημιουργικότητας μεταξύ του σχεδιαστή-τεχνολόγου, του σχεδιαστή του αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου και των ειδικών πελατών. Η απόφαση για τη διαμόρφωση και τον όγκο του συστήματος ελέγχου διεργασιών για σύγχρονες εγκαταστάσεις βιολογικού καθαρισμού λαμβάνεται ξεχωριστά για κάθε συγκεκριμένο έργο. Η ανάλυση των έργων δείχνει ότι τα συστήματα ελέγχου έχουν σχεδιαστεί τόσο με υπερβολική πολυπλοκότητα όσο και με ανεπαρκή εξοπλισμό για την υποστήριξη της τεχνολογικής διαδικασίας.

Στις πρώτες εκδόσεις του SNiP για τις τεχνολογίες που υιοθετήθηκαν εκείνα τα χρόνια, υπήρχαν βασικές συστάσεις σχετικά με τον όγκο και τη διαμόρφωση των αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών. Φυσικά, είναι πλέον πολύ ξεπερασμένα για την αυτοματοποίηση των διεργασιών του βιοδιυλιστηρίου. Είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η τυπική σύνθεση του αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου διεργασιών για σύγχρονες μονάδες επεξεργασίας λυμάτων και να αποφευχθούν έτσι σφάλματα ήδη στο αρχικό στάδιο της ανάπτυξης του έργου; Στην ξένη πρακτική, η εμπειρία δεκάδων σταθμών λειτουργίας χρησιμοποιείται για την υλοποίηση τέτοιων αποφάσεων. Αυτή η προσέγγιση απαιτεί σημαντική επένδυση στην επιστημονική ανάλυση κατά τη λειτουργία μονάδων επεξεργασίας λυμάτων με βιολογική αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου. Στη Ρωσία, ο αριθμός των εγκαταστάσεων που κατασκευάζονται με χρήση σύγχρονων τεχνολογιών βιοδιυλιστηρίων είναι σημαντικά μικρότερος από ό,τι στην Ευρώπη και σε ορισμένες άλλες χώρες. Δεν υπάρχει στοχευμένη χρηματοδότηση για τη μελέτη της δουλειάς τους, κάτι που μας αναγκάζει να αναζητήσουμε άλλους τρόπους για να αναπτύξουμε βέλτιστες λύσεις.

Η καλύτερη επιλογή για την υλοποίηση τέτοιων εργασιών είναι η μαθηματική μοντελοποίηση των διαδικασιών επεξεργασίας λυμάτων και τα αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου διεργασιών. Η χρήση αυτής της μεθόδου σχεδιασμού που βασίζεται στο πακέτο λογισμικού GPS-X για την κοινή λειτουργία του συστήματος αυτοματισμού και των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων κατά την υλοποίηση έργων επιτρέπει τη λεπτομερή ανάπτυξη του συστήματος, μειώνει τον χρόνο θέσης σε λειτουργία και αυξάνει την απόδοση του συστήματος ελέγχου διεργασιών . Αυτή είναι η πιο προοδευτική και αποτελεσματική μέθοδος με την οποία μπορείτε να αναλύσετε την απόδοση και την επάρκεια των προτεινόμενων λύσεων, να προσδιορίσετε την τοποθέτηση των αισθητήρων χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο προσομοίωσης, να επιλέξετε τη βέλτιστη επιλογή κυκλώματος και να δημιουργήσετε έναν αλγόριθμο ελέγχου.

Η μαθηματική μοντελοποίηση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη Ρωσία τα τελευταία 10 χρόνια. Χρησιμοποιώντας το πακέτο λογισμικού GPS-X, με τη συμμετοχή των συγγραφέων, πραγματοποιήθηκαν εργασίες σχεδιασμού και ανάλυσης της λειτουργίας περισσότερων από 20 σταθμών επεξεργασίας λυμάτων συνολικής δυναμικότητας άνω των 6 εκατομμυρίων m3/ημέρα.

Η συσσωρευμένη εμπειρία στην εφαρμογή αυτών των μεθόδων για τον υπολογισμό των δομών με χρήση μαθηματικών μοντελοποιήσεων και ανάλυση των αποτελεσμάτων μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε τη σύνθεση και τα προτιμώμενα σχήματα ελέγχου για τις διαδικασίες βιολογικής επεξεργασίας και επεξεργασίας λάσπης.

Σκοπός, μέθοδος και βασικοί κανόνες διαχείρισης

Κατά την ανάπτυξη τυποποιημένων λύσεων για ένα σύστημα ελέγχου διεργασιών για βιολογική επεξεργασία, οι στόχοι διαχείρισης και οι μέθοδοι εφαρμογής θα πρέπει να διαχωρίζονται.

Ο στόχος της διοίκησης είναι να διατηρήσει έναν συγκεκριμένο δείκτη σε ένα δεδομένο επίπεδο ή σε ένα δεδομένο εύρος. Ο στόχος υπαγορεύεται από τη βιολογία της διαδικασίας, τις απαιτήσεις για καθαρό νερό και τα οικονομικά του.

Η μέθοδος υλοποίησης είναι πώς και πού να μετρηθεί μια δεδομένη τιμή και ποιες τεχνολογικές επιρροές να υποστηριχθούν. Η μέθοδος καθορίζεται από το σχεδιασμό της διαδικασίας.

Οι βασικοί στόχοι διαχείρισης για την υποστήριξη της συνδυασμένης βιολογικής διαδικασίας αφαίρεσης αζώτου και φωσφόρου διατυπώθηκαν πλήρως στον Οδηγό Σχεδιασμού και Λειτουργίας της Μονάδας Αφαίρεσης Βιολογικού Φωσφόρου του 2002. Αυτές οι συστάσεις χρησιμοποιήθηκαν ως βάση για τη μαθηματική μοντελοποίηση συστημάτων ελέγχου για σταθμούς με βιολογική αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου. Η ανάλυση των ολοκληρωμένων εργασιών μοντελοποίησης μας επιτρέπει να καθορίσουμε τους βασικούς κανόνες, η τήρηση των οποίων διασφαλίζει την παραγωγή συστημάτων ελέγχου διεργασιών που είναι βέλτιστα σε διαμόρφωση.

Κανόνας Νο. 1 - για σταθερή απομάκρυνση του φωσφόρου, είναι απαραίτητος ο έλεγχος της διαδικασίας αφαίρεσης αζώτου. Στόχοι ελέγχου:

προστασία της αναερόβιας ζώνης από νιτρικά άλατα.

αφαιρέστε το νιτρικό άζωτο όσο το δυνατόν περισσότερο, εξασφαλίζοντας συνδυασμένη απονιτροποίηση και αποφωσφάτωση.

Αυτός ο κανόνας βασίζεται στη χρήση οργανικής ύλης που οξειδώνεται εύκολα από μικροοργανισμούς που συσσωρεύονται φωσφορικά (PAO) και ετερότροφους υπό αναερόβιες και ανοξικές συνθήκες.

Σύγχρονες ιδέες σχετικά με τη βιοχημεία της διαδικασίας χρήσης οργανικής ύλης που οξειδώνεται εύκολα και την ενέργεια των πολυφωσφορικών δεσμών υπό αναερόβιες και ανοξικές συνθήκες, που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονα μαθηματικά μοντέλα, παρουσιάζονται στο Σχ. 1.

Ζυμώσιμες, εύκολα οξειδώσιμες ουσίες (διαλυμένο βιο-οξειδώσιμο COD) υπό αναερόβιες συνθήκες υδρολύονται για να παράγουν πτητικά λιπαρά οξέα (VFA), ενώ οι προαιρετικοί αερόβιοι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται μέσω υδρόλυσης και οξίνισης. Τα VFA (οξικά και προπιονικά) που παράγονται ως αποτέλεσμα της υδρόλυσης και υπάρχουν στο νερό χρησιμοποιούνται από τον FAO για τη συσσώρευση ενός εσωτερικού αποθέματος θρεπτικών ουσιών με τη μορφή βιοπολυμερών PHA. Για να εξισορροπηθεί ο βαθμός οξείδωσης των χρησιμοποιημένων VFA και των αποθηκευμένων υποστρωμάτων, χρησιμοποιείται γλυκογόνο. Ως πηγή ενέργειας - μακροενεργητικοί δεσμοί σε πολυφωσφορικά. Σε αυτή τη διαδικασία, χρησιμοποιείται μέγιστο VFA, συσσωρεύεται μέγιστο PHA και απελευθερώνονται μέγιστα πολυφωσφορικά.

Παρουσία δεσμευμένου οξυγόνου σε νιτρώδη και νιτρικά άλατα, η ζυμώσιμη οργανική ύλη και μέρος του VFA χρησιμοποιούνται από ετερότροφους μικροοργανισμούς στη διαδικασία της απονιτροποίησης. Οι μικροοργανισμοί FAO αλληλεπιδρούν επίσης με VFAs, αλλά αντί να χρησιμοποιούν γλυκογόνο και πολυφωσφορική ενέργεια, μερικά από τα VFA οξειδώνονται χρησιμοποιώντας δεσμευμένο οξυγόνο.

Ως αποτέλεσμα, η συσσώρευση αποθηκευμένων βιοπολυμερών από μικροοργανισμούς FAO και η απελευθέρωση φωσφόρου στην αναερόβια ζώνη μειώνονται απότομα. Εξαιτίας αυτού, η αποτελεσματικότητα της απομάκρυνσης του φωσφόρου μειώνεται σημαντικά - υπάρχει λιγότερο υπόστρωμα για την ανάπτυξη του FAO παρουσία οξυγόνου και δεν χρειάζεται να αποκατασταθεί η συγκέντρωση των πολυφωσφορικών στα κύτταρά τους.

Όταν τα νιτρικά και τα νιτρώδη άλατα εισέρχονται στην αναερόβια ζώνη, εμφανίζονται πρώτα διεργασίες χαρακτηριστικές των ανοξικών συνθηκών και, στη συνέχεια, όταν η συγκέντρωση του δεσμευμένου οξυγόνου μειώνεται στο ελάχιστο, συμβαίνουν διεργασίες χαρακτηριστικές των αναερόβιων συνθηκών. Έτσι, η αποτελεσματικότητα της συσσώρευσης των αποθηκευμένων βιοπολυμερών και η απελευθέρωση του φωσφόρου εξαρτώνται από την αναλογία της μάζας των εισερχόμενων που οξειδώνονται εύκολα
ουσίες και τη μάζα του εισερχόμενου δεσμευμένου οξυγόνου.

Αυτό επιβεβαιώνεται καλά από τα δεδομένα που ελήφθησαν κατά την εξέταση και τη μοντελοποίηση των σταθμών επεξεργασίας αστικών λυμάτων στο Γιακούτσκ (Εικ. 2). Η μάζα του εισερχόμενου δεσμευμένου οξυγόνου είναι ανάλογη με τη συγκέντρωση νιτρικών στο τέλος της ζώνης απονιτροποίησης, από όπου η ιλύς ανακυκλώνεται στην αναερόβια ζώνη. Ο περιορισμός της συγκέντρωσης των νιτρικών που εισέρχονται στην αναερόβια ζώνη σε επίπεδο περίπου 1 mg/l καθιστά δυνατή την επίτευξη υψηλής απελευθέρωσης φωσφόρου σε αυτήν. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι η απονιτροποίηση σε αυτό το επίπεδο συμβαίνει χωρίς να μειώνεται ο ρυθμός της διαδικασίας.

Κανόνας Νο. 2 - ο ποιοτικός έλεγχος του καθαρισμένου νερού πραγματοποιείται σύμφωνα με τη συγκέντρωση αζώτου αμμωνίας. Για τον έλεγχο της νιτροποίησης, είναι απαραίτητες οι βέλτιστες συνθήκες οξυγόνου και η ηλικία της λάσπης.

Η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου και η συγκέντρωση του αζώτου αμμωνίου, μαζί με οργανικούς και ανόργανους αναστολείς, έχουν καθοριστική επίδραση στον ρυθμό ανάπτυξης των νιτροποιητικών μικροοργανισμών τόσο στην πρώτη όσο και στη δεύτερη φάση της νιτροποίησης.
Η παρακολούθηση της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου είναι η πιο κοινή παράμετρος κατά την κατασκευή συστημάτων ελέγχου διαδικασίας. Στόχοι ελέγχου:

εξασφάλιση του απαιτούμενου βάθους καθαρισμού για BOD και άζωτο αμμωνίου.

αποφύγετε τη σπατάλη ενέργειας στον αερισμό.

Η βέλτιστη συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου για τη διαδικασία νιτροποίησης προσδιορίστηκε τόσο από βιβλιογραφικά δεδομένα όσο και πειραματικά - Εικ. 3. Σε όλες τις περιπτώσεις, η αύξηση της συγκέντρωσης οξυγόνου πάνω από τη βέλτιστη δεν οδηγεί σε βελτίωση της νιτροποίησης, αλλά προκαλεί μόνο υπερβολική κατανάλωση αέρα.

Η ηλικία της λάσπης είναι βασικός παράγοντας σε όλες τις μεθόδους σχεδιασμού για εγκαταστάσεις βιολογικής απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου και στη λειτουργία των εγκαταστάσεων.

Τα σύγχρονα μοντέλα διακρίνουν τους ακόλουθους δείκτες ηλικίας λάσπης:

Αερόβια ηλικία της λάσπης - αυτή η τιμή καθορίζει τους επιτρεπόμενους ρυθμούς ανάπτυξης των μικροοργανισμών νιτροποίησης της πρώτης και της δεύτερης φάσης.
Ορίζεται ως η αναλογία της μάζας της ιλύος υπό αερόβιες συνθήκες προς τη μάζα της λάσπης που αφαιρείται από τις κατασκευές. Οι χαμηλότερες τιμές ηλικίας γίνονται δεκτές σε συγκεντρώσεις αζώτου αμμωνίου 1 mg/l απουσία αυστηρής τυποποίησης για τα νιτρώδη. Για να επιτευχθεί βαθύτερη νιτροποίηση, γίνονται αποδεκτές υψηλότερες τιμές ηλικίας ιλύος. Επίσης, αύξηση ή μείωση της ηλικίας της λάσπης σχετίζεται με αλλαγές στη θερμοκρασία του αγωγού και με την παρουσία αναστολέων νιτροποίησης. Στο Σχ. Το Σχήμα 4 δείχνει την εξάρτηση της αερόβιας ηλικίας της λάσπης από τη θερμοκρασία κατά την πλήρη νιτροποίηση, καθώς και την ηλικία της λάσπης που απαιτείται για την έναρξη της διαδικασίας νιτροποίησης σε δεξαμενές αερισμού.

Η αναερόβια ηλικία της λάσπης είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη μικροοργανισμών υδρόλυσης και οξίνισης που συμβαίνουν υπό αναερόβιες συνθήκες. Ανάλογα με την ανάγκη λήψης πρόσθετων VFAs στην αναερόβια ζώνη, η ηλικία της αναερόβιας ιλύος κυμαίνεται από 1 έως 3 ημέρες. Ορίζεται ως ο λόγος της μάζας της ιλύος στην αναερόβια ζώνη προς τη συνολική μάζα της ιλύος που αφαιρείται.

Η γενική ηλικία της λάσπης καθορίζει την αναλογία των ειδών βιομάζας στη βιοκένωση και το βάθος αυτοοξείδωσης της λάσπης. Η συνολική ηλικία της λάσπης προσδιορίζεται ως ο λόγος της μάζας της λάσπης σε όλες τις ζώνες της δεξαμενής αερισμού (αναερόβια, ανοξικά και αερόβια) προς τη μάζα της λάσπης που απομακρύνεται με την ανάπτυξη. Σε κάθε περίπτωση, υπάρχει μια βέλτιστη ηλικία λάσπης στη διαδικασία. Η μείωση της συνολικής ηλικίας της ιλύος δεν επιτρέπει τη λήψη βέλτιστων αερόβιων και αναερόβιων ηλικιών ιλύος και τη διεξαγωγή διαδικασιών απονιτροποίησης. Η αύξηση της ηλικίας οδηγεί στην ανάπτυξη διεργασιών αυτόλυσης λάσπης και σε μείωση της αποτελεσματικότητας της απομάκρυνσης του φωσφόρου (Εικ. 5 και Εικ. 6).

Προτεραιότητα στόχων διαχείρισης

Εφόσον οι εξεταζόμενοι στόχοι ελέγχου ενδέχεται να έρχονται σε σύγκρουση μεταξύ τους κατά τη λειτουργία μιας συγκεκριμένης εγκατάστασης, πρέπει να καθορίζονται προτεραιότητες κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος ελέγχου.

Η προτεραιότητα των στόχων διαχείρισης φαίνεται στο Σχ. 7 και εξηγείται ως εξής:

. Η αποκατάσταση της νιτροποίησης σχετίζεται με την ανάπτυξη νιτροποιητών και μπορεί να διαρκέσει έως και δύο εβδομάδες. Οι ενέργειες του συστήματος διαχείρισης δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να έχουν ως αποτέλεσμα την απώλεια μικροοργανισμών νιτροποίησης. Στην ξένη πρακτική, συμπεριλαμβανομένων των συστάσεων για τον υπολογισμό των δεξαμενών αερισμού ATV υπό δυσμενείς συνθήκες (για παράδειγμα, εποχιακή μείωση της θερμοκρασίας των λυμάτων), συνιστάται να προβλεφθεί η δυνατότητα αύξησης του αερόβιου όγκου των δεξαμενών αερισμού λόγω της ζώνης απονιτροποίησης.
. Η αποκατάσταση της απονιτροποίησης σχετίζεται με την αναδιάρθρωση του ενζυματικού συστήματος και διαρκεί από αρκετά λεπτά (μετάβαση σε άλλο ένζυμο στην αναπνευστική αλυσίδα) έως αρκετές ώρες (σύνθεση ενζύμου). Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι εάν η απονιτροποίηση διαταραχθεί ή ο χρόνος είναι ανεπαρκής, η συγκέντρωση των νιτρικών αλάτων στο καθαρό νερό αυξάνεται.
Η συγκέντρωση αζώτου και νιτρικών αλάτων στο καθαρό νερό μπορεί να προσαρμοστεί τεχνολογικά μόνο με την παρουσία ειδικών εγκαταστάσεων μετεπεξεργασίας. Επομένως, εάν είναι απαραίτητο, κάτω από δυσμενείς συνθήκες είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί μέρος ή ολόκληρη η αναερόβια ζώνη της δεξαμενής αερισμού για απονιτροποίηση.
. η αποκατάσταση της απομάκρυνσης του φωσφόρου συνδέεται τόσο με την αναδιάρθρωση του ενζυματικού συστήματος όσο και με την ανάπτυξη του FAO. Η αποκατάσταση της διαδικασίας διαρκεί από αρκετά λεπτά (εναλλαγή στο ενζυματικό σύστημα) έως μία ημέρα (αύξηση της συγκέντρωσης του PAO στη βιοκένωση). Η συγκέντρωση του φωσφόρου ρυθμίζεται εύκολα από το αντιδραστήριο τόσο στο στάδιο της βιολογικής επεξεργασίας όσο και κατά τη διάρκεια της μετα-επεξεργασίας, επομένως η προσωρινή απώλεια της αποτελεσματικότητας αποφωσφάτωσης κατά τον έλεγχο της δόσης του αντιδραστηρίου δεν οδηγεί σε υποβάθμιση της ποιότητας του καθαρισμένου νερού.

Μέθοδοι υλοποίησης ελέγχου

Ας εξετάσουμε ποιες μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εφαρμογή ενός συστήματος ελέγχου που επιτυγχάνει τους καθορισμένους στόχους, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός συστήματος βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων χρησιμοποιώντας τη διαδικασία UCT.

Στο Σχ. Το σχήμα 8 δείχνει ένα σχηματικό διάγραμμα της διαδικασίας UCT στην πληρέστερη εφαρμογή της, συμπεριλαμβανομένης μιας αναερόβιας ζώνης, μιας ανοξικής ζώνης, μιας ζώνης με μεταβλητό καθεστώς (μπορούν να διατηρηθούν διάφορες συνθήκες - αερόβιος, ανοξικός ή περιοδικός αερισμός), μια αερόβια ζώνη και δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης. Ο πρώτος στόχος είναι να περιοριστεί η μάζα των νιτρικών αλάτων του αζώτου (και των νιτρωδών) Q2CNO3 έτσι ώστε να είναι σημαντικά μικρότερη από τη μάζα της εισερχόμενης οργανικής ύλης Q1C1. Το κύριο πρόβλημα σε αυτή την περίπτωση είναι το ερώτημα πώς να μετρηθεί αυτή η αναλογία. Εδώ, με την πρώτη ματιά, προτείνονται δύο επιλογές:
1) Μετρήστε τις συγκεντρώσεις εισερχόμενου αζώτου, νιτρικών αλάτων και διαλυμένων οργανικών ή διαλυμένων βιοοξειδώσιμων ουσιών. Για την εφαρμογή αυτής της προσέγγισης, θα είναι απαραίτητο να μετρηθούν δύο ρυθμοί ροής, η συγκέντρωση νιτρικού αζώτου και η συγκέντρωση διαλυμένης οργανικής ύλης, με χημικές ή βιοχημικές μεθόδους. Μια τέτοια μέτρηση είναι δυνατή, αλλά το σύστημα θα είναι αρκετά περίπλοκο και ακριβό.
2) Εφόσον περιορίζουμε την επίδραση του αζώτου και των νιτρικών, μετρήστε τη συγκέντρωσή τους στην αναερόβια ζώνη. Εδώ πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι σε χαμηλές συγκεντρώσεις νιτρικού αζώτου, αποτελεί περιοριστικό παράγοντα στη διαδικασία απονιτροποίησης (ως δέκτης ηλεκτρονίων, παρόμοιος με το οξυγόνο στις αερόβιες διεργασίες). Κατά συνέπεια, η συγκέντρωση υπολειπόμενου αζώτου των νιτρικών θα υπακούει στην εξίσωση Monod. Εκείνοι. σε χαμηλές συγκεντρώσεις αζώτου, τα νιτρικά πρακτικά δεν απομακρύνονται λόγω μείωσης του ρυθμού αντίδρασης. Ως αποτέλεσμα, σε χαμηλές συγκεντρώσεις (σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης - λιγότερο από 0,1 mg/l) νιτρικού αζώτου στην αναερόβια ζώνη, είναι δυνατές δύο επιλογές:
. χαμηλή συγκέντρωση επιτεύχθηκε ως αποτέλεσμα της εισόδου της μικρής μάζας νιτρικών αζώτου στην αναερόβια ζώνη.
. η χαμηλή συγκέντρωση επιτυγχάνεται ως αποτέλεσμα της απομάκρυνσης αζώτου και νιτρικών αλάτων σε αναερόβιο περιβάλλον.

Έτσι, η μέτρηση δεν θα είναι ευαίσθητη.

Στην καθοδήγηση για το σχεδιασμό και τη λειτουργία των μονάδων βιολογικής αφαίρεσης φωσφόρου σημειώνεται ότι κατά την παρακολούθηση της αφαίρεσης αζώτου, μια χρήσιμη μέτρηση είναι η μέτρηση του δυναμικού οξειδοαναγωγής Eh. Η τιμή του Eh (σε σταθερό pH) προσδιορίζεται από την ισορροπία των οξειδωτικών και των αναγωγικών παραγόντων στο διάλυμα, δηλ. την ικανότητα αποδοχής ή δωρεάς ηλεκτρονίων, καθώς και τη φύση του οξειδωτικού και του αναγωγικού παράγοντα. Η τιμή του Eh πέφτει σημαντικά όταν οι οξειδωτικοί παράγοντες αλλάζουν με την εξής σειρά - διαλυμένο οξυγόνο - νιτρώδη και νιτρικά - θειικά. Έτσι, η χρήση του αισθητήρα Eh καθιστά δυνατή την αξιολόγηση του ρόλου των νιτρωδών και νιτρικών αλάτων στις διεργασίες που συμβαίνουν στην αναερόβια ζώνη και της αναλογίας οξειδωτικού και οργανικής ύλης.

Επομένως, η χρήση του Eh για τον έλεγχο της αναερόβιας ζώνης είναι μια αρκετά απλή και αξιόπιστη μέθοδος.

Προκειμένου να διατηρηθεί η βέλτιστη τιμή του Eh, στην υπό εξέταση τεχνολογία είναι δυνατός ο έλεγχος του ρυθμού ροής Q2 και της συγκέντρωσης των νιτρικών CNO3.

Ο έλεγχος ροής υλοποιείται πολύ απλά μέσω της χρήσης μιας αντλίας που χρησιμοποιεί ελεγκτές συχνότητας και χρησιμοποιείται γενικά σε όλα τα σχήματα με διεργασίες που βασίζονται σε UCT, ωστόσο αυτό επηρεάζει το εύρος ελέγχου (περιορίζεται στο ±30%). Είναι λιγότερο παράλογο να μειωθεί ο ρυθμός ροής ανακύκλωσης, καθώς αυτό έρχεται σε αντίθεση με το κύριο καθήκον αυτής της ανακύκλωσης - την παροχή ενεργοποιημένης ιλύος στην αναερόβια ζώνη. Η αύξηση της περισσότερο δεν είναι επίσης πρακτική, καθώς με την αύξηση του ρυθμού ροής όχι μόνο αυξάνεται η μάζα της παρεχόμενης λάσπης, αλλά μειώνεται και ο χρόνος που δαπανάται στην αναερόβια ζώνη.

Για τον έλεγχο της συγκέντρωσης των νιτρικών CNO3, υπάρχουν διάφορες επιλογές. Η πρώτη επιλογή είναι ο έλεγχος της μάζας του εισερχόμενου αζώτου στην έξοδο Q4CNO3 ανακύκλωσης απονιτροποίησης αλλάζοντας τον ρυθμό ροής του Q4. Αυτή η αρχή ελέγχου είναι η πιο εύκολη εφαρμογή - η συγκέντρωση νιτρικών μετράται απευθείας στο τέλος της ζώνης απονιτροποίησης και η αντλία ρυθμίζεται από έναν ελεγκτή συχνότητας. Ο έλεγχος αυτής της ανακύκλωσης χρησιμοποιείται στα περισσότερα σχήματα με αφαίρεση αζώτου και συνδυασμένη αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου. Η ρύθμιση αυτής της ανακύκλωσης περιορίζεται τεχνικά από τις δυνατότητες κοινής λειτουργίας της αντλίας και του ρυθμιστή συχνότητας και τεχνολογικά με την επίτευξη της απαιτούμενης συγκέντρωσης νιτρικών αλάτων στο καθαρό νερό.

Ομοίως, η μάζα του εισερχόμενου αζώτου Q3CNO3 μπορεί να ελεγχθεί αλλάζοντας την ταχύτητα ροής του Q3. Αυτός ο τύπος ελέγχου είναι πιο περίπλοκος, καθώς, κατά κανόνα, η ροή της λάσπης επιστροφής ρυθμίζεται όχι από αντλία, αλλά από φράγματα στους θαλάμους λάσπης επιστροφής και η αντλία ρυθμίζεται δευτερευόντως από τη στάθμη στη δεξαμενή. Επίσης, αυτός ο τύπος ρύθμισης περιορίζεται τεχνικά αυξάνοντας το επίπεδο λάσπης στη δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης LeSL (βλ. Εικ. 8) με ταυτόχρονη μείωση του ρυθμού ροής ανακύκλωσης. Αυτή η ρύθμιση χρησιμοποιείται σε τεχνολογικά σχήματα που δημιουργούνται με βάση τη διαδικασία MUCT4 - με την κατανομή μιας ξεχωριστής ζώνης για την απονιτροποίηση της επιστρεφόμενης λάσπης. Σε αυτή την περίπτωση, είναι επιθυμητό να παρακολουθείται το επίπεδο της λάσπης σε δεξαμενές δευτερεύουσας καθίζησης.

Μια άλλη επιλογή για τον έλεγχο της μάζας του αζώτου που εισέρχεται στην έξοδο του απονιτρωτή (Q3 + Q4)∙CNO3 είναι ο έλεγχος της συγκέντρωσης του νιτρικού αζώτου στο καθαρισμένο νερό. Αυτή η μέθοδος ελέγχου χρησιμοποιείται, κατά κανόνα, σε συνδυασμό με τη ρύθμιση του ρυθμού ροής ανακύκλωσης απονιτροποίησης, παρουσία ζωνών με μεταβλητά καθεστώτα. Ο ρυθμός ροής αέρα Qair1 χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της απονιτροποίησης σε ζώνες μεταβλητής λειτουργίας.

Η μείωση της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου στο επίπεδο της ταυτόχρονης απονιτροποίησης νιτριδίου ή η περιοδική διακοπή της παροχής αέρα συμβαίνει πάντα με ανάδραση στη συγκέντρωση του αζώτου αμμωνίου NH4, ώστε να μην διαταραχθεί η διαδικασία νιτροποίησης. Στην περίπτωση αυτή πρέπει να γίνει τροποποίηση στον υπολογισμό της αερόβιας ηλικίας.

Για ζώνες με περιοδικό αερισμό, η αερόβια ηλικία υπολογίζεται ως:

όπου TA/TD είναι ο λόγος αερισμού και χρόνου απονιτροποίησης.
W είναι ο όγκος της ζώνης της δεξαμενής αερισμού, m3.
ai - δόση λάσπης, g/l;
ar είναι η δόση της λάσπης στη λάσπη επιστροφής, g/l.
qi - κατανάλωση περίσσειας λάσπης, m3/ημέρα.

Δεξαμενές αερισμού τύπου «Carousel».

Σε ορισμένα έργα, δεξαμενές αερισμού με αρχή ανάμειξης «καρουσέλ» χρησιμοποιούνται για την οργάνωση της διαδικασίας νιτρικής απονιτροποίησης. Σε αυτήν την περίπτωση, κατά την οργάνωση της ρύθμισης, θα πρέπει να γίνει διάκριση μεταξύ δύο θεμελιωδώς διαφορετικών περιπτώσεων.

Η πρώτη περίπτωση είναι ένα «κοντό καρουζέλ» (Εικ. 9). Εάν στην έξοδο από το σύστημα αερισμού διατηρείται η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου που είναι η βέλτιστη για τη διαδικασία νιτροποίησης, τότε κατά τη διέλευση της ροής από την έξοδο από το σύστημα αερισμού στην επιστροφή, η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου δεν έχει χρόνο να μειωθεί στο επίπεδο των διαδικασιών απονιτροποίησης. Σε αυτή την περίπτωση ισχύει:

όπου L είναι το μήκος της διαδρομής από το τέλος μέχρι την αρχή του συστήματος αερισμού (m), v είναι η ταχύτητα κίνησης του νερού στο «καρουσέλ» (m/sec), CO2 είναι η συγκέντρωση
οξυγόνο μετά το σύστημα αερισμού (mg/l), OUR - μέσος ρυθμός κατανάλωσης οξυγόνου (mgO2/g DM ανά δευτερόλεπτο), ai - δόση λάσπης (g/l).
Η μέση απόσταση ταξιδιού για απώλεια οξυγόνου είναι 50 m.
Τέτοιες δομές λειτουργούν βέλτιστα σε λειτουργία περιοδικού αερισμού, ο οποίος ελέγχεται από αισθητήρες αζώτου διαλυμένου οξυγόνου και αμμωνίου. Η παροχή αέρα ενεργοποιείται/απενεργοποιείται με βάση τη συγκέντρωση αζώτου αμμωνίου.

Μια θεμελιωδώς διαφορετική περίπτωση είναι το «μακρύ καρουζέλ» (L/v››CO2 / (OUR∙ai), όταν ο χρόνος ταξιδιού καθιστά δυνατή τη μείωση του οξυγόνου στο βέλτιστο απονιτροποίησης και την επισήμανση της ζώνης απονιτροποίησης στο διάστημα στο «καρουσέλ» (Εικ. 10).

Σε αυτή την περίπτωση, είναι δυνατό να ρυθμιστεί το μήκος της ζώνης απονιτροποίησης, δηλ. τακτοποιήστε μια περιοχή με μεταβλητή λειτουργία σε ένα «καρουσέλ». Η ζώνη μεταβλητής λειτουργίας ελέγχεται σύμφωνα με τη γενική αρχή - η ενεργοποίηση/απενεργοποίηση της παροχής αέρα Qair1 πραγματοποιείται με χρήση αισθητήρα αζώτου αμμωνίου. Όταν το σύστημα αερισμού είναι ενεργοποιημένο, η συγκέντρωση οξυγόνου διατηρείται στο βέλτιστο επίπεδο νιτροποίησης σύμφωνα με τον αισθητήρα οξυγόνου O2(1). Ο αέρας τροφοδοτείται στο μέρος του καρουζέλ, το οποίο είναι πάντα αερόβιο, μέσω ενός αισθητήρα οξυγόνου O2(2), που βρίσκεται στο τέλος της αερόβιας ζώνης και εξασφαλίζει την έναρξη της διαδικασίας απονιτροποίησης στο σημείο παροχής των λυμάτων.

Διατήρηση συγκεντρώσεων διαλυμένου οξυγόνου σε αεριζόμενες περιοχές

Η διατήρηση της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου στις αεριζόμενες ζώνες μπορεί να συμβεί χρησιμοποιώντας διαφορετικούς αλγόριθμους.
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.
Ο άμεσος έλεγχος ροής αέρα φαίνεται στο Σχ. έντεκα.
Αυτός είναι ο ευκολότερος αλγόριθμος ρύθμισης στην εφαρμογή. Μια τέτοια ρύθμιση μπορεί να πραγματοποιηθεί απευθείας από τους ενσωματωμένους ελεγκτές συσκευών για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου. Αυτή η μέθοδος έχει τους ακόλουθους περιορισμούς:
. Δεν υπάρχει προστασία για την ελάχιστη ροή αέρα - εάν μειωθεί ο ρυθμός ροής, η ελάχιστη ένταση αερισμού μπορεί να παραβιαστεί με τη στρωματοποίηση του μείγματος λάσπης και την πτώση της λάσπης στον πυθμένα της δεξαμενής αερισμού.
. Δεν υπάρχει προστασία για μέγιστη ροή αέρα - με αύξηση της ροής αέρα, είναι δυνατές μακροχρόνιες υπερφορτώσεις του συστήματος αερισμού.
. Δεν υπάρχει καμία ανατροφοδότηση για το άζωτο αμμωνίου.

Αυτή η μέθοδος συνιστάται για πρόσθετη ρύθμιση της ροής αέρα σε μεμονωμένες ζώνες αερισμού κατά μήκος της δεξαμενής αερισμού· δεν ισχύει για ζώνες με μεταβλητή λειτουργία και όταν ρυθμίζετε ολόκληρο το σύστημα αερισμού με βαλβίδα στον κύριο αγωγό αέρα, όπως μπορεί οδηγούν σε παραβιάσεις της τεχνολογίας καθαρισμού και μείωση της διάρκειας ζωής του συστήματος αερισμού.

Η δεύτερη μέθοδος ελέγχου είναι ένας αλγόριθμος ελέγχου ροής αέρα ενός σταδίου (Εικ. 12). Στην περίπτωση αυτή, με βάση το αποτέλεσμα της σύγκρισης της καθορισμένης και της τρέχουσας συγκέντρωσης οξυγόνου, υπολογίζεται μια νέα τιμή ροής αέρα, η οποία διατηρείται από τη βαλβίδα σύμφωνα με το ροόμετρο.

Αυτός ο αλγόριθμος ελέγχου είναι πολύ πιο αξιόπιστος και είναι ο κύριος που υιοθετήθηκε για τον έλεγχο της ροής του αέρα, συμπεριλαμβανομένου ενός αποσβεστήρα στον κύριο αγωγό αέρα.

Σε αυτή την περίπτωση, είναι δυνατό να διατηρηθεί τόσο η ελάχιστη όσο και η μέγιστη ροή αέρα, διασφαλίζοντας την ελάχιστη ένταση αερισμού και αποτρέποντας την υπερφόρτωση του συστήματος αερισμού. Δεν υπάρχει μόνο καμία σχέση με τη συγκέντρωση αζώτου αμμωνίου.

Εάν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε το σήμα από έναν αισθητήρα αζώτου αμμωνίου, χρησιμοποιείται ο πιο περίπλοκος αλγόριθμος ελέγχου δύο σταδίων (Εικ. 13).

Σε αυτή την περίπτωση, εκτός από τη ρύθμιση της ροής του αέρα σύμφωνα με την προηγούμενη αρχή, προστίθεται μια αλλαγή στο «σημείο ρύθμισης» για το διαλυμένο οξυγόνο με βάση τα αποτελέσματα της μέτρησης της συγκέντρωσης του αζώτου αμμωνίου. Αυτός είναι ο πιο περίπλοκος αλγόριθμος ελέγχου και ο πιο ακριβός από άποψη οργάνων. Συνιστάται να χρησιμοποιείται σε περιοχές με μεταβλητά καθεστώτα για να επιτευχθεί η βαθύτερη απονιτροποίηση διατηρώντας παράλληλα την ποιότητα του καθαρισμού με άζωτο αμμωνίας.

Έλεγχος ηλικίας λάσπης

Η διαχείριση της ηλικίας της λάσπης είναι μια αργή διαδικασία, η οποία, καταρχήν, μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε από ένα σύστημα αυτοματισμού είτε από έναν χειριστή. Κατά τη διατήρηση της ηλικίας, το πιο σημαντικό είναι η λεγόμενη «δυναμική ηλικία λάσπης» που υπολογίζεται κατά τη μοντελοποίηση - η μέση τιμή για το τελευταίο χρονικό διάστημα που αντιστοιχεί στην υπολογιζόμενη ηλικία. Σε πολλούς σταθμούς λειτουργίας, ο έλεγχος της ηλικίας της λάσπης δεν πραγματοποιείται ή δεν πραγματοποιείται σωστά, καθώς ο ορισμός της ανάπτυξης υπολογίζεται χρησιμοποιώντας διάφορους τύπους (συχνά ξεπερασμένους).

Η συγκέντρωση της ιλύος στην ανακύκλωση ιλύος από δευτερεύουσες δεξαμενές καθίζησης με βάση το ισοζύγιο μάζας μπορεί να υπολογιστεί:

Για εγκαταστάσεις όπου όλη η ενεργοποιημένη ιλύς τροφοδοτείται στην κεφαλή της δεξαμενής αερισμού, η τρέχουσα ηλικία ιλύος μπορεί να υπολογιστεί ως εξής:

όπου SAt είναι η συνολική ηλικία της λάσπης, Wat είναι ο συνολικός όγκος της δεξαμενής αερισμού, Qi είναι η κατανάλωση περίσσειας λάσπης, Ri είναι ο συντελεστής ανακυκλοφορίας της λάσπης.

Εάν υπάρχει αναερόβια ζώνη, όπου η ιλύς τροφοδοτείται από τη ζώνη απονιτροποίησης, η δόση της ιλύος σε αυτήν είναι μικρότερη και εξαρτάται από τον συντελεστή ανακυκλοφορίας στην αναερόβια ζώνη. Σε αυτή την περίπτωση, η δόση της λάσπης στο αναερόβιο τμήμα υπολογίζεται:

όπου: aan είναι η δόση λάσπης στο αναερόβιο τμήμα της κατασκευής, ai είναι η δόση λάσπης στην ανοξική και αερόβια ζώνη, Ra είναι ο συντελεστής ανακυκλοφορίας στην αναερόβια ζώνη.

Στη συνέχεια, η συνολική ηλικία της λάσπης σε τέτοιες δομές:

Αυτή η μέθοδος υπολογισμού ηλικίας λαμβάνει υπόψη μόνο τις τιμές εξόδων και είναι πολύ πιο εύκολο να εφαρμοστεί κατά την αυτοματοποίηση του ελέγχου.

Παράδειγμα σχεδίου ελέγχου για μονάδα επεξεργασίας λυμάτων

Συμπερασματικά, θα εξετάσουμε ένα σχέδιο ελέγχου για δύο δεξαμενές αερισμού διαδρόμων χρησιμοποιώντας τη διαδικασία UCT, που αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας τις περιγραφόμενες αρχές για μονάδες επεξεργασίας λυμάτων στην πόλη Kirov (Εικ. 14).

Ο περιορισμός της μάζας των νιτρικών που εισέρχονται στην αναερόβια ζώνη επιτυγχάνεται με τη ρύθμιση της ροής ανακύκλωσης στην αναερόβια ζώνη χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα Eh και με τη ρύθμιση της ανακύκλωσης απονιτροποίησης χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα αζώτου νιτρικού ΝΟ3 στη ζώνη απονιτροποίησης. Προβλέπεται αυτόματη ρύθμιση του «σημείου ρύθμισης» NO3 εάν είναι αδύνατο να επιτευχθεί ένα δεδομένο εύρος τιμών Eh προσαρμόζοντας την ανακύκλωση στην αναερόβια ζώνη. Για να χρησιμοποιηθεί η αναερόβια ζώνη ως απονιτρωτή υπό δυσμενείς συνθήκες, ο χειριστής πρέπει να εισάγει υψηλότερο «σημείο ρύθμισης» Εh.

Η γενική ρύθμιση της συγκέντρωσης του διαλυμένου οξυγόνου λαμβάνει χώρα σε μια αρχή δύο σταδίων από τον αισθητήρα οξυγόνου O2 και τον μετρητή ροής αέρα Qair χρησιμοποιώντας μια κοινή βαλβίδα στον αγωγό αέρα. Η επίτευξη σταθερής συγκέντρωσης οξυγόνου σε όλο το μήκος της δεξαμενής αερισμού εξασφαλίζεται με την αλλαγή της πυκνότητας των αεριστηρίων. Δεδομένου ότι στην αρχή της αερόβιας ζώνης, οι διακυμάνσεις του ρυθμού ροής διατηρώντας μια δεδομένη συγκέντρωση είναι λιγότερο έντονες, για τη ρύθμιση του ρυθμού ροής αέρα σε αυτή τη ζώνη, χρησιμοποιείται μια αρχή ελέγχου ενός σταδίου με έναν πρόσθετο αισθητήρα οξυγόνου.

Ο υπολογισμός της ηλικίας της λάσπης γίνεται αυτόματα σύμφωνα με την αρχή που περιγράφηκε με τη μέτρηση των ρυθμών ροής. Οι ρυθμίσεις της μάζας της λάσπης που απορρίπτεται και της βέλτιστης ηλικίας πρέπει να γίνονται από τον χειριστή.

συμπεράσματα

Η χρήση μαθηματικών μοντέλων καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό των βασικών αρχών σχεδιασμού συστημάτων αυτόματου ελέγχου για δεξαμενές αερισμού με βιολογική αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου.

Για τον έλεγχο της διαδικασίας απομάκρυνσης του φωσφόρου, είναι απαραίτητο να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση των νιτρικών που εισέρχονται στην αναερόβια ζώνη με ροές ανακυκλοφορίας, για τις οποίες ελέγχεται η μάζα του νιτρικού αζώτου στις ροές ανακυκλοφορίας. Η κύρια μέθοδος ελέγχου της μάζας του νιτρικού αζώτου που εισέρχεται στην αναερόβια ζώνη είναι ο έλεγχος της διαδικασίας απονιτροποίησης αλλάζοντας τους ρυθμούς ροής ανακυκλοφορίας
και καθεστώς οξυγόνου σε περιοχές με μεταβλητό καθεστώς.

Είναι λογικό να παρακολουθείτε τη διαδικασία στην αναερόβια ζώνη χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα δυναμικού οξείδωσης-μείωσης.

Για να διατηρηθεί η διαδικασία νιτροποίησης, το καθεστώς οξυγόνου και η αερόβια ηλικία της λάσπης θα πρέπει να ελέγχονται.

Κατά την κατασκευή ενός συστήματος, θα πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθες προτεραιότητες: διατήρηση της διαδικασίας νιτροποίησης, διατήρηση της διαδικασίας απονιτροποίησης και μόνο τότε - βιολογική απομάκρυνση του φωσφόρου.

Στείλτε την καλή σας δουλειά στη βάση γνώσεων είναι απλή. Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα

Φοιτητές, μεταπτυχιακοί φοιτητές, νέοι επιστήμονες που χρησιμοποιούν τη βάση γνώσεων στις σπουδές και την εργασία τους θα σας είναι πολύ ευγνώμονες.

Δημοσιεύτηκε στο http://www.allbest.ru/

Εισαγωγή

Η αυτοματοποίηση των τεχνολογικών διαδικασιών και της παραγωγής, στο παρόν στάδιο, εισάγεται σε όλους τους κλάδους. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών είναι η μείωση, ακόμη και η πλήρης εξάλειψη της επίδρασης του ανθρώπινου παράγοντα στην ελεγχόμενη διαδικασία, η μείωση του προσωπικού, η ελαχιστοποίηση του κόστους των πρώτων υλών, η βελτίωση της ποιότητας του παρασκευαζόμενου προϊόντος και σε τελική ανάλυση, σημαντική αύξηση της αποδοτικότητας της παραγωγής. Οι κύριες λειτουργίες που εκτελούνται από τέτοια συστήματα περιλαμβάνουν την παρακολούθηση και τον έλεγχο, την ανταλλαγή δεδομένων, την επεξεργασία, τη συσσώρευση και αποθήκευση πληροφοριών, τη δημιουργία συναγερμών, τη δημιουργία γραφημάτων και αναφορών.

1. Χαρακτηριστικό γνώρισμαλύματα στις επιχειρήσεις

Τα λύματα είναι κάθε νερό και βροχόπτωση που απορρίπτεται σε δεξαμενές από τα εδάφη βιομηχανικών επιχειρήσεων και κατοικημένων περιοχών μέσω του αποχετευτικού συστήματος ή λόγω βαρύτητας, οι ιδιότητες των οποίων έχουν υποβαθμιστεί ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Τα λύματα είναι:

Τα βιομηχανικά (βιομηχανικά) λύματα (που παράγονται σε τεχνολογικές διεργασίες κατά την παραγωγή ή την εξόρυξη) απορρίπτονται μέσω ενός βιομηχανικού ή γενικού συστήματος αποχέτευσης

Τα οικιακά (οικιακά και περιττώματα) λύματα (που παράγονται σε κατοικίες, καθώς και σε οικιακές εγκαταστάσεις παραγωγής, για παράδειγμα, ντους, τουαλέτες) απορρίπτονται μέσω του οικιακού ή γενικού αποχετευτικού συστήματος

Τα επιφανειακά λύματα (διαιρούμενα σε όμβρια ύδατα και νερό τήξης, δηλαδή σχηματίζονται όταν λιώνουν το χιόνι, ο πάγος και το χαλάζι) συνήθως απορρίπτονται μέσω ενός συστήματος αποχέτευσης ομβρίων.

Τα βιομηχανικά λύματα μπορούν να διαχωριστούν:

Σύμφωνα με τη σύνθεση των ρύπων:

Μολυσμένο κυρίως με ορυκτές ακαθαρσίες.

Μολυσμένο κυρίως με οργανικές ακαθαρσίες.

Μολυσμένο τόσο με ορυκτές όσο και με οργανικές ακαθαρσίες.

Με συγκέντρωση ρύπων.

Υπάρχουν δύο κύριες ομάδες ρύπων στα λύματα - συντηρητικοί, δηλ. αυτοί που είναι δύσκολο να εισέλθουν σε χημικές αντιδράσεις και πρακτικά δεν είναι βιοδιασπώμενοι (παραδείγματα τέτοιων ρύπων είναι άλατα βαρέων μετάλλων, φαινόλες, φυτοφάρμακα) και μη συντηρητικά, π.χ. αυτά που μπορούν, περιλαμβανομένων. υποβάλλονται σε διαδικασίες αυτοκαθαρισμού των δεξαμενών.

Η σύνθεση των λυμάτων περιλαμβάνει τόσο ανόργανα (σωματίδια εδάφους, μεταλλεύματα και απόβλητα πετρώματα, σκωρίες, ανόργανα άλατα, οξέα, αλκάλια). και οργανικά (πετρελαϊκά προϊόντα, οργανικά οξέα), συμπ. βιολογικά αντικείμενα (μύκητες, βακτήρια, ζυμομύκητες, συμπεριλαμβανομένων των παθογόνων).

Τεχνολογική διαδικασία του αντικειμένου

Ολόκληρη η εξωτερική εγκατάσταση είναι εξοπλισμένη με κάλυμμα από σκυρόδεμα με κλίση προς τους δίσκους αποστράγγισης για τη συλλογή βροχοπτώσεων και πιθανών διαρροών επεξεργασμένων προϊόντων.

Η συλλογή από τους δίσκους αποστράγγισης αποστέλλεται σε εσοχή δοχεία E-314/1.2, που βρίσκονται σε διαφορετικά άκρα της εγκατάστασης (διάγραμμα διαδικασίας). Το νερό που συλλέγεται στα δοχεία αντλείται από τις αντλίες N-314/1.2 στο χημικά μολυσμένο σύστημα αποχέτευσης (CPS) στο WWTP, με την επιφύλαξη ικανοποιητικών αποτελεσμάτων της ανάλυσης του συλλεγόμενου νερού και λήψης άδειας για άντληση από τον επιστάτη βάρδιας του το WWTP. Κατά τη διάρκεια της άντλησης, παρακολουθείται η παρουσία στρώματος λαδιού και εάν εντοπιστεί, η άντληση διακόπτεται.

Εάν το νερό είναι σημαντικά μολυσμένο, αραιώνεται, εάν είναι δυνατόν, με ανακυκλωμένο νερό ή μεταφέρεται με φορτηγό ιλύος στην εγκατάσταση αποθήκευσης ιλύος στο WWTP.

Εάν ανιχνευτεί ένα στρώμα λαδιού, αποστέλλεται για ανακύκλωση μέσω του δοχείου O-23 χρησιμοποιώντας ένα φορτηγό καυσίμων. Η στάθμη στη δεξαμενή E-314/1 ελέγχεται από τη συσκευή LIA - 540.

Διάγραμμα ροής της διαδικασίας

Μειονεκτήματα του υπάρχοντος συστήματος:

- δεν υπάρχει τρόπος παρακολούθησης και ανάλυσης της στάθμης του στρώματος λαδιού που λαμβάνεται από τον αισθητήρα, ο οποίος με τη σειρά του δεν μας επιτρέπει να ελέγξουμε ολόκληρη την τεχνολογική διαδικασία.

- δεν υπάρχει αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου και διαχείρισης διεργασιών.

- ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών, που δεν παρατηρείται σε αυτό το σύστημα, είναι η μείωση της επίδρασης του λεγόμενου ανθρώπινου παράγοντα στην ελεγχόμενη διαδικασία, η μείωση του προσωπικού, η ελαχιστοποίηση του κόστους των πρώτων υλών, η βελτίωση της ποιότητας του τελικού προϊόν, και τελικά σημαντική αύξηση της αποδοτικότητας της παραγωγής.

- οι υπάρχουσες συσκευές που είναι ενσωματωμένες στο σύστημα υπόκεινται σε περιβαλλοντικές επιδράσεις.

Γενικές αρχές για την κατασκευή αυτοματοποιημένων συστημάτων παρακολούθησης και ελέγχου τεχνολογικών διεργασιών

Υπάρχουν διάφορες αρχές για την κατασκευή συστημάτων ελέγχου τεχνολογικών διεργασιών, οι οποίες καθορίζονται από: 1) τη θέση του χειριστή στην αλυσίδα ελέγχου και 2) την εδαφική θέση των τεχνολογικών εγκαταστάσεων.

Με βάση την πρώτη αρχή, είναι δυνατές οι ακόλουθες επιλογές για την κατασκευή συστημάτων.

Το σύστημα πληροφοριών επιτρέπει στο προσωπικό διαχείρισης να παρακολουθεί την πρόοδο της συνεχιζόμενης διαδικασίας χρησιμοποιώντας δευτερεύοντα όργανα μέτρησης, ανάλογα με τις μετρήσεις, να λαμβάνει τη μία ή την άλλη απόφαση για τη ρύθμιση της προόδου της διαδικασίας και, εάν είναι απαραίτητο, να κάνει προσαρμογές χρησιμοποιώντας χειροκίνητα ελεγχόμενες συσκευές.

Ανάλογα με την τεχνική βάση των οργάνων μέτρησης, είναι δυνατές οι ακόλουθες μέθοδοι εφαρμογής συστημάτων μέτρησης:

Στην πρώτη περίπτωση, τα όργανα ένδειξης χρησιμοποιούνται ως δευτερεύουσες συσκευές μέτρησης. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει στον χειριστή να παρακολουθεί την πρόοδο της διαδικασίας χρησιμοποιώντας τις μετρήσεις δεικτών ή ψηφιακών οργάνων, να εισάγει δεδομένα στο λογιστικό ημερολόγιο, να αποφασίζει για τη ρύθμιση της προόδου της διαδικασίας και να την εκτελεί. Παρά την αρχαϊκή φύση αυτής της μεθόδου, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως, ειδικά επειδή είναι δυνατό να συμπληρωθούν τα όργανα μέτρησης με διάφορα μέσα σηματοδότησης και τηλεχειρισμού.

Στη δεύτερη περίπτωση, ως δευτερεύοντα όργανα μέτρησης χρησιμοποιούνται συσκευές εγγραφής: αυτόματα καταγραφικά, ποτενσιόμετρα και άλλες παρόμοιες συσκευές που καταγράφουν σε χαρτί χαρτιού. Αυτή η μέθοδος απαιτεί επίσης συνεχή παρακολούθηση της διαδικασίας από τον χειριστή, αλλά τον απαλλάσσει από τη συνήθη διαδικασία καταγραφής αναγνώσεων. Οι παραπάνω περιπτώσεις χαρακτηρίζονται από τη δυσκολία εύρεσης των απαραίτητων τιμών που καταγράφονται σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα και από μια ορισμένη πολυπλοκότητα της επεξεργασίας στατιστικών δεδομένων, επειδή απαιτούν χειροκίνητη επεξεργασία ή χειροκίνητη εισαγωγή σε υπολογιστή, τη δυσκολία δημιουργίας συστήματος ελέγχου κλειστού βρόχου.

Στην τρίτη περίπτωση, η υλοποίηση ενός πληροφοριακού συστήματος περιλαμβάνει έναν συνδυασμό μέσων για τη μέτρηση, την επεξεργασία και την αποθήκευση πληροφοριών που βασίζονται σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η χρήση της τεχνολογίας υπολογιστών καθιστά δυνατή τη δημιουργία ενός αυτόματου συστήματος για πολύπλοκη επεξεργασία πληροφοριών σχετικά με την τεχνολογική διαδικασία. Ένα τέτοιο σύστημα επιτρέπει μια ευέλικτη προσέγγιση της επεξεργασίας δεδομένων ανάλογα με το περιεχόμενό τους· επιπλέον, παρέχεται η απαιτούμενη στατιστική επεξεργασία των ληφθέντων δεδομένων, αποθήκευση και παρουσίασή τους στην απαιτούμενη μορφή στην οθόνη απεικόνισης και στα σκληρά μέσα και παρέχονται πληροφορίες. μεταδίδεται εύκολα σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτό καθιστά δυνατή την οργάνωση ενός αυτοματοποιημένου συστήματος συλλογής, επεξεργασίας, αποθήκευσης, μετάδοσης και παρουσίασης πληροφοριών.

Στο παρόν στάδιο ανάπτυξης της τεχνολογίας, τα συστήματα πληροφοριών και ελέγχου που βασίζονται στην ψηφιακή τεχνολογία υπολογιστών χρησιμεύουν ως βάση για αυτοματοποιημένα και αυτόματα συστήματα ελέγχου και διαχείρισης για τις τεχνολογικές διαδικασίες και την παραγωγή γενικά.

Ένας από τους τύπους αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου είναι ένα πληροφοριακό και συμβουλευτικό σύστημα, που αλλιώς ονομάζεται σύστημα υποστήριξης αποφάσεων ή έμπειρο σύστημα. Αυτό το είδος συστήματος υλοποιεί την αυτόματη συλλογή τεχνολογικών δεδομένων από την εγκατάσταση, την απαραίτητη επεξεργασία, αποθήκευση και μετάδοση πληροφοριών. Η επεξεργασία πληροφοριών σάς επιτρέπει να τις μετατρέψετε σε μια μορφή κατάλληλη για αποθήκευση σε μια βάση δεδομένων, εξάγοντας τα απαιτούμενα δεδομένα από αυτήν, στην οποία είναι δυνατή η σύνθεση των πληροφοριών συστάσεων.

Η ανάπτυξη πληροφοριακών και συμβουλευτικών συστημάτων είναι το αυτόματο σύστημα ελέγχου (ACS). Η κατασκευή αυτοκινούμενων όπλων είναι δυνατή τόσο με βάση αναλογικά όσο και ψηφιακά στοιχεία. Η πιο πολλά υποσχόμενη βάση, σε αυτό το στάδιο της ανάπτυξης της τεχνολογίας, είναι τα μπλοκ-αρθρωτά συστήματα μικροεπεξεργαστή για τη συλλογή πληροφοριών, την περαιτέρω επεξεργασία πληροφοριών με χρήση βιομηχανικών υπολογιστών, τη σύνθεση ενεργειών ελέγχου και τη μετάδοση σημάτων ελέγχου στο αντικείμενο ελέγχου με τη μετάδοση μονάδων ενός μπλοκ- αρθρωτό σύστημα συλλογής και μετάδοσης πληροφοριών.

Η χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας υπολογιστών καθιστά επίσης δυνατή την οργάνωση της μεταφοράς πληροφοριών μεταξύ διαφόρων συστημάτων αυτόματου ελέγχου, υπό την προϋπόθεση ότι υπάρχουν γραμμές επικοινωνίας και κατάλληλα πρωτόκολλα μεταφοράς πληροφοριών. Έτσι, ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου που βασίζεται σε παρόμοια αρχή παρέχει μια λύση στο πρόβλημα της διαχείρισης και παρακολούθησης ενός τεχνολογικού αντικειμένου και τη δυνατότητα ενοποίησης του συστήματος με άλλα επίπεδα της ιεραρχίας.

Με βάση την εδαφική τους θέση, τα συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου χωρίζονται σε κεντρικά και κατανεμημένα συστήματα.

Τα κεντρικά συστήματα χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι τα αντικείμενα ελέγχου είναι γεωγραφικά διασκορπισμένα και ελέγχονται από ένα κεντρικό σημείο ελέγχου που εφαρμόζεται σε μια ψηφιακή μηχανή ελέγχου. Παρά το πλεονέκτημα ότι όλες οι πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση της τεχνολογικής διαδικασίας συγκεντρώνονται σε ένα σημείο ελέγχου και πραγματοποιείται έλεγχος, ένα τέτοιο σύστημα εξαρτάται σημαντικά από την κατάσταση και την αξιοπιστία των γραμμών επικοινωνίας.

Τα κατανεμημένα συστήματα ελέγχου σάς επιτρέπουν να ελέγχετε διεσπαρμένα αντικείμενα που επηρεάζονται από αυτόνομους ελεγκτές ελέγχου. Η επικοινωνία με το κεντρικό σημείο πραγματοποιείται με τον λεγόμενο εποπτικό έλεγχο σε όλη την πορεία της τεχνολογικής διαδικασίας και τα απαραίτητα σήματα διόρθωσης παράγονται επίσης και μεταδίδονται σε αυτόνομους ελεγκτές ελέγχου.

Εκτός από την ανάλυση των γενικών αρχών κατασκευής αυτοματοποιημένων συστημάτων παρακολούθησης και ελέγχου και των απαιτήσεων που επιβάλλονται από τα κρατικά πρότυπα κατά τον σχεδιασμό τέτοιων συστημάτων, ελήφθησαν υπόψη οι απαιτήσεις του πελάτη για ένα αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου διεργασιών.

Πρώτα απ 'όλα, σήμερα είναι απαραίτητο να συνδυαστεί το αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου για τεχνολογικές διαδικασίες και η κεντρική αίθουσα ελέγχου σε ένα ενιαίο σύστημα πληροφοριών. Είναι εξίσου σημαντικό να αυτοματοποιηθούν οι αγωγοί. Αυτό θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε με ακρίβεια και ταχύτητα σημαντικές τεχνολογικές πληροφορίες: πίεση, θερμοκρασία, κατανάλωση της μεταφερόμενης ουσίας.

Αυτού του είδους οι πληροφορίες χρειάζονται από τους τεχνολόγους για την εκτέλεση προληπτικών και επισκευαστικών εργασιών και την αξιολόγηση της σταθερότητας της τεχνολογικής διαδικασίας. Η μέτρηση της ποσότητας του μεταφερόμενου διοξειδίου του άνθρακα είναι απαραίτητη για την τεχνολογική λογιστική. Τελικά, εμφανίζεται άμεση πρόσβαση στις πληροφορίες, η οποία βελτιώνει την ποιότητα της λήψης αποφάσεων της διοίκησης.

Στην εργασία τέθηκαν και επιλύθηκαν οι ακόλουθες εργασίες:

1) Ενδελεχής μελέτη όλης της τεχνολογικής διαδικασίας και αιτιολόγηση της ανάγκης εφαρμογής αυτοματοποιημένου συστήματος.

2) Επιλογή αισθητήρων και συσκευών για την υλοποίηση της εργασίας.

3) Επιλογή υλικού συστήματος.

4) Ανάπτυξη λειτουργικού διαγράμματος λαμβάνοντας υπόψη την εισαγωγή στοιχείων αυτοματισμού διεργασιών.

5) Ανάπτυξη λογισμικού και υλικού για ένα αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου και διαχείρισης διεργασιών.

6) Περιγραφή της λειτουργικότητας και των τεχνικών δυνατοτήτων του υλοποιούμενου αυτοματοποιημένου συστήματος.

Λειτουργικό διάγραμμα αντικειμένου με ολοκληρωμένο αυτοματοποιημένο σύστημα Και θέμα

Περιγραφή του λειτουργικού διαγράμματος του αυτοματοποιημένου συστήματος

Το λειτουργικό διάγραμμα αυτοματισμού μιας τεχνολογικής εγκατάστασης φαίνεται στο Σχ. (2). Το διάγραμμα δείχνει τη θέση των πρωτευόντων μορφοτροπέων μέτρησης τεχνολογικού ελέγχου. Οι αισθητήρες του συστήματος είναι κατασκευασμένοι από υλικά που είναι ανθεκτικά στις περιβαλλοντικές επιδράσεις και έχουν αντιεκρηκτική σχεδίαση, καθώς και αντοχή σε πίεση έως 10,0 MPa. Η αυτοματοποιημένη άντληση λυμάτων από τη δεξαμενή E-314/1 πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια θέση ελέγχου βαλβίδας LV 540/1, σε λειτουργία με αισθητήρα στάθμης ραντάρ κυμάτων LIDC 540 Rosemount 5300 (στο διαχωρισμό φάσης). Όταν η στάθμη του νερού φτάσει στο 100%, ανοίγει η βαλβίδα ελέγχου FV 540/1. Το οποίο τροφοδοτεί το δοχείο με νερό που κυκλοφορεί λόγω υδροστατικής δύναμης. Όταν φτάσετε στο στρώμα λαδιού, το οποίο ανιχνεύεται από τον αισθητήρα στάθμης LIDC 540 (στη διεπαφή φάσης), η βαλβίδα κλείνει.

2. Κατάλογος συσκευών που χρησιμοποιούνται

1) ΕπίπεδοΛΙΔΑ- 540: Rosemount 5300

Το Rosemount 5300 είναι ένας πομπός καθοδηγούμενου επιπέδου κυμάτων δύο καλωδίων για μέτρηση στάθμης, διεπαφής και στερεών στερεών. Το Rosemount 5300 παρέχει υψηλή αξιοπιστία, προηγμένα μέτρα ασφαλείας, ευκολία στη χρήση και απεριόριστη συνδεσιμότητα και ενσωμάτωση σε συστήματα ελέγχου διεργασιών.

Λειτουργική αρχήΜετρητές στάθμης καθοδηγούμενου κύματος:

Το Rosemount 5300 βασίζεται στην τεχνολογία Time Domain Reflectometry (TDR). Παλμοί ραντάρ νανοδευτερόλεπτων μικροκυμάτων χαμηλής ισχύος κατευθύνονται κάτω από έναν καθετήρα βυθισμένο στο υγρό διεργασίας. Όταν ένας παλμός ραντάρ φτάσει σε ένα μέσο με διαφορετική διηλεκτρική σταθερά, μέρος της ενέργειας του παλμού ανακλάται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Η χρονική διαφορά μεταξύ της στιγμής μετάδοσης του παλμού του ραντάρ και της στιγμής λήψης του σήματος ηχούς είναι ανάλογη της απόστασης σύμφωνα με την οποία υπολογίζεται η στάθμη υγρού ή η στάθμη διεπαφής δύο μέσων. Η ένταση του ανακλώμενου σήματος ηχούς εξαρτάται από τη διηλεκτρική σταθερά του μέσου. Όσο μεγαλύτερη είναι η διηλεκτρική σταθερά, τόσο μεγαλύτερη είναι η ένταση του ανακλώμενου σήματος. Η τεχνολογία κατευθυνόμενων κυμάτων έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες μεθόδους μέτρησης στάθμης, καθώς οι παλμοί ραντάρ είναι ουσιαστικά ανοσία στη σύνθεση του μέσου, στην ατμόσφαιρα της δεξαμενής, στη θερμοκρασία και στην πίεση. Δεδομένου ότι οι παλμοί του ραντάρ οδηγούνται κατά μήκος του καθετήρα αντί να διαδίδονται ελεύθερα σε όλη τη δεξαμενή, η τεχνολογία κατευθυνόμενων κυμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε μικρές και στενές δεξαμενές, καθώς και σε δεξαμενές με στενά ακροφύσια. Για ευκολία στη χρήση και τη συντήρηση σε διάφορες συνθήκες, οι πομποί επιπέδου 5300 χρησιμοποιούν τις ακόλουθες αρχές και σχεδιαστικές λύσεις:

Αρθρωτότητα σχεδίων;

Προηγμένη αναλογική και ψηφιακή επεξεργασία σήματος.

Δυνατότητα χρήσης πολλών τύπων ανιχνευτών ανάλογα με τις συνθήκες χρήσης του μετρητή στάθμης.

Σύνδεση με καλώδιο δύο καλωδίων (τροφοδοσία παρέχεται μέσω του κυκλώματος σήματος).

Υποστηρίζει το ψηφιακό πρωτόκολλο επικοινωνίας HART, παρέχοντας έξοδο ψηφιακών δεδομένων και διαμόρφωση απομακρυσμένου οργάνου χρησιμοποιώντας συσκευή επικοινωνίας χειρός Model 375 ή 475 ή προσωπικό υπολογιστή που εκτελεί λογισμικό Rosemount Radar Master.

2) F.V.540 -βαλβίδα ελέγχου διακοπής

Η βαλβίδα διακοπής και ελέγχου έχει σχεδιαστεί για να ελέγχει αυτόματα τη ροή υγρών και αέριων μέσων, συμπεριλαμβανομένων επιθετικών και επικίνδυνων πυρκαγιάς, καθώς και να κλείνει αγωγούς.

Η αρχή λειτουργίας της βαλβίδας ελέγχου είναι η αλλαγή της υδραυλικής αντίστασης και, κατά συνέπεια, της απόδοσης της βαλβίδας αλλάζοντας την περιοχή ροής του συγκροτήματος πεταλούδας. Η κίνηση του εμβόλου ελέγχεται από μια κίνηση. Όταν η ράβδος του ενεργοποιητή κινείται υπό την επίδραση ενός σήματος ελέγχου, το έμβολο της βαλβίδας κάνει μια παλινδρομική κίνηση στο χιτώνιο. Ανάλογα με την απαιτούμενη υπό όρους απόδοση και χαρακτηριστικά ροής, δημιουργείται ένα σύνολο οπών ή παραθύρων με προφίλ στην κυλινδρική επιφάνεια του δακτυλίου. Η περιοχή των οπών μέσω των οποίων στραγγαλίζεται το μέσο εργασίας εξαρτάται από το ύψος του εμβόλου.

Ένας μηχανισμός κίνησης διαφράγματος-ελατηρίου άμεσης ή αντίστροφης δράσης μετατρέπει τις αλλαγές στην πίεση του πεπιεσμένου αέρα που παρέχεται στην κοιλότητα εργασίας σε κίνηση ράβδου. Ελλείψει πίεσης πεπιεσμένου αέρα στην κοιλότητα εργασίας του μηχανισμού κίνησης, το έμβολο, υπό την επίδραση της δύναμης που αναπτύσσεται από το ελατήριο, εγκαθίσταται στη χαμηλότερη θέση στη μονάδα NC (έκδοση - κανονικά κλειστή).

Ο ρυθμιστής θέσης έχει σχεδιαστεί για να βελτιώνει την ακρίβεια τοποθέτησης του στελέχους ενεργοποιητή και του στελέχους βαλβίδας που είναι συνδεδεμένο σε αυτό.

3) Τεχνογράφος-160 Μ

Τα όργανα ένδειξης και εγγραφής TECHNOGRAPH 160M είναι σχεδιασμένα για μέτρηση και καταγραφή μέσω δώδεκα καναλιών (K1-K9, KA, HF, KS) τάσης και συνεχούς ρεύματος, καθώς και μη ηλεκτρικών μεγεθών που μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα συνεχούς ρεύματος ή ενεργή αντίσταση.

Οι συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες βιομηχανίες για τον έλεγχο και την καταγραφή των παραγωγικών και τεχνολογικών διαδικασιών.

Οι συσκευές σάς επιτρέπουν:

Έλεγχος θέσης;

Ένδειξη του αριθμού καναλιού σε μονοψήφια οθόνη και της τιμής της μετρούμενης τιμής σε τετραψήφια οθόνη.

Αναλογική, ψηφιακή ή συνδυασμένη εγγραφή σε ταινία γραφήματος.

Ανταλλαγή δεδομένων μέσω καναλιού RS-232 ή RS-485 από υπολογιστή.

Μέτρηση και καταγραφή στιγμιαίας ροής (εξαγωγή ρίζας), καθώς και καταγραφή μέσης ή συνολικής ροής ανά ώρα.

Η εγγραφή πραγματοποιείται με μια κεφαλή εκτύπωσης με μαρκαδόρο έξι χρωμάτων, ο πόρος εγγραφής είναι ένα εκατομμύριο κουκκίδες για κάθε χρώμα.

Παράμετροι διεπαφής: ρυθμός baud 2400 bps, 8 bit δεδομένων, 2 bit διακοπής, χωρίς ισοτιμία και χωρίς σήματα ετοιμότητας.

4) Πολύπλευροςου βιομηχανικός ρυθμιστής KR5500

Οι βιομηχανικοί ρυθμιστές γενικής χρήσης της σειράς KR 5500 έχουν σχεδιαστεί για τη μέτρηση, την ένδειξη και τη ρύθμιση ισχύος και τάσης συνεχούς ρεύματος ή ενεργού αντίστασης από αισθητήρες πίεσης, ροής, στάθμης, θερμοκρασίας κ.λπ.

Οι ρυθμιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεταλλουργικές, πετροχημικές, ενεργειακές και άλλες βιομηχανίες για τον έλεγχο και τη ρύθμιση της παραγωγής και των τεχνολογικών διαδικασιών. Το αναμφισβήτητο πλεονέκτημα αυτών των συσκευών είναι το εκτεταμένο εύρος κλιματικών συνθηκών για τη χρήση τους: μπορούν να λειτουργήσουν σε περιοχή θερμοκρασίας -5...+55°C και υγρασία 10...80%.

Οι βιομηχανικοί ρυθμιστές γενικής χρήσης της σειράς KR 5500 είναι συσκευές υψηλής ακρίβειας και αξιοπιστίας του πιο σύγχρονου επιπέδου, με προγραμματιζόμενο από το χρήστη νόμο ελέγχου (P, PI, PID) και με 1 ή 2 εξόδους διαφόρων τύπων. Η ανταλλαγή δεδομένων με υπολογιστή πραγματοποιείται μέσω διεπαφών RS 422 ή RS 485. Οι λειτουργίες εξαγωγής ρίζας και τετραγωνισμού σάς επιτρέπουν να ελέγχετε όχι μόνο τη θερμοκρασία, αλλά και άλλες παραμέτρους τεχνολογικών διεργασιών - πίεση, ροή, επίπεδο σε μονάδες της μετρούμενης τιμής . Τα αποτελέσματα της μέτρησης εμφανίζονται στην οθόνη LED.

Σκοπός

Ρυθμιστές με ψηφιακή οθόνη και προγραμματιζόμενο τύπο νόμου ελέγχου - PID, PD, P - έχουν σχεδιαστεί για να μετρούν και να ρυθμίζουν τη θερμοκρασία και άλλα μη ηλεκτρικά μεγέθη (πίεση, ροή, στάθμη κ.λπ.), που μετατρέπονται σε ηλεκτρικά σήματα ισχύος και τάσης συνεχούς ρεύματος .

συμπέρασμα

αυτοματοποιημένο τεχνολογικό έλεγχο απορριμμάτων

Στην εργασία αυτή εξετάστηκε το θέμα της αυτοματοποίησης της τεχνολογικής διαδικασίας συλλογής επεξεργασίας λυμάτων.

Αρχικά, καθορίστηκε ποιες παραμέτρους χρειαζόμασταν να ελέγξουμε και να ρυθμίσουμε. Στη συνέχεια επιλέγονται τα αντικείμενα ρύθμισης και εξοπλισμού με τα οποία μπορεί να επιτευχθεί ο καθορισμένος στόχος.

Η υψηλή αποτελεσματικότητα της χρήσης αυτοματοποιημένου ελέγχου παραμέτρων και η βελτιστοποίηση της λειτουργίας διαφόρων τεχνολογικών συστημάτων με μηχανισμούς που λειτουργούν σε μεταβλητούς τρόπους λειτουργίας έχει επιβεβαιωθεί από πολυετή παγκόσμια εμπειρία. Η χρήση αυτοματισμού καθιστά δυνατή τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας των τεχνολογικών εγκαταστάσεων και τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων.

Βιβλιογραφία

1. Τεκμηρίωση σχεδιασμού για εργαστήριο IF - 9. OJSC "Uralorgsintez" 2010

2. Rosemount 5300 Guided Wave Level Transmitters. Εγχειρίδιο λειτουργίας.

3. Κατάλογος προϊόντων «Σύγχρονα μέσα ελέγχου, ρύθμισης και καταχώρισης τεχνολογικών διεργασιών στη βιομηχανία» NFP «Sensorika» Yekaterinburg.

4. Αυτοματοποίηση παραγωγικών διαδικασιών στη χημική βιομηχανία / Lapshenkov G.I., Polotsky L.M. Εκδ. 3ο, αναθεωρημένο και επιπλέον - Μ.: Χημεία, 1988, 288 σελ.

5. Κατάλογος προϊόντων και εφαρμογών της Teplopribor OJSC, Chelyabinsk

Δημοσιεύτηκε στο Allbest.ru

Παρόμοια έγγραφα

Ανασκόπηση των βασικών λειτουργιών των αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών (APCS), των μεθόδων εφαρμογής τους. Τύποι αυτοματοποιημένης υποστήριξης συστημάτων ελέγχου διεργασιών: πληροφορίες, υλικό, μαθηματικά, λογισμικό, οργανωτικά, μετρολογικά, εργονομικά.

παρουσίαση, προστέθηκε 02/10/2014


Αιτιολόγηση της ανάγκης επεξεργασίας λυμάτων από υπολειμματικά προϊόντα πετρελαίου και μηχανικές ακαθαρσίες. Τρία τυπικά μεγέθη αυτοματοποιημένων μονάδων καθαρισμού μπλοκ. Ποιότητα επεξεργασίας νερού με μέθοδο επίπλευσης. Σχέδιο καθαρισμού νερού στην εγκατάσταση επεξεργασίας λαδιού Chernovskoye.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 04/07/2015


Μελέτη της τεχνολογικής διαδικασίας ξήρανσης ζυμαρικών. Μπλοκ διάγραμμα του συστήματος αυτοματισμού ελέγχου διαδικασίας. Όργανα και εξοπλισμός αυτοματισμού. Μετασχηματισμοί δομικών διαγραμμάτων (βασικοί κανόνες). Τύποι σύνδεσης δυναμικών συνδέσμων.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 22/12/2010


Προσδιορισμός της συγκέντρωσης ρύπων στα λύματα πριν από τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Απαιτούμενοι δείκτες ποιότητας των επεξεργασμένων λυμάτων. Οριζόντιες παγίδες άμμου με κυκλική κίνηση του νερού. Υδρομηχανοποιημένη συλλογή άμμου. Πρόγραμμα επεξεργασίας οικιακού νερού.

δοκιμή, προστέθηκε 11/03/2014


Σύστημα ρύθμισης και ελέγχου θερμοκρασίας σε αντιδραστήρα αυτόκλειστου στην παραγωγή πολυβινυλοχλωριδίου. Μπλοκ διάγραμμα αυτοματοποίησης της τεχνολογικής διαδικασίας διήθησης. Αρχή λειτουργίας συσκευών συστήματος ελέγχου. Σχέδιο βαλβίδας σωλήνα.

εργασία μαθήματος, προστέθηκε 02/01/2014


Μετρολογικά χαρακτηριστικά και σφάλματα μετρήσεων και οργάνων μέτρησης. Τεχνικά στοιχεία, σκοπός, σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας των μετρητών. Κύριοι τύποι, αρχές λειτουργίας και περιοχές εφαρμογής μηχανικών και υδροστατικών μετρητών στάθμης.

δοκιμή, προστέθηκε στις 11/02/2010


Προβλήματα αυτοματισμού της χημικής βιομηχανίας. Δυνατότητες σύγχρονων συστημάτων αυτοματοποιημένου ελέγχου τεχνολογικών διεργασιών σε επιχειρήσεις χημικής βιομηχανίας. Τα κύρια χαρακτηριστικά του τεχνολογικού εξοπλισμού των χημικών επιχειρήσεων.

περίληψη, προστέθηκε 12/05/2010


Ταξινόμηση των λυμάτων και μέθοδοι επεξεργασίας τους. Οι κύριες δραστηριότητες της επιχείρησης Mosvodokanal. Τεχνολογικό διάγραμμα διαδικασίας πλυσίματος αυτοκινήτων και διήθησης νερού. Μπλοκ διάγραμμα ελέγχου συστήματος καθαρισμού νερού, χειριστές προγράμματος CoDeSys.

έκθεση πρακτικής, προστέθηκε 06/03/2014


Ανάλυση της δυνατότητας αυτοματοποίησης των διαδικασιών επεξεργασίας λυμάτων. Σχεδιάζοντας ένα μπλοκ διάγραμμα της στάθμης του νερού για την πλήρωση της δεξαμενής. Ανάπτυξη αλγορίθμου για τη λειτουργία του συστήματος αυτοματισμού και διεπαφής οπτικής απεικόνισης πληροφοριών μέτρησης.

διατριβή, προστέθηκε 06/03/2014


Μελέτη της τεχνολογικής διαδικασίας των συστημάτων παροχής θερμότητας και νερού στην επιχείρηση και τα χαρακτηριστικά του τεχνολογικού εξοπλισμού. Αξιολόγηση του συστήματος ελέγχου και των παραμέτρων ελέγχου. Επιλογή αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου για την παρακολούθηση και την καταγραφή της ηλεκτρικής ενέργειας.

Εισαγωγή

Θεωρητικό μέρος

1.1 Βασικές αρχές επεξεργασίας λυμάτων

2 Ανάλυση σύγχρονων μεθόδων επεξεργασίας λυμάτων

3 Ανάλυση της δυνατότητας αυτοματοποίησης των διαδικασιών επεξεργασίας λυμάτων

4 Ανάλυση υπάρχοντος υλικού (λογικά προγραμματιζόμενοι ελεγκτές PLC) και λογισμικού

5 Συμπεράσματα για το πρώτο κεφάλαιο

2. Εξάρτημα κυκλώματος

2.1 Ανάπτυξη μπλοκ διαγράμματος της στάθμης του νερού για την πλήρωση της δεξαμενής

2.2 Ανάπτυξη λειτουργικού διαγράμματος

3 Υπολογισμός του ρυθμιστικού φορέα

4 Καθορισμός των ρυθμίσεων του ελεγκτή. Σύνθεση αυτοκινούμενων όπλων

5 Υπολογισμός παραμέτρων του ενσωματωμένου ADC

2.6 Συμπέρασμα για το δεύτερο κεφάλαιο

3. Μέρος λογισμικού

3.1 Ανάπτυξη αλγορίθμου για τη λειτουργία του συστήματος SAC στο περιβάλλον CoDeSys

3.2 Ανάπτυξη προγράμματος στο περιβάλλον CoDeSys

3 Ανάπτυξη διεπαφής για οπτική απεικόνιση πληροφοριών μέτρησης

4 Συμπεράσματα για το τρίτο κεφάλαιο

4. Οργανωτικό και οικονομικό μέρος

4.1 Οικονομική απόδοση των αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών

2 Υπολογισμός του κύριου κόστους του συστήματος ελέγχου

3 Οργάνωση παραγωγικών διαδικασιών

4.4 Συμπεράσματα για την τέταρτη ενότητα

5. Ασφάλεια ζωής και προστασία του περιβάλλοντος

5.1 Ασφάλεια ζωής

2 Προστασία του περιβάλλοντος

3 Συμπεράσματα για το πέμπτο κεφάλαιο

συμπέρασμα

Βιβλιογραφία

Εισαγωγή

Ανά πάσα στιγμή, οι ανθρώπινοι οικισμοί και οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις βρίσκονταν σε κοντινή απόσταση από γλυκά νερά που χρησιμοποιούνται για πόσιμο, υγιεινό, γεωργικό και βιομηχανικό σκοπό. Στη διαδικασία της ανθρώπινης χρήσης του νερού, άλλαξε τις φυσικές του ιδιότητες και σε ορισμένες περιπτώσεις έγινε επικίνδυνο από υγειονομική άποψη. Στη συνέχεια, με την ανάπτυξη του μηχανολογικού εξοπλισμού σε πόλεις και βιομηχανικές εγκαταστάσεις, προέκυψε η ανάγκη να καθιερωθούν οργανωμένες μέθοδοι για την απόρριψη μολυσμένων ροών λυμάτων μέσω ειδικών υδραυλικών κατασκευών.

Επί του παρόντος, η σημασία του γλυκού νερού ως φυσικής πρώτης ύλης αυξάνεται συνεχώς. Όταν χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή και στη βιομηχανία, το νερό μολύνεται με ουσίες ορυκτής και οργανικής προέλευσης. Αυτό το νερό ονομάζεται κοινώς απόβλητα.

Ανάλογα με την προέλευση των λυμάτων, μπορεί να περιέχει τοξικές ουσίες και παθογόνους παράγοντες διαφόρων μολυσματικών ασθενειών. Τα συστήματα διαχείρισης νερού πόλεων και βιομηχανικών επιχειρήσεων είναι εξοπλισμένα με σύγχρονα συγκροτήματα αγωγών βαρύτητας και πίεσης και άλλες ειδικές κατασκευές που πραγματοποιούν την απομάκρυνση, τον καθαρισμό, την εξουδετέρωση και τη χρήση του νερού και των ιζημάτων που προκύπτουν. Τέτοια συγκροτήματα ονομάζονται συστήματα αποχέτευσης. Τα συστήματα αποχέτευσης προβλέπουν επίσης την απομάκρυνση και τον καθαρισμό της βροχής και του λιωμένου νερού. Η κατασκευή των συστημάτων αποχέτευσης καθορίστηκε από την ανάγκη εξασφάλισης κανονικών συνθηκών διαβίωσης για τον πληθυσμό των πόλεων και των κατοικημένων περιοχών και τη διατήρηση της καλής κατάστασης του φυσικού περιβάλλοντος.

Βιομηχανική ανάπτυξη και αστική ανάπτυξη στην Ευρώπη τον 19ο αιώνα. Οδήγησε στην κατασκευή αποχετευτικών καναλιών. Ισχυρή ώθηση για την ανάπτυξη της αστικής υγιεινής ήταν η επιδημία χολέρας στην Αγγλία το 1818. Τα επόμενα χρόνια, στη χώρα αυτή, με τις προσπάθειες του κοινοβουλίου, εφαρμόστηκαν μέτρα για την αντικατάσταση των ανοιχτών καναλιών με υπόγεια, εγκρίθηκαν πρότυπα για την ποιότητα των λυμάτων που απορρίπτονται σε ταμιευτήρες και οργανώθηκε βιολογικός καθαρισμός των οικιακών λυμάτων σε αρδευτικά πεδία.

Το 1898 τέθηκε σε λειτουργία το πρώτο σύστημα αποστράγγισης στη Μόσχα, το οποίο περιελάμβανε δίκτυα αποστράγγισης βαρύτητας και πίεσης, αντλιοστάσιο και πεδία άρδευσης Λούμπλιν. Έγινε η ιδρυτής του μεγαλύτερου συστήματος διάθεσης και επεξεργασίας λυμάτων της Μόσχας στην Ευρώπη.

Ιδιαίτερη σημασία έχει η ανάπτυξη ενός σύγχρονου συστήματος αποχέτευσης οικιακών και βιομηχανικών λυμάτων, παρέχοντας υψηλό βαθμό προστασίας του φυσικού περιβάλλοντος από τη ρύπανση. Τα πιο σημαντικά αποτελέσματα επιτεύχθηκαν στην ανάπτυξη νέων τεχνολογικών λύσεων για την αποτελεσματική χρήση του νερού σε συστήματα διάθεσης λυμάτων και επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων.

Προϋποθέσεις για την επιτυχή επίλυση αυτών των προβλημάτων στην κατασκευή συστημάτων αποχέτευσης είναι οι εξελίξεις που πραγματοποιούνται από εξειδικευμένους ειδικούς χρησιμοποιώντας τα τελευταία επιτεύγματα της επιστήμης και της τεχνολογίας στον τομέα της κατασκευής και ανακατασκευής δικτύων αποχέτευσης και εγκαταστάσεων επεξεργασίας.

1. Θεωρητικό μέρος

1 Βασικές αρχές επεξεργασίας λυμάτων

Τα λύματα είναι κάθε νερό και βροχόπτωση που απορρίπτεται σε δεξαμενές από τα εδάφη βιομηχανικών επιχειρήσεων και κατοικημένων περιοχών μέσω του αποχετευτικού συστήματος ή λόγω βαρύτητας, οι ιδιότητες των οποίων έχουν υποβαθμιστεί ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Τα λύματα μπορούν να ταξινομηθούν ανά πηγή σε:

) Τα βιομηχανικά (βιομηχανικά) λύματα (που παράγονται σε τεχνολογικές διεργασίες κατά την παραγωγή ή την εξόρυξη) απορρίπτονται μέσω βιομηχανικού ή γενικού συστήματος αποχέτευσης.

) Τα οικιακά (οικιακά και κοπράνων) λύματα (που παράγονται σε οικιακούς χώρους, καθώς και σε οικιακές εγκαταστάσεις παραγωγής, για παράδειγμα, ντους, τουαλέτες) απορρίπτονται μέσω του οικιακού ή γενικού αποχετευτικού συστήματος.

) Τα επιφανειακά λύματα (διαιρούμενα σε όμβρια και λιωμένα, δηλαδή που σχηματίζονται από το λιώσιμο του χιονιού, του πάγου, του χαλαζιού), συνήθως απορρίπτονται μέσω ενός συστήματος αποχέτευσης όμβριων. Μπορούν επίσης να ονομαστούν "αποχετεύσεις καταιγίδας".

Τα βιομηχανικά λύματα, σε αντίθεση με τα ατμοσφαιρικά και οικιακά λύματα, δεν έχουν σταθερή σύσταση και μπορούν να χωριστούν σε:

) Σύνθεση ρύπων.

) Συγκεντρώσεις ρύπων.

) Ιδιότητες ρύπων.

) Οξύτητα.

) Τοξικές επιδράσεις και επιπτώσεις ρύπων στα υδατικά συστήματα.

Ο κύριος σκοπός της επεξεργασίας των λυμάτων είναι η παροχή νερού. Το σύστημα ύδρευσης (κατοικημένης περιοχής ή βιομηχανικής επιχείρησης) πρέπει να διασφαλίζει ότι το νερό λαμβάνεται από φυσικές πηγές, καθαρίζεται εάν απαιτείται από τις απαιτήσεις των καταναλωτών και παρέχεται στους τόπους κατανάλωσης.

Διάγραμμα παροχής νερού: 1 - πηγή παροχής νερού, 2 - δομή εισαγωγής νερού, 3 - αντλιοστάσιο της πρώτης ανόδου, 4 - εγκαταστάσεις επεξεργασίας, 5 - δεξαμενή καθαρού νερού, 6 - αντλιοστάσιο της δεύτερης ανόδου, 7 - αγωγοί νερού , 8 - πύργος νερού, 9 - δίχτυ διανομής νερού.

Για την εκτέλεση αυτών των εργασιών, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες κατασκευές που αποτελούν συνήθως μέρος του συστήματος παροχής νερού:

) Κατασκευές υδροληψίας μέσω των οποίων λαμβάνεται νερό από φυσικές πηγές.

) Ανυψωτικές κατασκευές, δηλαδή αντλιοστάσια που τροφοδοτούν νερό σε χώρους καθαρισμού, αποθήκευσης ή κατανάλωσης του.

) Εγκαταστάσεις καθαρισμού νερού.

) Αγωγοί ύδρευσης και δίκτυα ύδρευσης που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά και παροχή νερού στους χώρους κατανάλωσης του.

) Πύργοι και δεξαμενές που παίζουν το ρόλο των δεξαμενών ελέγχου και εφεδρείας στο σύστημα ύδρευσης.

1.2 Ανάλυση σύγχρονων μεθόδων επεξεργασίας λυμάτων

Οι σύγχρονες μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων μπορούν να χωριστούν σε μηχανικές, φυσικοχημικές και βιοχημικές. Κατά τη διαδικασία της επεξεργασίας των λυμάτων, σχηματίζεται λάσπη, η οποία υπόκειται σε εξουδετέρωση, απολύμανση, αφυδάτωση, ξήρανση και η επακόλουθη διάθεση της λάσπης είναι δυνατή. Εάν, σύμφωνα με τις συνθήκες απόρριψης λυμάτων σε μια δεξαμενή, απαιτείται υψηλότερος βαθμός καθαρισμού, τότε μετά την ολοκλήρωση των εγκαταστάσεων βιολογικής επεξεργασίας λυμάτων, εγκαθίστανται εγκαταστάσεις βαθιάς επεξεργασίας.

Οι εγκαταστάσεις μηχανικής επεξεργασίας λυμάτων έχουν σχεδιαστεί για να συγκρατούν αδιάλυτες ακαθαρσίες. Αυτά περιλαμβάνουν σχάρες, κόσκινα, παγίδες άμμου, δεξαμενές καθίζησης και φίλτρα διαφόρων σχεδίων. Τα πλέγματα και τα κόσκινα έχουν σχεδιαστεί για να συγκρατούν μεγάλους ρύπους οργανικής και ορυκτής προέλευσης.

Οι παγίδες άμμου χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό ορυκτών ακαθαρσιών, κυρίως άμμου. Οι δεξαμενές καθίζησης παγιδεύουν τους ρύπους των λυμάτων που καθιζάνουν και επιπλέουν.

Για την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων που περιέχουν συγκεκριμένους ρύπους, χρησιμοποιούνται δομές που ονομάζονται λιποπαγίδες, παγίδες λαδιού, παγίδες λαδιού και πίσσας κ.λπ.

Οι εγκαταστάσεις μηχανικής επεξεργασίας λυμάτων είναι ένα προκαταρκτικό στάδιο πριν από τη βιολογική επεξεργασία. Κατά τον μηχανικό καθαρισμό των αστικών λυμάτων, είναι δυνατό να συγκρατηθεί έως και το 60% των αδιάλυτων ρύπων.

Οι φυσικοχημικές μέθοδοι για την επεξεργασία των αστικών λυμάτων, λαμβάνοντας υπόψη τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες, χρησιμοποιούνται πολύ σπάνια. Αυτές οι μέθοδοι χρησιμοποιούνται κυρίως για την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων.

Οι μέθοδοι φυσικοχημικής επεξεργασίας βιομηχανικών λυμάτων περιλαμβάνουν: επεξεργασία αντιδραστηρίων, ρόφηση, εκχύλιση, εξάτμιση, απαέρωση, ανταλλαγή ιόντων, οζονισμό, ηλεκτροπλόνωση, χλωρίωση, ηλεκτροδιάλυση κ.λπ.

Οι βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων βασίζονται στη ζωτική δραστηριότητα των μικροοργανισμών που ανοργανοποιούν τις διαλυμένες οργανικές ενώσεις, οι οποίες είναι πηγές τροφής για τους μικροοργανισμούς. Οι εγκαταστάσεις βιολογικής επεξεργασίας μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους.

Εικόνα 3 - Σχέδιο επεξεργασίας λυμάτων με χρήση βιοφίλτρων

Σχέδιο επεξεργασίας λυμάτων με χρήση βιοφίλτρων: 1 - πλέγμα; 2 - παγίδα άμμου. 3 - αγωγός για αφαίρεση άμμου. 4 - δεξαμενή κύριας καθίζησης. 5 - έξοδος λάσπης. 6 - βιοφίλτρο. 7 - jet sprinkler. 8 - σημείο χλωρίωσης. 9 - δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης. 10 - τεύχος.

Η μηχανική επεξεργασία λυμάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τρόπους:

)Η πρώτη μέθοδος είναι να στραγγίσετε το νερό μέσω κόσκινων και κόσκινων, διαχωρίζοντας έτσι τα στερεά σωματίδια.

)Η δεύτερη μέθοδος είναι η καθίζηση του νερού σε ειδικές δεξαμενές καθίζησης, με αποτέλεσμα τα σωματίδια ορυκτών να καθιζάνουν στον πυθμένα.

Εικόνα 4 - Τεχνολογικό διάγραμμα μονάδας επεξεργασίας με μηχανική επεξεργασία λυμάτων

Διάγραμμα ροής διαδικασίας: 1 - λύματα. 2 - σχάρες? 3 - παγίδες άμμου. 4 - δεξαμενές καθίζησης. 5 - μίξερ? 6 - δεξαμενή επαφής. 7 - απελευθέρωση? 8 - θραυστήρες. 9 - περιοχές άμμου. 10 - χωνευτήρια? 11 - χλωρίωση; 12 - περιοχές λάσπης. 13 - απόβλητα? 14 - πολτός; 15 - πολτός άμμου. 16 - ακατέργαστο ίζημα. 17 - ίζημα που έχει υποστεί ζύμωση. 18 - νερό αποστράγγισης. 19 - νερό χλωρίου.

Τα λύματα από το αποχετευτικό δίκτυο ρέουν πρώτα σε οθόνες ή κόσκινα, όπου φιλτράρονται, και μεγάλα εξαρτήματα - κουρέλια, απορρίμματα κουζίνας, χαρτί κ.λπ. - κρατούνται. Τα μεγάλα εξαρτήματα που συγκρατούνται από σχάρες και πλέγματα αφαιρούνται για απολύμανση. Τα στραγγισμένα λύματα εισέρχονται σε αμμοπαγίδες, όπου συγκρατούνται ακαθαρσίες, κυρίως ορυκτής προέλευσης (άμμος, σκωρία, άνθρακας, τέφρα κ.λπ.).

1.3 Ανάλυση της δυνατότητας αυτοματισμού, διεργασιών επεξεργασίας λυμάτων

Οι κύριοι στόχοι της αυτοματοποίησης συστημάτων και κατασκευών λυμάτων είναι η βελτίωση της ποιότητας της διάθεσης και επεξεργασίας λυμάτων (αδιάλειπτη απόρριψη και άντληση λυμάτων, ποιότητα επεξεργασίας λυμάτων κ.λπ.), η μείωση του λειτουργικού κόστους και η βελτίωση των συνθηκών εργασίας.

Η κύρια λειτουργία των συστημάτων και κατασκευών αποχέτευσης είναι η αύξηση της αξιοπιστίας των κατασκευών παρακολουθώντας την κατάσταση του εξοπλισμού και ελέγχοντας αυτόματα την αξιοπιστία των πληροφοριών και τη σταθερότητα των κατασκευών. Όλα αυτά συμβάλλουν στην αυτόματη σταθεροποίηση των παραμέτρων της τεχνολογικής διαδικασίας και των δεικτών ποιότητας της επεξεργασίας λυμάτων, στην άμεση απόκριση σε ενοχλητικές επιδράσεις (αλλαγές στην ποσότητα των απορριπτόμενων λυμάτων, αλλαγές στην ποιότητα των επεξεργασμένων λυμάτων). Ο απώτερος στόχος του αυτοματισμού είναι η αύξηση της αποτελεσματικότητας των δραστηριοτήτων διαχείρισης. Το σύστημα διαχείρισης της μονάδας επεξεργασίας έχει τις ακόλουθες δομές: λειτουργικό; οργανωτικός; ενημερωτικό? λογισμικό; τεχνικός.

Η βάση για τη δημιουργία ενός συστήματος είναι η λειτουργική δομή, ενώ οι υπόλοιπες δομές καθορίζονται από την ίδια τη λειτουργική δομή. Με βάση τη λειτουργικότητά τους, κάθε σύστημα ελέγχου χωρίζεται σε τρία υποσυστήματα:

επιχειρησιακός έλεγχος και διαχείριση τεχνολογικών διαδικασιών·

επιχειρησιακός σχεδιασμός τεχνολογικών διαδικασιών·

υπολογισμός τεχνικών και οικονομικών δεικτών, ανάλυση και σχεδιασμός του αποχετευτικού συστήματος.

Επιπλέον, τα υποσυστήματα μπορούν να χωριστούν σύμφωνα με το κριτήριο της αποτελεσματικότητας (διάρκεια λειτουργιών) σε ιεραρχικά επίπεδα. Ομάδες παρόμοιων συναρτήσεων του ίδιου επιπέδου συνδυάζονται σε μπλοκ.

Εικόνα 5 - Λειτουργική δομή αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου για μονάδες επεξεργασίας λυμάτων

Για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της μεταφοράς δεδομένων, της επικοινωνίας με τα κέντρα ελέγχου και της διαχείρισης της απόρριψης νερού, καθώς και των διαδικασιών επεξεργασίας λυμάτων, μπορούμε να προτείνουμε την αντικατάσταση του όχι πάντα αξιόπιστου συστήματος τηλεφωνικής επικοινωνίας με οπτική ίνα. Ταυτόχρονα, οι περισσότερες διεργασίες σε συστήματα αυτόματου ελέγχου για δίκτυα αποχέτευσης, αντλιοστάσια και μονάδες επεξεργασίας λυμάτων θα εκτελούνται σε υπολογιστή. Αυτό ισχύει επίσης για τη λογιστική, την ανάλυση, τους υπολογισμούς μακροπρόθεσμου σχεδιασμού και εργασιών, καθώς και την εφαρμογή των απαραίτητων εγγράφων για την υποβολή εκθέσεων σχετικά με τη λειτουργία όλων των συστημάτων και δομών αποχέτευσης.

Για να εξασφαλιστεί η αδιάλειπτη λειτουργία των συστημάτων αποχέτευσης, με βάση τη λογιστική και την ανάλυση αναφοράς, είναι δυνατός ο μακροπρόθεσμος σχεδιασμός, ο οποίος θα αυξήσει τελικά την αξιοπιστία ολόκληρου του συγκροτήματος.

1.4 Ανάλυση υπάρχοντος υλικού (λογικά προγραμματιζόμενοι ελεγκτές PLC) και λογισμικού

Οι προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές (PLC) αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των συστημάτων αυτοματισμού εγκαταστάσεων και ελέγχου διεργασιών εδώ και δεκαετίες. Το φάσμα των εφαρμογών στις οποίες χρησιμοποιούνται τα PLC είναι πολύ ευρύ. Αυτά μπορεί να κυμαίνονται από απλά συστήματα ελέγχου φωτισμού έως συστήματα περιβαλλοντικής παρακολούθησης σε χημικά εργοστάσια. Η κεντρική μονάδα ενός PLC είναι ο ελεγκτής, στον οποίο προστίθενται εξαρτήματα για να παρέχουν την απαιτούμενη λειτουργικότητα και ο οποίος είναι προγραμματισμένος να εκτελεί μια συγκεκριμένη εργασία.

Η παραγωγή ελεγκτών πραγματοποιείται τόσο από γνωστούς κατασκευαστές ηλεκτρονικών ειδών, για παράδειγμα, Siemens, Fujitsu ή Motorola, όσο και από εταιρείες που ειδικεύονται στην παραγωγή ηλεκτρονικών ελέγχου, για παράδειγμα, Texas Instruments Inc. Φυσικά, όλοι οι ελεγκτές διαφέρουν όχι μόνο στη λειτουργικότητα, αλλά και στον συνδυασμό τιμής και ποιότητας. Δεδομένου ότι οι μικροελεγκτές Siemens είναι αυτή τη στιγμή οι πιο διαδεδομένοι στην Ευρώπη, μπορούν να βρεθούν τόσο σε εγκαταστάσεις παραγωγής όσο και σε πάγκους εργαστηρίου, θα επιλέξουμε τον Γερμανό κατασκευαστή.

Εικόνα 6 - Λογική ενότητα "LOGO"

Πεδίο εφαρμογής: έλεγχος τεχνολογικού εξοπλισμού (αντλίες, ανεμιστήρες, συμπιεστές, πρέσες), συστήματα θέρμανσης και εξαερισμού, συστήματα μεταφοράς, συστήματα ελέγχου κυκλοφορίας, έλεγχος εξοπλισμού μεταγωγής κ.λπ.

Προγραμματισμός ελεγκτών Siemens - LOGO!Basic modules μπορούν να εκτελεστούν από το πληκτρολόγιο με πληροφορίες που εμφανίζονται στην ενσωματωμένη οθόνη.

Πίνακας 1 Προδιαγραφές

Τάση τροφοδοσίας/τάση εισόδου: ονομαστική τιμή ~ 115 ... 240 V συχνότητα AC ~ 47 ... 63 Hz Κατανάλωση ρεύματος στην τάση τροφοδοσίας ~ 3,6 ... 6,0 W / ~ 230 V Διακριτές είσοδοι: Αριθμός εισόδων: 8 Τάση εισόδου : χαμηλό επίπεδο, όχι υψηλότερο επίπεδο, όχι λιγότερο από 5 V 12 V Ρεύμα εισόδου: χαμηλό επίπεδο, όχι υψηλότερο επίπεδο, όχι λιγότερο από ~0,03 mA ~0,08 mA/=0,12 mAD διακριτές έξοδοι: Αριθμός εξόδων 4 Γαλβανική απομόνωση ναι Σύνδεση διακριτή είσοδος ως φορτίο Πιθανές αναλογικές είσοδοι: Αριθμός εισόδων 4 (I1 και I2, I7 και I8) Εύρος μέτρησης = 0 ... 10 V Μέγιστη τάση εισόδου = 28,8 V Βαθμός προστασίας περιβλήματος IP 20 Βάρος 190 g

Η διαδικασία προγραμματισμού του ελεγκτή Siemens καταλήγει σε σύνδεση λογισμικού των απαιτούμενων λειτουργιών και ρύθμιση ρυθμίσεων (καθυστερήσεις ενεργοποίησης/απενεργοποίησης, τιμές μετρητή κ.λπ.). Για την εκτέλεση όλων αυτών των λειτουργιών, χρησιμοποιείται ένα ενσωματωμένο σύστημα μενού. Το ολοκληρωμένο πρόγραμμα μπορεί να ξαναγραφτεί σε μια μονάδα μνήμης που περικλείεται στη διεπαφή της μονάδας "LOGO!".

Ο μικροελεγκτής "LOGO!", κατασκευής της γερμανικής εταιρείας "Siemens", είναι κατάλληλος για όλες τις τεχνικές παραμέτρους.

Ας εξετάσουμε τους μικροελεγκτές εγχώριας παραγωγής. Στη Ρωσία επί του παρόντος δεν υπάρχουν πολλές επιχειρήσεις που παράγουν εξοπλισμό μικροελεγκτή. Αυτή τη στιγμή, μια επιτυχημένη επιχείρηση που ειδικεύεται στην παραγωγή συστημάτων αυτοματισμού ελέγχου είναι η εταιρεία OWEN, η οποία διαθέτει εγκαταστάσεις παραγωγής στην περιοχή της Τούλα. Αυτή η εταιρεία ειδικεύεται στην παραγωγή μικροελεγκτών και εξοπλισμού αισθητήρων από το 1992.

Ο ηγέτης των μικροελεγκτών από την OWEN είναι μια σειρά λογικών ελεγκτών PLC.

Εικόνα 7 - Εμφάνιση PLC-150

Το PLC-150 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τομείς - από τη δημιουργία συστημάτων ελέγχου για μικρού και μεσαίου μεγέθους αντικείμενα έως την κατασκευή συστημάτων αποστολής. Παράδειγμα Αυτοματισμός συστήματος παροχής νερού ενός κτιρίου με χρήση του ελεγκτή OWEN PLC 150 και της μονάδας εξόδου OWEN MVU 8.

Εικόνα 8 - Σχέδιο παροχής νερού σε κτίριο με χρήση PLC 150

Ας δούμε τις κύριες τεχνικές παραμέτρους του PLC-150. Γενικές πληροφορίες δίνονται στον πίνακα.

Πίνακας 2 Γενικές πληροφορίες

Σχεδιασμός Ενιαίο περίβλημα για τοποθέτηση σε DIN&rail (πλάτος 35 mm), μήκος 105 mm (6U), απόσταση ακροδεκτών 7,5 mm Βαθμός προστασίας περιβλήματος IP20 Τάση τροφοδοσίας: PLC 150&22090…264 V AC (ονομαστική τάση 220 V) με συχνότητα 47 Hz Ένδειξη μπροστινού πίνακα 1 ένδειξη τροφοδοτικό 6 ψηφιακές ενδείξεις κατάστασης εισόδου 4 ενδείξεις κατάστασης εξόδου 1 ένδειξη κατάστασης επικοινωνίας με CoDeSys 1 ένδειξη λειτουργίας προγράμματος χρήστη Κατανάλωση ισχύος 6 W

Οι πόροι του λογικού ελεγκτή PLC-150 φαίνονται στον Πίνακα 3.

Πίνακας 3 Πόροι

Κεντρικός επεξεργαστής Επεξεργαστής 32 bit RISC & 200 MHz βασισμένος στον πυρήνα ARM9 χωρητικότητα RAM 8 MB Μη πτητική μνήμη για αποθήκευση προγραμμάτων και αρχειοθέτησης στον πυρήνα του CoDeSys Μέγεθος μνήμης 4 MB Μέγεθος μνήμης 4 kV Χρόνος εκτέλεσης κύκλου PLC Ελάχιστος 250 μs (non-fi) , τυπικό από 1 ms

Πληροφορίες για διακριτές εισόδους δίνονται στον Πίνακα 4.

Πίνακας 4 Ψηφιακές είσοδοι

Αριθμός διακριτών εισόδων 6 Γαλβανική απομόνωση διακριτών εισόδων, ομάδα Ηλεκτρική ισχύς απομόνωσης διακριτών εισόδων 1,5 kV Μέγιστη συχνότητα σήματος που παρέχεται σε διακριτή είσοδο 1 kHz με επεξεργασία λογισμικού 10 kHz όταν χρησιμοποιείται μετρητής υλικού και επεξεργαστής κωδικοποιητή

Πληροφορίες σχετικά με τις αναλογικές εισόδους δίνονται στον Πίνακα 5.

Πίνακας 5 Αναλογικές είσοδοι

Αριθμός αναλογικών εισόδων 4 Τύποι υποστηριζόμενων ενοποιημένων σημάτων εισόδου Τάση 0...1 V, 0...10 V, -50...+50 mV Ρεύμα 0...5 mA, 0(4)...20 ΜΑ αντίσταση 0 .. .5 KOHM Τύποι υποστηριζόμενων αισθητήρων Θερμικές αντιστάσεις: TSM50M, TSP50P, TSM100M, TSP100P, TSN100N, TSM500M, TSP500P, TSN500N, TSP1000P, TSN1000N Thermocouples: , ТХА (K) ), Εμπορικό και Βιομηχανικό Επιμελητήριο (S ), TPP (R), TPR (V), TVR (A&1), TVR (A&2) Ενσωματωμένη χωρητικότητα ADC 16 bit Εσωτερική αντίσταση αναλογικής εισόδου: σε ρεύμα λειτουργία μέτρησης σε λειτουργία μέτρησης τάσης 0...10 V 50 Ohm περίπου 10 kOhm Χρόνος δειγματοληψίας μιας αναλογικής εισόδου 0,5 s Βασικό μειωμένο σφάλμα μέτρησης με αναλογικές εισόδους 0,5 % Απουσιάζει η γαλβανική απομόνωση των αναλογικών εισόδων

Ο προγραμματισμός PLC-150 πραγματοποιείται με τη χρήση του επαγγελματικού συστήματος προγραμματισμού CoDeSys v.2.3.6.1 και άνω. Το CoDeSys είναι ένα Σύστημα Ανάπτυξης Ελεγκτών. Το συγκρότημα αποτελείται από δύο κύρια μέρη: το περιβάλλον προγραμματισμού CoDeSys και το σύστημα εκτέλεσης CoDeSys SP. Το CoDeSys εκτελείται σε υπολογιστή και χρησιμοποιείται για την προετοιμασία προγραμμάτων. Τα προγράμματα μεταγλωττίζονται σε γρήγορο κώδικα μηχανής και φορτώνονται στον ελεγκτή. Το CoDeSys SP εκτελείται στον ελεγκτή, παρέχει φόρτωση και εντοπισμό σφαλμάτων κώδικα, συντήρηση I/O και άλλες λειτουργίες υπηρεσιών. Περισσότερες από 250 γνωστές εταιρείες κατασκευάζουν εξοπλισμό με CoDeSys. Χιλιάδες άνθρωποι που εργάζονται με αυτό καθημερινά επιλύουν προβλήματα βιομηχανικού αυτοματισμού. Σήμερα το CoDeSys είναι το πιο διαδεδομένο συγκρότημα προγραμματισμού IEC στον κόσμο. Στην πράξη, το ίδιο λειτουργεί ως πρότυπο και παράδειγμα συστημάτων προγραμματισμού IEC.

Ο συγχρονισμός του PLC με έναν προσωπικό υπολογιστή πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τη θύρα "COM", η οποία είναι διαθέσιμη σε κάθε προσωπικό υπολογιστή.

Ο μικροελεγκτής OVEN εγχώριας παραγωγής πληροί όλες τις παραμέτρους. Μπορείτε να συνδέσετε τόσο αναλογικές όσο και ψηφιακές συσκευές μέτρησης με ενοποιημένα σήματα σε αυτό. Ο ελεγκτής συνδέεται εύκολα με έναν προσωπικό υπολογιστή χρησιμοποιώντας μια θύρα "COM" και είναι δυνατή η απομακρυσμένη πρόσβαση. Είναι δυνατός ο συντονισμός του PLC-150 με προγραμματιζόμενους λογικούς ελεγκτές άλλων κατασκευαστών. Το PLC-150 έχει προγραμματιστεί χρησιμοποιώντας το Σύστημα Ανάπτυξης Ελεγκτών (CoDeSys), σε μια γλώσσα προγραμματισμού υψηλού επιπέδου.

5 Συμπεράσματα για το πρώτο κεφάλαιο

Αυτό το κεφάλαιο εξέτασε τα βασικά της επεξεργασίας λυμάτων, ανάλυση σύγχρονων μεθόδων επεξεργασίας και τη δυνατότητα αυτοματοποίησης αυτών των διαδικασιών.

Έγινε ανάλυση του υπάρχοντος υλικού (λογικά προγραμματιζόμενοι ελεγκτές PLC) και λογισμικού για τον έλεγχο του τεχνολογικού εξοπλισμού για την επεξεργασία λυμάτων. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση εγχώριων και ξένων κατασκευαστών μικροελεγκτών.

2. Εξάρτημα κυκλώματος

Μία από τις σημαντικές λειτουργίες του αυτοματισμού είναι: αυτόματος έλεγχος και διαχείριση τεχνολογικών διεργασιών, εξοπλισμός αντλιοστασίων και εγκαταστάσεων επεξεργασίας, δημιουργία αυτοματοποιημένων χώρων εργασίας για όλες τις ειδικότητες και προφίλ εργασίας με βάση τις σύγχρονες τεχνολογίες.

Η κύρια λειτουργία των συστημάτων και κατασκευών αποχέτευσης είναι η αύξηση της αξιοπιστίας των κατασκευών παρακολουθώντας την κατάσταση του εξοπλισμού και ελέγχοντας αυτόματα την αξιοπιστία των πληροφοριών και τη σταθερότητα των κατασκευών. Όλα αυτά συμβάλλουν στην αυτόματη σταθεροποίηση των παραμέτρων της τεχνολογικής διαδικασίας και των δεικτών ποιότητας της επεξεργασίας λυμάτων, στην άμεση απόκριση σε ενοχλητικές επιδράσεις (αλλαγές στην ποσότητα των απορριπτόμενων λυμάτων, αλλαγές στην ποιότητα των επεξεργασμένων λυμάτων). Ο απώτερος στόχος του αυτοματισμού είναι η αύξηση της αποτελεσματικότητας των δραστηριοτήτων διαχείρισης.

Τα σύγχρονα δίκτυα αποχέτευσης και τα αντλιοστάσια θα πρέπει, όποτε είναι δυνατόν, να σχεδιάζονται έτσι ώστε να ελέγχονται χωρίς τη συνεχή παρουσία προσωπικού συντήρησης.

1 Ανάπτυξη μπλοκ διαγράμματος της στάθμης του νερού για την πλήρωση της κύριας δεξαμενής

Το μπλοκ διάγραμμα του αυτόματου συστήματος ελέγχου παρουσιάζεται στο Σχήμα 9:

Εικόνα 9 - Μπλοκ διάγραμμα

Στα δεξιά του μπλοκ διαγράμματος είναι ένα PLC-150. Στα δεξιά του υπάρχει μια διεπαφή για σύνδεση σε τοπικό δίκτυο (Ethernet) για απόκτηση απομακρυσμένης πρόσβασης στον ελεγκτή. Το σήμα μεταδίδεται ψηφιακά. Μέσω της διεπαφής RS-232, πραγματοποιείται συντονισμός με έναν προσωπικό υπολογιστή. Δεδομένου ότι ο ελεγκτής δεν είναι απαιτητικός για το τεχνικό στοιχείο του υπολογιστή, ακόμη και ένα αδύναμο "μηχανή" όπως το Pentium 4 ή παρόμοια μοντέλα θα είναι αρκετό για τη σωστή λειτουργία ολόκληρου του συστήματος στο σύνολό του. Το σήμα μεταξύ του PLC-150 και ενός προσωπικού υπολογιστή μεταδίδεται ψηφιακά.

2 Ανάπτυξη λειτουργικού διαγράμματος

Το λειτουργικό διάγραμμα του αυτόματου συστήματος ελέγχου στάθμης νερού φαίνεται στο Σχήμα 10:

Σχήμα 10 λειτουργικό διάγραμμα

Παράμετροι της συνάρτησης μεταφοράς του αντικειμένου ελέγχου

Σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές έχουμε:

H= 3 [m] - ύψος σωλήνα.

η 0= 1,0 [m] - καθορισμένο επίπεδο.

Q n0 = 12000 [l/ώρα] - ονομαστική παροχή.

d = 1,4 [m] - διάμετρος σωλήνα.

Λειτουργία μεταφοράς Op-amp:

(1)

Ας υπολογίσουμε τις αριθμητικές τιμές της συνάρτησης μεταφοράς.

Επιφάνεια διατομής δεξαμενής:

(2)

Ονομαστική εισερχόμενη ροή:

(3)

Συντελεστής μεταφοράς Κ:

(4)

Χρονική σταθερά T:

(5)

Έτσι, η συνάρτηση μεταφοράς για το αντικείμενο ελέγχου θα έχει τη μορφή:

(6)

Η δομή του συστήματος αυτόματου ελέγχου φαίνεται στο Σχήμα 0:

Εικόνα 11 - Μπλοκ διάγραμμα του ACS

Όπου: Kr.o. είναι ο συντελεστής μεταφοράς του ρυθμιστικού φορέα (RO) του εισερχόμενου ρυθμού ροής Qpo.

Kd - συντελεστής μετάδοσης αισθητήρα επιπέδου h

Wp - λειτουργία μεταφοράς του αυτόματου ελεγκτή

Υπολογισμός του κέρδους του ρυθμιστή K r.o :

,

Οπου - αλλαγή στην εισερχόμενη ροή.

αλλαγή στο βαθμό ανοίγματος της βαλβίδας (σε ποσοστό).

Η εξάρτηση της εισερχόμενης ροής από το βαθμό ανοίγματος της βαλβίδας φαίνεται στο Σχήμα 12:

Εικόνα 12 - Εξάρτηση της εισερχόμενης ροής από το βαθμό ανοίγματος της βαλβίδας

Εκτίμηση κέρδους αισθητήρα στάθμης

Το κέρδος του αισθητήρα στάθμης ορίζεται ως ο λόγος της αύξησης της παραμέτρου εξόδου του αισθητήρα στάθμης i[mA] στην παράμετρο εισαγωγής [Μ].

Το μέγιστο ύψος της στάθμης υγρού που πρέπει να μετρήσει ο αισθητήρας στάθμης αντιστοιχεί σε 1,5 μέτρα και η αλλαγή στο τρέχον ενοποιημένο σήμα εξόδου του αισθητήρα στάθμης όταν η στάθμη αλλάζει στην περιοχή 0-1,5 μέτρα αντιστοιχεί σε 4-20 [mA ].

(7)

Οι γενικοί βιομηχανικοί αισθητήρες στάθμης διαθέτουν ενσωματωμένη λειτουργία εξομάλυνσης για το σήμα εξόδου χρησιμοποιώντας ένα στοιχείο αδρανούς φίλτρου πρώτης τάξης με ρυθμιζόμενη χρονική σταθερά Tf στην περιοχή από μονάδες έως δεκάδες δευτερόλεπτα. Επιλέγουμε τη σταθερά χρόνου φίλτρου Tf = 10 s.

Τότε η λειτουργία μεταφοράς του αισθητήρα στάθμης είναι:

(8)

Η δομή του συστήματος ελέγχου θα έχει τη μορφή:

Σχήμα 13 - δομή συστήματος ελέγχου

Απλοποιημένη δομή συστήματος ελέγχου με αριθμητικές τιμές:

Εικόνα 14 - απλοποιημένη δομή του συστήματος ελέγχου

Χαρακτηριστικά λογαριθμικής συχνότητας πλάτους-φάσης του αμετάβλητου τμήματος του συστήματος

Τα χαρακτηριστικά LAFCH του αμετάβλητου τμήματος του ACS κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μια κατά προσέγγιση μέθοδο, η οποία συνίσταται στο γεγονός ότι για μια σύνδεση με μια συνάρτηση μεταφοράς:

(9)

σε ένα λογαριθμικό πλέγμα συντεταγμένων μέχρι συχνότητας 1/T, όπου T=56 s είναι η χρονική σταθερά, το LFC έχει τη μορφή ευθείας γραμμής παράλληλης προς τον άξονα συχνότητας σε επίπεδο 20 log K=20 log0,43 =-7,3 dB και για συχνότητες μεγαλύτερες από 1 /T, το LAF έχει τη μορφή ευθείας γραμμής με κλίση -20 dB/dec στη συχνότητα σύζευξης 1/Tf, όπου η κλίση αλλάζει επιπλέον κατά -20 dB/dec και είναι -40 dB/dec.

Συχνότητες ζευγαρώματος:

(10)

(11)

Έτσι έχουμε:

Εικόνα 15 - LAPFC του αρχικού συστήματος ανοιχτού βρόχου

2.3 Ρυθμιστικός υπολογισμός για εισερχόμενες και εξερχόμενες ροές

Θα επιλέξουμε έναν ρυθμιστικό φορέα με βάση την υπό όρους χωρητικότητα Cv.

Η τιμή Cv υπολογίζεται σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο DIN EN 60534 σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:

(12)

όπου Q είναι ροή [m 3/h], ρ - πυκνότητα υγρών [kg/m 3], Δ p - διαφορά πίεσης [bar] μπροστά από τη βαλβίδα (P1) και πίσω από τη βαλβίδα (P2) προς την κατεύθυνση της ροής.

Στη συνέχεια για τον ρυθμιστή ροής Q n0 σύμφωνα με τα στοιχεία της πηγής:

(13)

Για πιθανή αλλαγή του ρυθμού ροής Qp κατά τον αυτόματο έλεγχο σε σχέση με την ονομαστική του τιμή Qp 0Η μέγιστη τιμή του Qp θεωρείται ότι είναι διπλάσια από την ονομαστική τιμή, δηλαδή .

Η διάμετρος της περιοχής ροής για την εισερχόμενη ροή υπολογίζεται ως εξής:

(14)

Ομοίως, για την εξερχόμενη ροή έχουμε:

(15)

(16)

2.4 Καθορισμός ρυθμίσεων ελεγκτή. Σύνθεση αυτοκινούμενων όπλων

Η κατασκευή του LAPFC ενός ACS ανοιχτού βρόχου βασίζεται σε μια συνέπεια της θεωρίας των γραμμικών συστημάτων, η οποία είναι ότι εάν το LAPFC ενός συστήματος ανοιχτού βρόχου (που αποτελείται από ελάχιστες συνδέσεις φάσης) έχει κλίση -20 dB/ μειώνεται στην περιοχή σημαντικών συχνοτήτων (ο τομέας αποκόπτεται κατά ±20 dB γραμμές), τότε:

το κλειστό ACS είναι σταθερό.

η λειτουργία μετάβασης ενός αυτόματου συστήματος ελέγχου κλειστού βρόχου είναι σχεδόν μονοτονική.

χρόνος ρύθμισης

. (17)

Δομή ενός συστήματος πηγής ανοιχτού βρόχου με ελεγκτή PI:

Εικόνα 16 - Δομή του αρχικού συστήματος με ελεγκτή PI

Επιθυμητό LFC (L και ) του απλού τύπου ACS ανοιχτού βρόχου, που σε κλειστή μορφή θα ικανοποιούσε τους καθορισμένους δείκτες ποιότητας, θα πρέπει να έχει, κοντά σε σημαντικές συχνότητες, κλίση του LFC ίση με -20 dB/dec και τομή με τη συχνότητα άξονα σε:

(18)

Στην περιοχή της ασύμπτωτης χαμηλής συχνότητας, για να δημιουργηθεί μηδενικό (σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές) στατικό σφάλμα δ st =0, τα χαρακτηριστικά συχνότητας του συστήματος ανοιχτού βρόχου πρέπει να αντιστοιχούν στον ολοκληρωτή τουλάχιστον 1ης τάξης. Τότε είναι φυσικό να σχηματιστεί το επιθυμητό LFC σε αυτή την περιοχή με τη μορφή ευθείας γραμμής με κλίση -20 dB/dec. ως συνέχεια του Lz από την περιοχή σημαντικών συχνοτήτων. Προκειμένου να απλοποιηθεί η υλοποίηση του ACS, η ασύμπτωτη υψηλής συχνότητας πρέπει να αντιστοιχεί στην ασύμπτωτη υψηλής συχνότητας του αμετάβλητου μέρους του συστήματος. Έτσι, το επιθυμητό LFC του συστήματος ανοιχτού βρόχου παρουσιάζεται στο Σχήμα 0:

Εικόνα 17 - Επιθυμητά χαρακτηριστικά LAFCH ενός συστήματος ανοιχτού βρόχου

Σύμφωνα με την αποδεκτή δομή ενός βιομηχανικού συστήματος αυτόματου ελέγχου, το μόνο μέσο για να φέρει το LAPFC του αμετάβλητου μέρους L LF στο Λ και είναι ένας ελεγκτής PI με λειτουργία μεταφοράς LAPFC (στο K R =1)

Εικόνα 18 - Απόκριση LAFCH του ελεγκτή PI

Το σχήμα 14 δείχνει ότι για στην περιοχή χαμηλής συχνότητας, το LFC του ελεγκτή PI αντιστοιχεί στον σύνδεσμο ολοκλήρωσης με αρνητική μετατόπιση φάσης -90 μοιρών και για τα χαρακτηριστικά συχνότητας του ρυθμιστή αντιστοιχούν στο τμήμα του ενισχυτή με μηδενική μετατόπιση φάσης στην περιοχή σημαντικών συχνοτήτων του σχεδιασμένου συστήματος με σωστή επιλογή της τιμής του T Και .

Ας πάρουμε τη σταθερά ολοκλήρωσης του ελεγκτή ίση με τη σταθερά χρόνου T του αντικειμένου ελέγχου, δηλ. T Και = 56, στο Κ R =1. Τότε το LFC του ανοιχτού βρόχου ACS θα πάρει τη μορφή L 1=L LF +L πι , που αντιστοιχεί ποιοτικά στη μορφή L και στο σχήμα, αλλά με μικρότερο κέρδος. Για να αντιστοιχίσετε το LFC του σχεδιασμένου συστήματος με το L και είναι απαραίτητο να αυξηθεί το κέρδος ανοιχτού βρόχου κατά 16 dB, δηλαδή 7 φορές. Επομένως, καθορίζονται οι ρυθμίσεις του ελεγκτή.

Εικόνα 19 - Σύνθεση αυτοκινούμενων όπλων. Καθορισμός ρυθμίσεων ελεγκτή

Οι ίδιες ρυθμίσεις ελεγκτή λαμβάνονται εάν από το L και αφαιρέστε γραφικά το L LF και με βάση τον τύπο του LFC του προκύπτοντος διαδοχικού διορθωτή (ελεγκτής PI), επαναφέρετε τη λειτουργία μεταφοράς του.

Όπως φαίνεται από το Σχήμα 12 στο Τ Και =T=56 s, η συνάρτηση μεταφοράς του συστήματος ανοιχτού βρόχου έχει τη μορφή , το οποίο περιλαμβάνει έναν σύνδεσμο ενοποίησης. Κατά την κατασκευή του LFC που αντιστοιχεί στο W Π (ιστ) συντελεστής μετάδοσης Κ Π 0,32/7850πρέπει να αντιστοιχεί αριθμητικά στη συχνότητα τομής του LFC με τον άξονα ω στη συχνότητα Με -1, που Με -1 ή Κ Π =6,98.

Με τις υπολογισμένες ρυθμίσεις του ελεγκτή, το ACS είναι σταθερό, έχει λειτουργία μετάβασης κοντά στο μονοτονικό, χρόνος ελέγχου t R =56 s, στατικό σφάλμα δ αγ =0.

Εξοπλισμός αισθητήρων

Ο μετρητής 2TRM0 έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της θερμοκρασίας ψυκτικών και διαφόρων μέσων σε ψυκτικό εξοπλισμό, ντουλάπια στεγνώματος, φούρνους για διάφορους σκοπούς και άλλο τεχνολογικό εξοπλισμό, καθώς και για μέτρηση άλλων φυσικών παραμέτρων (βάρος, πίεση, υγρασία κ.λπ.).

Εικόνα 20 - Μετρητής 2ΤRM0

Κατηγορία ακρίβειας 0,5 (θερμοζεύγη)/0,25 (άλλοι τύποι σημάτων). Ο ρυθμιστής είναι διαθέσιμος σε 5 τύπους περιβλημάτων: επιτοίχια H, τοποθετημένη σε ράγα DIN D και σε πάνελ Shch1, Shch11, Shch2.

Εικόνα 21 - Λειτουργικό διάγραμμα της συσκευής ARIES 2 TRM 0.

Εικόνα 22 - Σχέδιο διαστάσεων της συσκευής μέτρησης

Διάγραμμα σύνδεσης συσκευής:

Το σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα του μπλοκ ακροδεκτών της συσκευής. Οι εικόνες δείχνουν τα διαγράμματα σύνδεσης για τη συσκευή.

Εικόνα 23 - Διάγραμμα σύνδεσης συσκευής

Μπλοκ ακροδεκτών συσκευής.

Το πολυκαναλικό τροφοδοτικό BP14 έχει σχεδιαστεί για να παρέχει σταθεροποιημένη τάση 24 V ή 36 V σε αισθητήρες με ενοποιημένο σήμα ρεύματος εξόδου.

Το τροφοδοτικό BP14 διατίθεται σε περίβλημα με τοποθέτηση σε ράγα D4 DIN.

Εικόνα 28 - Τροφοδοτικό

Κύριες λειτουργίες:

Μετατροπή εναλλασσόμενης τάσης (DC) σε σταθεροποιημένο DC σε δύο ή τέσσερα ανεξάρτητα κανάλια.

Περιορισμός ρεύματος εκκίνησης.

Προστασία από υπέρταση έναντι παλμικού θορύβου στην είσοδο.

Προστασία υπερφόρτωσης, βραχυκυκλώματος και υπερθέρμανσης.

Ένδειξη παρουσίας τάσης στην έξοδο κάθε καναλιού.

Εικόνα 29 - Διάγραμμα σύνδεσης για τροφοδοτικό δύο καναλιών BP14

Συχνότητα εισόδου AC 47...63 Hz. Τρέχον όριο προστασίας (1,2...1,8) Imax. Συνολική ισχύς εξόδου 14 W. Ο αριθμός των καναλιών εξόδου είναι 2 ή 4. Η ονομαστική τάση εξόδου του καναλιού είναι 24 ή 36 V.

Εικόνα 30 - Σχέδιο διαστάσεων του τροφοδοτικού

Αστάθεια τάσης εξόδου όταν η τάση τροφοδοσίας αλλάζει ±0,2% Αστάθεια τάσης εξόδου όταν το ρεύμα φορτίου αλλάζει από 0,1 Imax σε Imax ±0,2% Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας -20...+50 °C Συντελεστής αστάθειας θερμοκρασίας εξόδου τάση στη λειτουργία εύρος θερμοκρασίας ±0,025% / °C Ηλεκτρική μόνωση αντοχή - είσοδος - έξοδος (τιμή rms) 2 k.

Το SAU-M6 είναι ένα λειτουργικό ανάλογο των συσκευών ESP-50 και ROS 301.

Εικόνα 31 - Διακόπτης στάθμης

Εικόνα 32 - Διάγραμμα σύνδεσης για SAU-M6

Ένδειξη στάθμης υγρού τριών καναλιών OWEN SAU-M6 - σχεδιασμένο να αυτοματοποιεί τις τεχνολογικές διαδικασίες που σχετίζονται με την παρακολούθηση και τη ρύθμιση των επιπέδων υγρού.

Εικόνα 33 - Λειτουργικό διάγραμμα SAU-M6

Το SAU-M6 είναι ένα λειτουργικό ανάλογο των συσκευών ESP-50 και ROS 301.

Η συσκευή διατίθεται σε επίτοιχο περίβλημα τύπου N.

Λειτουργία διακόπτη στάθμης

Τρία ανεξάρτητα κανάλια για την παρακολούθηση της στάθμης του υγρού στη δεξαμενή

Δυνατότητα αντιστροφής του τρόπου λειτουργίας οποιουδήποτε καναλιού

Σύνδεση διαφόρων αισθητήρων στάθμης - αγωγιμότητας, πλωτήρα

Εργασία με υγρά διαφορετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας: απεσταγμένο, βρύσης, μολυσμένο νερό, γάλα και προϊόντα διατροφής (ασθενώς όξινα, αλκαλικά κ.λπ.)

Προστασία των αγωγομετρικών αισθητήρων από την εναπόθεση αλατιού στα ηλεκτρόδια τροφοδοτώντας τα με εναλλασσόμενη τάση

Εικόνα 34 - Σχέδιο διαστάσεων

Τεχνικά χαρακτηριστικά της συσκευής: Η ονομαστική τάση τροφοδοσίας της συσκευής είναι 220 V με συχνότητα 50 Hz. Οι επιτρεπόμενες αποκλίσεις της τάσης τροφοδοσίας από την ονομαστική τιμή είναι -15...+10%. Κατανάλωση ρεύματος, όχι μεγαλύτερη από 6 VA. Αριθμός καναλιών ελέγχου στάθμης - 3. Αριθμός ενσωματωμένων ρελέ εξόδου - 3. Το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα που διακόπτεται από τις επαφές του ενσωματωμένου ρελέ είναι 4 A στα 220 V 50 Hz (cos > 0,4).

Εικόνα 35 - Διακριτή μονάδα I/O

Ενότητα διακριτών εισόδων και εξόδων για κατανεμημένα συστήματα στο δίκτυο RS-485 (πρωτόκολλα ARIES, Modbus, DCON).

Η μονάδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με προγραμματιζόμενους ελεγκτές OWEN PLC ή άλλους.Το MDVV λειτουργεί σε ένα δίκτυο RS-485 εάν υπάρχει «κύριος» σε αυτό, ενώ το ίδιο το MDVV δεν είναι ο «κύριος» του δικτύου.

διακριτές εισόδους για τη σύνδεση αισθητήρων επαφής και διακοπτών τρανζίστορ τύπου n-p-n. Δυνατότητα χρήσης οποιασδήποτε διακριτής εισόδου (μέγιστη συχνότητα σήματος - 1 kHz)

Δυνατότητα παραγωγής σήματος PWM από οποιαδήποτε έξοδο

Αυτόματη μεταφορά του ενεργοποιητή σε κατάσταση λειτουργίας έκτακτης ανάγκης σε περίπτωση διακοπής της κυκλοφορίας του δικτύου

Υποστήριξη για κοινά πρωτόκολλα Modbus (ASCII, RTU), DCON, ARIES.

Εικόνα - 36 Γενικό διάγραμμα σύνδεσης της συσκευής MDVV

Εικόνα 37 - Λειτουργικό διάγραμμα MDVV

Τα MEOF έχουν σχεδιαστεί για να μετακινούν τα στοιχεία εργασίας των βαλβίδων διακοπής και ελέγχου της περιστροφικής λειτουργίας (σφαιρικές βαλβίδες και βύσμα, βαλβίδες πεταλούδας, αποσβεστήρες κ.λπ.) σε συστήματα αυτόματου ελέγχου τεχνολογικών διεργασιών σε διάφορες βιομηχανίες σύμφωνα με την εντολή σήματα που προέρχονται από συσκευές ρύθμισης ή ελέγχου. Οι μηχανισμοί εγκαθίστανται απευθείας στα εξαρτήματα.

Εικόνα 38 - Σχεδιασμός μηχανισμού MEOF

Εικόνα 39 - Διαστάσεις

Διάγραμμα εγκατάστασης του αισθητήρα Metran 100-DG 1541 κατά τη μέτρηση της υδροστατικής πίεσης (επίπεδο) σε ανοιχτή δεξαμενή:

Εικόνα 40 - Διάγραμμα εγκατάστασης αισθητήρα

Η αρχή λειτουργίας των αισθητήρων βασίζεται στη χρήση του πιεζοηλεκτρικού φαινομένου σε μια ετεροεπιταξιακή μεμβράνη πυριτίου που αναπτύσσεται στην επιφάνεια μιας μονοκρυσταλλικής γκοφρέτας από τεχνητό ζαφείρι.

Εικόνα 41 - Εμφάνιση της συσκευής

Ένα αισθητήριο στοιχείο με μονοκρυσταλλική δομή πυριτίου σε ζαφείρι είναι η βάση όλων των μονάδων αισθητήρων της οικογένειας αισθητήρων Metran.

Για καλύτερη επισκόπηση της ένδειξης υγρών κρυστάλλων (LCD) και για ευκολία πρόσβασης στα δύο διαμερίσματα του ηλεκτρονικού μετατροπέα, ο τελευταίος μπορεί να περιστραφεί σε σχέση με τη μονάδα μέτρησης από την εγκατεστημένη θέση της σε γωνία όχι μεγαλύτερη από 90° αριστερόστροφα .

Εικόνα 42 - Διάγραμμα της εξωτερικής ηλεκτρικής σύνδεσης του αισθητήρα:

Όπου X είναι το μπλοκ ακροδεκτών ή ο σύνδεσμος.

Rн - αντίσταση φορτίου ή η συνολική αντίσταση όλων των φορτίων στο σύστημα ελέγχου.

Το PSU είναι μια πηγή ρεύματος συνεχούς ρεύματος.

2.5 Υπολογισμός ενσωματωμένων παραμέτρων ADC

Ας υπολογίσουμε τις παραμέτρους του ενσωματωμένου ADC του μικροελεγκτή PLC-150. Οι κύριες παράμετροι του ADC περιλαμβάνουν τη μέγιστη τάση εισόδου U Μέγιστη , αριθμός bit κώδικα n, ανάλυση Δ και σφάλμα μετατροπής.

Η χωρητικότητα ADC προσδιορίζεται από τον τύπο:

Κούτσουρο 2N, (19)

όπου N είναι ο αριθμός των διακριτών (κβαντικά επίπεδα).

Εφόσον το ADC είναι ενσωματωμένο στον επιλεγμένο ελεγκτή PLC-150, έχουμε n=16. Η ανάλυση ADC είναι η τάση εισόδου που αντιστοιχεί σε ένα στο λιγότερο σημαντικό ψηφίο του κωδικού εξόδου:

(20)

όπου 2 n - 1 - μέγιστο βάρος του κωδικού εισόδου,

εισαγωγή = U Μέγιστη - U ελάχ (21)

Στο U Μέγιστη = 10V, U ελάχ = 0V, n = 16,

(22)

Όσο μεγαλύτερο n, τόσο μικρότερο και με μεγαλύτερη ακρίβεια ο κωδικός εξόδου μπορεί να αντιπροσωπεύει την τάση εισόδου.

Σχετική τιμή ανάλυσης:

, (23)

όπου Δ είναι το μικρότερο διακριτό βήμα του σήματος εισόδου.

Έτσι, το Δ είναι το μικρότερο διακριτό βήμα του σήματος εισόδου. Το ADC δεν θα καταχωρήσει σήμα χαμηλότερου επιπέδου. Σύμφωνα με αυτό, η ανάλυση ταυτίζεται με την ευαισθησία του ADC.

Το σφάλμα μετατροπής έχει στατικά και δυναμικά στοιχεία. Η στατική συνιστώσα περιλαμβάνει το μεθοδολογικό σφάλμα κβαντοποίησης Δ δ Προς την (διακριτικότητα) και οργανικό σφάλμα από τη μη ιδανικότητα των στοιχείων του μετατροπέα. Σφάλμα κβαντισμού Δ Προς την καθορίζεται από την ίδια την αρχή της αναπαράστασης ενός συνεχούς σήματος με κβαντισμένα επίπεδα που απέχουν μεταξύ τους κατά ένα επιλεγμένο διάστημα. Το πλάτος αυτού του διαστήματος είναι η ανάλυση του μετατροπέα. Το μεγαλύτερο σφάλμα κβαντισμού είναι το μισό της ανάλυσης και στη γενική περίπτωση:

(24)

Σχετικό μεγαλύτερο σφάλμα κβαντισμού:

(25)

Το σφάλμα οργάνου δεν πρέπει να υπερβαίνει το σφάλμα κβαντισμού. Στην περίπτωση αυτή, το συνολικό απόλυτο στατικό σφάλμα ισούται με:

(26)

Το συνολικό σχετικό στατικό σφάλμα μπορεί να οριστεί ως:

(27)

Στη συνέχεια, ας υπολογίσουμε την ανάλυση του ενσωματωμένου DAC του μικροελεγκτή PLC-150. Η ανάλυση του DAC είναι η τάση εξόδου που αντιστοιχεί σε ένα στο λιγότερο σημαντικό ψηφίο του κωδικού εισόδου: Δ=U Μέγιστη /(2n -1), όπου 2 n -1 - μέγιστο βάρος του κωδικού εισαγωγής. Στο U Μέγιστη = 10B, n = 10 (χωρητικότητα bit του ενσωματωμένου DAC) ας υπολογίσουμε την ανάλυση του μικροελεγκτή DAC:

(28)

Όσο μεγαλύτερο n, τόσο μικρότερο Δ και όσο ακριβέστερα μπορεί η τάση εξόδου να αντιπροσωπεύει τον κωδικό εισόδου. Σχετική τιμή ανάλυσης DAC:

(29

Εικόνα 43 - Διάγραμμα σύνδεσης

Εικόνα 44 - Διάγραμμα σύνδεσης

2.6 Συμπέρασμα για το δεύτερο κεφάλαιο

Σε αυτό το κεφάλαιο αναπτύχθηκε ένα δομικό και λειτουργικό διάγραμμα. Πραγματοποιήθηκε ο υπολογισμός του ρυθμιστικού φορέα, ο καθορισμός των ρυθμίσεων του ρυθμιστή και η σύνθεση του ACS.

Παράμετροι της συνάρτησης μεταφοράς του αντικειμένου ελέγχου. Επιλεγμένος εξοπλισμός αισθητήρων. Υπολογίστηκαν επίσης οι παράμετροι του ADC και του DAC που είναι ενσωματωμένοι στον μικροελεγκτή OWEN PLC 150.

1 Ανάπτυξη αλγορίθμου για τη λειτουργία του συστήματος SAC στο περιβάλλον CoDeSys

Η επαγγελματική ανάπτυξη συστημάτων βιομηχανικού αυτοματισμού είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με το CoDeSys (Σύστημα Ανάπτυξης Ελεγκτών). Ο κύριος σκοπός του συγκροτήματος CoDeSys είναι η ανάπτυξη προγραμμάτων εφαρμογής στις γλώσσες του προτύπου IEC 61131-3.

Το συγκρότημα αποτελείται από δύο κύρια μέρη: το περιβάλλον προγραμματισμού CoDeSys και το σύστημα εκτέλεσης CoDeSys SP. Το CoDeSys εκτελείται σε υπολογιστή και χρησιμοποιείται για την προετοιμασία προγραμμάτων. Τα προγράμματα μεταγλωττίζονται σε γρήγορο κώδικα μηχανής και φορτώνονται στον ελεγκτή. Το CoDeSys SP εκτελείται στον ελεγκτή, παρέχει φόρτωση και εντοπισμό σφαλμάτων κώδικα, συντήρηση I/O και άλλες λειτουργίες υπηρεσιών.

Περισσότερες από 250 γνωστές εταιρείες κατασκευάζουν εξοπλισμό με CoDeSys. Χιλιάδες άνθρωποι που εργάζονται με αυτό καθημερινά επιλύουν προβλήματα βιομηχανικού αυτοματισμού.

Η ανάπτυξη λογισμικού εφαρμογής για το PLC-150, καθώς και για πολλούς άλλους ελεγκτές, πραγματοποιείται σε έναν προσωπικό υπολογιστή στο περιβάλλον CoDeSys με Microsoft Windows. Η γεννήτρια κώδικα μεταγλωττίζει απευθείας το πρόγραμμα χρήστη σε κωδικούς μηχανής, γεγονός που εξασφαλίζει την υψηλότερη απόδοση του ελεγκτή. Το σύστημα εκτέλεσης και εντοπισμού σφαλμάτων, η δημιουργία κώδικα και οι βιβλιοθήκες μπλοκ λειτουργιών είναι ειδικά προσαρμοσμένα στην αρχιτεκτονική των ελεγκτών της σειράς PLC.

Τα εργαλεία εντοπισμού σφαλμάτων περιλαμβάνουν προβολή και επεξεργασία εισόδων/εξόδων και μεταβλητών, εκτέλεση προγράμματος σε κύκλους, παρακολούθηση της εκτέλεσης του αλγόριθμου προγράμματος σε γραφική αναπαράσταση, γραφική ιχνηλάτηση των τιμών των μεταβλητών με την πάροδο του χρόνου και με γεγονότα, γραφική απεικόνιση και προσομοίωση της διαδικασίας εξοπλισμός.

Το κύριο παράθυρο του CoDeSys αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία (τακτοποιούνται από πάνω προς τα κάτω στο παράθυρο):

) Γραμμή εργαλείων. Περιέχει κουμπιά για γρήγορη κλήση εντολών μενού.

) Μια οργάνωση αντικειμένων με καρτέλες POU, Τύποι δεδομένων, Οπτικοποιήσεις και Πόροι.

) Διαχωριστής μεταξύ του Object Organizer και του χώρου εργασίας CoDeSys.

) Η περιοχή εργασίας στην οποία βρίσκεται ο συντάκτης.

) Παράθυρο μηνύματος.

) Γραμμή κατάστασης που περιέχει πληροφορίες σχετικά με την τρέχουσα κατάσταση του έργου.

Η γραμμή εργαλείων, το πλαίσιο μηνυμάτων και η γραμμή κατάστασης είναι προαιρετικά στοιχεία του κύριου παραθύρου.

Το μενού βρίσκεται στην κορυφή του κύριου παραθύρου. Περιέχει όλες τις εντολές CoDeSys. Η εμφάνιση του παραθύρου φαίνεται στο Σχήμα 45.

Εικόνα 45 - Εμφάνιση παραθύρου

Τα κουμπιά της γραμμής εργαλείων παρέχουν ταχύτερη πρόσβαση στις εντολές μενού.

Μια εντολή που καλείται χρησιμοποιώντας ένα κουμπί στη γραμμή εργαλείων εκτελείται αυτόματα στο ενεργό παράθυρο.

Η εντολή θα εκτελεστεί μόλις απελευθερωθεί το κουμπί που πατήθηκε στη γραμμή εργαλείων. Εάν τοποθετήσετε το δείκτη του ποντικιού σας πάνω από ένα κουμπί της γραμμής εργαλείων, μετά από σύντομο χρονικό διάστημα θα δείτε το όνομα αυτού του κουμπιού στην επεξήγηση εργαλείου.

Τα κουμπιά στη γραμμή εργαλείων είναι διαφορετικά για διαφορετικούς επεξεργαστές CoDeSys. Μπορείτε να λάβετε πληροφορίες σχετικά με τον σκοπό αυτών των κουμπιών στην περιγραφή των συντακτών.

Η γραμμή εργαλείων μπορεί να απενεργοποιηθεί, Εικόνα 46.

Εικόνα 46 - Γραμμή εργαλείων

Η γενική άποψη του παραθύρου του προγράμματος CoDeSys έχει ως εξής, Εικόνα 47.

Εικόνα 47 - Παράθυρο προγράμματος CoDeSys

Το μπλοκ διάγραμμα του αλγορίθμου λειτουργίας στο περιβάλλον CoDeSys φαίνεται στο Σχήμα 48.

Εικόνα 48 - Μπλοκ διάγραμμα λειτουργίας στο περιβάλλον CoDeSys

Όπως φαίνεται από το μπλοκ διάγραμμα, μετά την ενεργοποίηση του μικροελεγκτή, το πρόγραμμα φορτώνεται σε αυτόν, οι μεταβλητές αρχικοποιούνται, οι είσοδοι διαβάζονται και οι μονάδες μετρούνται. Υπάρχει επίσης επιλογή εναλλαγής μεταξύ αυτόματης και χειροκίνητης λειτουργίας. Στη χειροκίνητη λειτουργία, είναι δυνατός ο έλεγχος της βαλβίδας και ο έλεγχος του MEOF. Στη συνέχεια, τα δεδομένα εξόδου καταγράφονται και δημιουργούνται μηνύματα μέσω σειριακών διεπαφών. Μετά από αυτό ο αλγόριθμος μπαίνει σε έναν κύκλο ανάγνωσης εισόδων ή η εργασία τελειώνει.

2 Ανάπτυξη προγράμματος στο περιβάλλον CoDeSys

Ξεκινάμε το Codesys και δημιουργούμε ένα νέο έργο στη γλώσσα ST. Το αρχείο προορισμού για το ARM9 είναι ήδη εγκατεστημένο στον προσωπικό σας υπολογιστή και επιλέγει αυτόματα την απαιτούμενη βιβλιοθήκη. Αποκαθίσταται η επικοινωνία με τον ελεγκτή.

reg_for_meof:VALVE_REG; (*ρυθμιστής για έλεγχο PDZ*)

K,b:REAL; (*συντελεστές καμπύλης ελέγχου*)

timer_for_valve1: TON; (*Χρονόμετρο διακοπής λειτουργίας έκτακτης ανάγκης*)

Security_valve_rs_manual: RS;(*για χειροκίνητο έλεγχο βαλβίδας*)

αναφορά: ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ; (*ρυθμίστε τη γωνία περιστροφής του PDZ*)_VAR

(*κατά τη ρύθμιση, καταγράφουμε το σήμα από τον αισθητήρα θέσης MEOF και υπολογίζουμε τις τιμές σε χαμηλή και υψηλή, αρχικά θα υποθέσουμε ότι ο αισθητήρας είναι 4-20 milliamps και στα 4 mA το PDZ είναι εντελώς κλειστό (0%) , και στα 20 mA είναι εντελώς ανοιχτό (100%) - έχει ρυθμιστεί στη διαμόρφωση PLC *)ΟΧΙ auto_mode THEN (*αν όχι αυτόματη λειτουργία*)_open:=manual_more; (*άνοιγμα πατώντας ένα κουμπί*)_close:=manual_less; (*κλείστε πατώντας το κουμπί*)

Security_valve_rs_manual(SET:=valve_open, RESET1:=valve_close, Q1=>safety_valve); (*Έλεγχος βαλβίδας έκτακτης ανάγκης*)

(*κατά τη ρύθμιση, καταγράφουμε το σήμα από τον αισθητήρα πίεσης και υπολογίζουμε τις τιμές ain low a high, αρχικά υποθέτουμε ότι ο αισθητήρας είναι 4-20 milliamps και στα 4 mA η δεξαμενή είναι άδεια (0%), και σε 20 mA είναι γεμάτο (100%) - έχει διαμορφωθεί σε διαμορφώσεις PLC *)

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

IF πίεση_αισθητήρας> WORD_TO_REAL(w_reference1) ΤΟΤΕ (*ρυθμίστε τη γωνία περιστροφής - μείωση αναλογικά με την αύξηση του επιπέδου "αισθητήρα πίεσης" --- γωνία =K*επίπεδο+b *)

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

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

αναφορά:=K*αισθητήρας_πίεσης+b;

(*χρονοδιακόπτης για έλεγχο πτερυγίου έκτακτης ανάγκης*)

timer_for_valve1(

IN:=(pressure_sensor> WORD_TO_REAL(w_reference2)) ΚΑΙ high_level_sensor ,

(*προϋπόθεση για το άνοιγμα της βαλβίδας έκτακτης ανάγκης*)

IF timer_for_valve1.Q

αναφορά:=0; (*κλείσιμο MEOF*)

βαλβίδα ασφαλείας:=TRUE; (*άνοιξε τη βαλβίδα έκτακτης ανάγκης*)

βαλβίδα ασφαλείας:=ΛΑΘΟΣ;

(*ρυθμιστής για τον έλεγχο του αποσβεστήρα*)_for_meof(

IN_VAL:=αναφορά ,

POS:=MEOF_position ,

DBF:=2 , (*ευαισθησία ελεγκτή*)

ReversTime:=5 , (*όχι περισσότερες από 600 συμπεριλήψεις*)

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ=>MEOF_open ,

LESS=>MEOF_close ,

FeedBackError=>);_IF;

(*μετατροπή δεδομένων για εμφάνιση σε Scad*)

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

(*ένδειξη της λειτουργίας για την πλήρωση των αυτόματων χειροκίνητων κουμπιών*)_out:=auto_mode;

(*ένδειξη της εξόδου για την πλήρωση των κουμπιών κλεισίματος/άνοιγμα της βαλβίδας έκτακτης ανάγκης*)_out:=safety_valve;

3.3 Ανάπτυξη διεπαφής για οπτική απεικόνιση πληροφοριών μέτρησης

Για την ανάπτυξη της διεπαφής οπτικής οθόνης, επιλέχθηκε το πρόγραμμα Trace Mode 6, επειδή έχει όλες τις λειτουργίες και τα χαρακτηριστικά που χρειαζόμαστε:

έχει ένα αρκετά ευρύ φάσμα δυνατοτήτων για την προσομοίωση τεχνολογικών διαδικασιών σε μια οθόνη γραφικών.

Όλες οι τυπικές γλώσσες προγραμματισμού για συστήματα και ελεγκτές SCADA είναι διαθέσιμες.

φιλική προς το χρήστη γραφική διεπαφή.

αρκετά απλή σύνδεση με προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή.

Η πλήρης έκδοση αυτού του συστήματος είναι διαθέσιμη στον ιστότοπο του κατασκευαστή. Το race Mode 6 έχει σχεδιαστεί για αυτοματοποίηση βιομηχανικών επιχειρήσεων, ενεργειακών εγκαταστάσεων, ευφυών κτιρίων, εγκαταστάσεων μεταφοράς, συστημάτων μέτρησης ενέργειας κ.λπ.

Η κλίμακα των συστημάτων αυτοματισμού που δημιουργούνται σε Trace Mode μπορεί να είναι οτιδήποτε - από αυτόνομους ελεγκτές ελέγχου και σταθμούς εργασίας χειριστή, έως γεωγραφικά κατανεμημένα συστήματα ελέγχου, συμπεριλαμβανομένων δεκάδων ελεγκτών που ανταλλάσσουν δεδομένα χρησιμοποιώντας διάφορες επικοινωνίες - τοπικό δίκτυο, intranet/Internet, σειριακά λεωφορεία με βάση το RS -232/485, αποκλειστικές και dial-up τηλεφωνικές γραμμές, ραδιοφωνικό κανάλι και δίκτυα GSM.

Το ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης έργου στο πρόγραμμα Trace Mode φαίνεται στην Εικόνα 49.

Εικόνα 49 - Trace Mode 6 IDE

Το πρόγραμμα πλοήγησης έργου σάς επιτρέπει να πλοηγείστε γρήγορα μεταξύ των επιμέρους στοιχείων του έργου. Όταν τοποθετείτε το δείκτη του ποντικιού πάνω από ένα από τα στοιχεία, εμφανίζεται ένα σχόλιο που σας επιτρέπει να κατανοήσετε το περιεχόμενο.

Εικόνα 50 - Πλοηγός έργου

Το μνημονικό διάγραμμα του έργου, δεξαμενή αποθήκευσης του πρώτου σταδίου επεξεργασίας λυμάτων φαίνεται στο Σχήμα 0. Περιλαμβάνει:

Πίνακας ελέγχου (δυνατότητα επιλογής λειτουργίας ελέγχου, δυνατότητα ρύθμισης αποσβεστήρων).

Εμφάνιση της γωνίας περιστροφής του PDZ.

Ένδειξη της στάθμης του νερού στη δεξαμενή.

Εκκένωση έκτακτης ανάγκης (όταν το νερό στη δεξαμενή υπερχειλίσει).

Γράφημα παρακολούθησης πληροφοριών μέτρησης (οι συνθήκες στάθμης νερού και η θέση της βαλβίδας εμφανίζονται στο γράφημα).

Εικόνα 51 - Μνημονικό διάγραμμα δεξαμενής αποθήκευσης

Η πραγματική γωνία περιστροφής του αποσβεστήρα (0-100%) εμφανίζεται κάτω από το πεδίο "Θέση θέσης", το οποίο σας επιτρέπει να παρακολουθείτε με μεγαλύτερη ακρίβεια τις πληροφορίες μέτρησης.

Εικόνα 52 - Θέση PDZ

Τα βέλη στα αριστερά της δεξαμενής αλλάζουν χρώμα από γκρι σε πράσινο όταν ενεργοποιούνται οι έξοδοι του PLC (σήμα από το ACS), π.χ. Εάν το βέλος είναι πράσινο, τότε η στάθμη του νερού είναι υψηλότερη από τον αισθητήρα.

Το ρυθμιστικό στη ζυγαριά είναι ένας δείκτης στάθμης (βάσει του αισθητήρα πίεσης metran) (0-100%).

Εικόνα 53 - Ένδειξη επιπέδου

Ο έλεγχος μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο τρόπους:

) Αυτόματο.

Όταν επιλέγετε μια λειτουργία, το χρώμα του αντίστοιχου κουμπιού αλλάζει από γκρι σε πράσινο και αυτή η λειτουργία ενεργοποιείται για χρήση.

Τα κουμπιά "Άνοιγμα" και "Κλείσιμο" χρησιμοποιούνται για τον χειροκίνητο έλεγχο των βαλβίδων.

Στην αυτόματη λειτουργία, μπορείτε να ορίσετε εργασίες από τις οποίες θα εξαρτάται η γωνία περιστροφής του PDZ.

Στα δεξιά του πεδίου "εργασία 1", εισαγάγετε τη στάθμη στη δεξαμενή στην οποία θα αρχίσει να μειώνεται η γωνία περιστροφής PDZ.

Στα δεξιά του πεδίου «εργασία 2», εισαγάγετε τη στάθμη στη δεξαμενή στην οποία ο περιοριστής πίεσης θα κλείσει τελείως.

Μια βαλβίδα έκτακτης ανάγκης λειτουργεί επίσης αυτόματα σε περίπτωση πιθανής υπερχείλισης νερού. Η βαλβίδα έκτακτης ανάγκης ανοίγει όταν ξεπεραστεί η στάθμη πάνω από την «εργασία 2» και όταν ο αισθητήρας ανώτερης στάθμης (ALS) ενεργοποιηθεί εντός 10 δευτερολέπτων.

Εικόνα 54 - Επαναφορά έκτακτης ανάγκης

Για εύκολη παρακολούθηση των πληροφοριών μέτρησης, η κατάσταση της στάθμης του νερού και η θέση της βαλβίδας εμφανίζονται σε ένα γράφημα. Η μπλε γραμμή δείχνει τη στάθμη του νερού στη δεξαμενή και η κόκκινη γραμμή δείχνει τη θέση του αποσβεστήρα.

Εικόνα 55 - Γράφημα στάθμης και θέσης αποσβεστήρα

4 Συμπεράσματα για το τρίτο κεφάλαιο

Στο τρίτο κεφάλαιο αναπτύχθηκε ένας αλγόριθμος για τη λειτουργία του συστήματος στο περιβάλλον CoDeSys, κατασκευάστηκε ένα μπλοκ διάγραμμα της λειτουργίας του συστήματος και αναπτύχθηκε μια μονάδα λογισμικού για την εισαγωγή/εξαγωγή πληροφοριών στο αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου διεργασιών.

Αναπτύχθηκε επίσης μια διεπαφή για οπτική εμφάνιση πληροφοριών μέτρησης χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα Trace Mode 6 για το σύστημα αυτόματου ελέγχου.

4. Οργανωτικό και οικονομικό μέρος

1 Οικονομική απόδοση των αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών

Οικονομική αποδοτικότητα είναι η αποτελεσματικότητα ενός οικονομικού συστήματος, που εκφράζεται σε σχέση με τα χρήσιμα τελικά αποτελέσματα της λειτουργίας του με τους πόρους που δαπανώνται.

Η αποδοτικότητα παραγωγής συνίσταται στην αποδοτικότητα όλων των επιχειρήσεων που λειτουργούν. Η αποδοτικότητα της επιχείρησης χαρακτηρίζεται από την παραγωγή ενός προϊόντος ή μιας υπηρεσίας με το χαμηλότερο κόστος. Εκφράζεται στην ικανότητά του να παράγει τον μέγιστο όγκο προϊόντων αποδεκτής ποιότητας με ελάχιστο κόστος και να πωλεί αυτά τα προϊόντα με το χαμηλότερο κόστος. Η οικονομική αποδοτικότητα μιας επιχείρησης, σε αντίθεση με την τεχνική της αποτελεσματικότητα, εξαρτάται από το πόσο καλά τα προϊόντα της ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις της αγοράς και στις απαιτήσεις των καταναλωτών.

Τα αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου διεργασιών εξασφαλίζουν αυξημένη παραγωγική απόδοση αυξάνοντας την παραγωγικότητα της εργασίας, αυξάνοντας τον όγκο παραγωγής, βελτιώνοντας την ποιότητα των προϊόντων, ορθολογική χρήση των πάγιων περιουσιακών στοιχείων, υλικών και πρώτων υλών και μειώνοντας τον αριθμό των εργαζομένων στην επιχείρηση. Η εισαγωγή του συστήματος ελέγχου διαφέρει από τη συμβατική εργασία για την εισαγωγή νέας τεχνολογίας στο ότι επιτρέπει τη μεταφορά της παραγωγικής διαδικασίας σε ένα ποιοτικά νέο στάδιο ανάπτυξης, που χαρακτηρίζεται από μια υψηλότερη οργάνωση (ευρυθμία) της παραγωγής.

Η ποιοτική βελτίωση στην οργάνωση της παραγωγής οφείλεται στη σημαντική αύξηση του όγκου των πληροφοριών που υποβάλλονται σε επεξεργασία στο σύστημα ελέγχου, στην απότομη αύξηση της ταχύτητας επεξεργασίας του και στη χρήση πιο περίπλοκων μεθόδων και αλγορίθμων για την ανάπτυξη αποφάσεων ελέγχου από αυτά που χρησιμοποιούνται. πριν από την εφαρμογή αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών.

Το οικονομικό αποτέλεσμα που προκύπτει από την εφαρμογή του ίδιου συστήματος εξαρτάται από το επίπεδο οργάνωσης της παραγωγής (σταθερότητα και προσαρμογή της τεχνολογικής διαδικασίας (TP)) πριν και μετά την εφαρμογή αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών, δηλαδή μπορεί να είναι διαφορετικό για διαφορετικές επιχειρήσεις .

Η αιτιολόγηση για την ανάπτυξη (ή την εφαρμογή) νέας τεχνολογίας ξεκινά με μια τεχνική αξιολόγηση, συγκρίνοντας τον σχεδιασμένο σχεδιασμό με τα καλύτερα υπάρχοντα εγχώρια και ξένα μοντέλα. Η υψηλή οικονομική απόδοση μιας νέας συσκευής ή συσκευής επιτυγχάνεται με την ενσωμάτωση προοδευτικών τεχνικών λύσεων στο σχεδιασμό της. Μπορούν να εκφραστούν με ένα σύστημα τεχνικών και λειτουργικών δεικτών που χαρακτηρίζουν αυτόν τον τύπο συσκευής. Οι προοδευτικοί τεχνικοί δείκτες αποτελούν τη βάση για την επίτευξη υψηλής οικονομικής απόδοσης - το τελικό κριτήριο για την αξιολόγηση της νέας τεχνολογίας. Αυτό δεν μειώνει τη σημασία των τεχνικών δεικτών κατά την αξιολόγηση της οικονομικής αποτελεσματικότητας.

Συνήθως, οι οικονομικοί δείκτες της αποτελεσματικότητας της νέας τεχνολογίας είναι λίγοι και οι ίδιοι για όλους τους κλάδους, και οι τεχνικοί δείκτες είναι συγκεκριμένοι για κάθε κλάδο και ο αριθμός τους μπορεί να είναι πολύ μεγάλος προκειμένου να χαρακτηριστούν ολοκληρωμένα οι τεχνικές παράμετροι των προϊόντων. Οι τεχνικοί δείκτες αποκαλύπτουν τον βαθμό στον οποίο μια νέα συσκευή ικανοποιεί την ανάγκη για παραγωγή ή εργασία, καθώς και τον βαθμό στον οποίο συνδέεται με άλλες μηχανές που χρησιμοποιούνται ή έχουν σχεδιαστεί για την ίδια διαδικασία.

Πριν ξεκινήσετε το σχεδιασμό (ή την υλοποίηση), είναι απαραίτητο να εξοικειωθείτε πλήρως με το σκοπό για τον οποίο δημιουργείται (υλοποιείται) η συσκευή, να μελετήσετε την τεχνολογική διαδικασία στην οποία θα χρησιμοποιηθεί και να αποκτήσετε μια σαφή ιδέα για το πεδίο εφαρμογής των εργασιών που πρέπει να εκτελεστούν από το νέο προϊόν. Όλα αυτά θα πρέπει να αντικατοπτρίζονται στην τεχνική αξιολόγηση του νέου προϊόντος μηχανής (συσκευής).

Η αξιολόγηση των δραστηριοτήτων μιας επιχείρησης πρέπει να λαμβάνει υπόψη τα αποτελέσματα και το κόστος παραγωγής. Ωστόσο, η πρακτική δείχνει ότι η αξιολόγηση μονάδων παραγωγής μόνο με τη χρήση δεικτών της προσέγγισης κόστους-αποτελέσματος δεν τις στοχεύει πάντα στην επίτευξη υψηλών τελικών αποτελεσμάτων απόδοσης, στην εύρεση εσωτερικών αποθεμάτων και στην πραγματικότητα δεν συμβάλλει στην αύξηση της συνολικής απόδοσης.

2 Υπολογισμός του κύριου κόστους του συστήματος ελέγχου

Κατά τον προσδιορισμό της οικονομικής αποδοτικότητας της εισαγωγής μέσων μηχανοποίησης και αυτοματισμού, πρέπει να ληφθούν απαντήσεις στα ακόλουθα ερωτήματα:

πόσο τεχνικά και οικονομικά προοδευτικά είναι τα προτεινόμενα μέσα μηχανοποίησης και αυτοματοποίησης και εάν πρέπει να γίνουν αποδεκτά για εφαρμογή·

ποιο είναι το μέγεθος της επίδρασης από την εφαρμογή στην παραγωγή.

Το κύριο κόστος δημιουργίας ενός συστήματος ελέγχου αποτελείται, κατά κανόνα, από το κόστος των εργασιών προσχεδιασμού και σχεδιασμού Sn και το κόστος Sob για την αγορά ειδικού εξοπλισμού που είναι εγκατεστημένο στο σύστημα ελέγχου. Ταυτόχρονα, το κόστος των εργασιών σχεδιασμού περιλαμβάνει, εκτός από το κόστος που σχετίζεται με την ανάπτυξη του έργου, το κόστος ανάπτυξης λογισμικού και εφαρμογής του συστήματος ελέγχου και το κόστος του εξοπλισμού - εκτός από το κόστος του υπολογιστή ελέγχου εξοπλισμός, συσκευές για την προετοιμασία, τη μετάδοση και την εμφάνιση πληροφοριών, το κόστος αυτών των μονάδων τεχνολογικού εξοπλισμού, ο εκσυγχρονισμός ή η ανάπτυξη του οποίου προκαλείται από τις συνθήκες λειτουργίας του εξοπλισμού στο σύστημα ελέγχου διεργασιών - αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου διεργασιών. Εκτός από το κόστος δημιουργίας ενός συστήματος ελέγχου, η επιχείρηση επιβαρύνεται και με το κόστος λειτουργίας του. Έτσι, το ετήσιο κόστος για το σύστημα ελέγχου είναι:

(30)

όπου T είναι ο χρόνος λειτουργίας. συνήθως T = 5 - 7 χρόνια. - ετήσια λειτουργικά έξοδα, τρίψιμο.

Λειτουργικά έξοδα για το σύστημα ελέγχου:

(31)

Οπου - ετήσιο ταμείο μισθών του προσωπικού που εξυπηρετεί το σύστημα ελέγχου, τρίψιμο. - χρεώσεις απόσβεσης και τέλη για κεφάλαια, τρίψιμο. - κόστος υπηρεσιών κοινής ωφέλειας (ηλεκτρικό ρεύμα, νερό κ.λπ.), τρίψιμο. - ετήσιο κόστος για υλικά και εξαρτήματα, τρίψιμο.

Χρεώσεις απόσβεσης και τέλη για κεφάλαια:

(32)

Οπου - κόστος εξοπλισμού του τύπου i-th, τρίψτε. - συντελεστής απόσβεσης για τον i-ο τύπο εξοπλισμού. - συντελεστής κρατήσεων για κεφάλαια.

Ετήσιο μισθολόγιο του προσωπικού που εξυπηρετεί το σύστημα ελέγχου:

(33)

Οπου - χρόνος λειτουργίας του προσωπικού εξυπηρέτησης ανά έτος, h. - μέση ωριαία χρέωση του προσωπικού εξυπηρέτησης, τρίψιμο. - αναλογία γενικών εξόδων καταστήματος. m′ - αριθμός προσωπικού που εξυπηρετεί το σύστημα ελέγχου και εξειδικευμένες συσκευές τεχνολογικού εξοπλισμού, άτομα.

Η εκτίμηση κόστους για το σύστημα ελέγχου περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία κόστους:

κόστος κεφαλαιουχικού εξοπλισμού·

κόστος για πρόσθετο εξοπλισμό·

μισθοί εργαζομένων?

εισφορές για κοινωνικές ανάγκες·

κόστος του χρόνου μηχανής?

γενικά έξοδα.

Ο βασικός μισθός των καλλιτεχνών Sosn, ρούβλια, καθορίζεται από τον τύπο:

ΜΕ βασικός = Τ δροσερός *t Με * β, (34)

όπου tс είναι η διάρκεια της εργάσιμης ημέρας, ώρες (tс = 8 ώρες) - το κόστος 1 ανθρωποώρας (καθορίζεται διαιρώντας τον μηνιαίο μισθό με τον αριθμό των ωρών εργασίας ανά μήνα), ρούβλια-ώρα.

Το μέσο κόστος 1 ανθρωποώρας είναι 75 ρούβλια

Η ένταση εργασίας της εργασίας είναι 30,8 ανθρωποημέρες.

ΜΕ βασικός = 30,8 * 8 * 75 = 18.480 τρίψτε. (35)

Πρόσθετος μισθός Ο πρόσθετος μισθός, ρούβλια, γίνεται δεκτός στο ποσό του 15% του βασικού μισθού.

Προσθήκη = 0,15 * 18.480 = 2.772 ρούβλια.

Οι εισφορές για κοινωνικές ανάγκες Sotch, ρούβλια, υπολογίζονται από το ποσό των βασικών και πρόσθετων μισθών στο ποσό του 26,2%

ΜΕ κανω ΑΝΑΦΟΡΑ = 0,262 * (C βασικός + Γ επιπλέον ), (36)

Sotch = 0,262 * (18480 + 2772) = 5568 ρούβλια.

Το κόστος για υλικά SM είναι:

C1 - κόστος του μικροελεγκτή PLC-150 (μέσο κόστος 10.000 ρούβλια).

C2 - κόστος τροφοδοσίας (μέσο κόστος 1800 ρούβλια).

C3 - κόστος εξοπλισμού αισθητήρων (μέσο κόστος 4000 ρούβλια).

C4 - κόστος υπολογιστή (το μέσο κόστος ενός υπολογιστή είναι 15.000 ρούβλια, Pentium DC E6700, GA-EG41MFT-US2H, 2 x 2GB,500Gb).

C5 - άλλα έξοδα (αναλώσιμα, σύρματα, στερέωση κ.λπ.).

cm = C1 + C2 + C3 + C4 + C5

C1 = 10.000 τρίψτε.

C2 = 1800 τρίψτε.

C3 = 4000 τρίψτε.

C4 = 15.000 τρίψτε.

C5 = 9000 τρίψτε.

cm =10000+1800+4000+15000+9000= 39800 τρίψτε.

Ο χρόνος μηχανής είναι η περίοδος κατά την οποία ένα μηχάνημα (μονάδα, μηχανή κ.λπ.) εκτελεί εργασίες για την επεξεργασία ή τη μετακίνηση ενός προϊόντος χωρίς άμεση ανθρώπινη επίδραση σε αυτό.

Το κόστος του χρόνου υπολογιστή καθορίζεται από τον τύπο:

ΜΕ mv = Τ Φασόλι * Γ μάρτυρας , (37)

όπου Tmash είναι ο χρόνος χρήσης τεχνικών μέσων, h;

Cmch - κόστος μιας ώρας μηχανής, που περιλαμβάνει απόσβεση τεχνικού εξοπλισμού, κόστος συντήρησης και επισκευής, κόστος ηλεκτρικής ενέργειας, τρίψιμο-ώρα.

Ο χρόνος που απαιτείται για τη χρήση τεχνικών μέσων είναι ίσος με την ένταση εργασίας του έργου των ερμηνευτών και είναι 412 ώρες.

Το κόστος μιας ώρας μηχανής είναι 17 ρούβλια.

Smv = 412 * 17 = 7004 τρίψτε.

Τα γενικά έξοδα της Snak περιλαμβάνουν όλα τα έξοδα που σχετίζονται με τη διαχείριση και τη συντήρηση. Δεν υπάρχουν τέτοια έξοδα σε αυτή την περίπτωση.

Η εκτίμηση κόστους για την ανάπτυξη ενός αυτοματοποιημένου επιχειρηματικού συστήματος παρουσιάζεται στον Πίνακα 0.

Πίνακας 6 - Κόστος ανάπτυξης

Στοιχείο εξόδων Ποσό, τρίψιμο Ποσοστό επί του συνόλου Κόστος υλικών 39800 54,2 Βασικός μισθός 1848025,1 Πρόσθετος μισθός 27723,7 Εισφορές για κοινωνικές ανάγκες 55687,5 Κόστος χρόνου μηχανής 70049,5 Σύνολο 736240

Έτσι, το κόστος του συστήματος ελέγχου είναι 73.624 ρούβλια.

Σχήμα 56 - Βασικό κόστος για το σύστημα ελέγχου

3 Οργάνωση παραγωγικών διαδικασιών

Η οργάνωση των διαδικασιών παραγωγής συνίσταται στη συνένωση ανθρώπων, εργαλείων και αντικειμένων εργασίας σε μια ενιαία διαδικασία παραγωγής υλικών αγαθών, καθώς και στην εξασφάλιση ενός ορθολογικού συνδυασμού στο χώρο και στο χρόνο βασικών, βοηθητικών και υπηρεσιακών διαδικασιών. Μία από τις κύριες πτυχές του σχηματισμού μιας δομής παραγωγής είναι η διασφάλιση της διασυνδεδεμένης λειτουργίας όλων των στοιχείων της παραγωγικής διαδικασίας: προπαρασκευαστικές εργασίες, κύριες διαδικασίες παραγωγής και συντήρηση. Είναι απαραίτητο να τεκμηριωθούν διεξοδικά οι πιο ορθολογικές οργανωτικές μορφές και μέθοδοι για τη διεξαγωγή ορισμένων διαδικασιών για συγκεκριμένες παραγωγικές και τεχνικές συνθήκες.

Οι αρχές οργάνωσης της παραγωγικής διαδικασίας αντιπροσωπεύουν τα σημεία εκκίνησης βάσει των οποίων πραγματοποιείται η κατασκευή, λειτουργία και ανάπτυξη των διαδικασιών παραγωγής.

Η αρχή της διαφοροποίησης περιλαμβάνει τη διαίρεση της παραγωγικής διαδικασίας σε ξεχωριστά μέρη (διαδικασίες, λειτουργίες) και την ανάθεσή τους στα αρμόδια τμήματα της επιχείρησης. Η αρχή της διαφοροποίησης έρχεται σε αντίθεση με την αρχή του συνδυασμού, που σημαίνει την ενοποίηση όλων ή μέρους των διαφορετικών διαδικασιών για την παραγωγή ορισμένων τύπων προϊόντων σε έναν χώρο, εργαστήριο ή παραγωγή. Ανάλογα με την πολυπλοκότητα του προϊόντος, τον όγκο παραγωγής και τη φύση του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού, η διαδικασία παραγωγής μπορεί να συγκεντρωθεί σε οποιαδήποτε μονάδα παραγωγής (εργαστήριο, περιοχή) ή να διασκορπιστεί σε πολλές μονάδες.

Ως αρχή συγκέντρωσης νοείται η συγκέντρωση ορισμένων παραγωγικών εργασιών για την κατασκευή τεχνολογικά ομοιογενών προϊόντων ή η εκτέλεση λειτουργικά ομοιογενούς εργασίας σε ξεχωριστούς χώρους εργασίας, χώρους, εργαστήρια ή εγκαταστάσεις παραγωγής της επιχείρησης. Η σκοπιμότητα συγκέντρωσης παρόμοιων εργασιών σε ξεχωριστούς τομείς παραγωγής καθορίζεται από τους ακόλουθους παράγοντες: την κοινότητα των τεχνολογικών μεθόδων που απαιτούν τη χρήση του ίδιου τύπου εξοπλισμού. δυνατότητες εξοπλισμού, όπως κέντρα μηχανικής κατεργασίας· αύξηση του όγκου παραγωγής ορισμένων τύπων προϊόντων· την οικονομική σκοπιμότητα της συγκέντρωσης της παραγωγής ορισμένων τύπων προϊόντων ή της εκτέλεσης παρόμοιων εργασιών.

Η αρχή της αναλογικότητας έγκειται στον φυσικό συνδυασμό επιμέρους στοιχείων της παραγωγικής διαδικασίας, ο οποίος εκφράζεται σε μια ορισμένη ποσοτική σχέση μεταξύ τους. Έτσι, η αναλογικότητα στην παραγωγική ικανότητα προϋποθέτει ισότητα των χωρητικοτήτων του εργοταξίου ή των συντελεστών φορτίου του εξοπλισμού. Στην περίπτωση αυτή, η διεκπεραίωση των καταστημάτων προμηθειών αντιστοιχεί στην ανάγκη για κενά των μηχανολογικών καταστημάτων και η διακίνηση αυτών των καταστημάτων αντιστοιχεί στις ανάγκες του συνεργείου συναρμολόγησης για τα απαραίτητα εξαρτήματα. Αυτό συνεπάγεται την απαίτηση να υπάρχει σε κάθε συνεργείο εξοπλισμός, χώρος και εργατικό δυναμικό σε ποσότητες που να διασφαλίζουν την κανονική λειτουργία όλων των τμημάτων της επιχείρησης. Η ίδια αναλογία διακίνησης θα πρέπει να υπάρχει μεταξύ της κύριας παραγωγής, αφενός, και των βοηθητικών μονάδων και των μονάδων εξυπηρέτησης, αφετέρου.

4.4 Συμπέρασμα για το πέμπτο κεφάλαιο

Σε αυτό το κεφάλαιο, σύμφωνα με την εργασία για το διπλωματικό έργο, προσδιορίστηκε η οικονομική αποδοτικότητα της εφαρμογής αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου διεργασιών. Εξετάστηκαν επίσης οι κύριες προβλέψεις και υπολογίστηκαν οι κύριες δαπάνες του συστήματος ελέγχου.

5. Ασφάλεια ζωής και προστασία του περιβάλλοντος

1 Ασφάλεια ζωής

Κατά τη δημιουργία πολύπλοκων αυτοματοποιημένων συστημάτων ελέγχου, εφαρμόζεται όλο και περισσότερο ο σχεδιασμός συστημάτων, στα πρώτα στάδια του οποίου τίθενται ζητήματα ασφάλειας στο χώρο εργασίας και εργονομικής υποστήριξης, τα οποία περιέχουν μεγάλα αποθέματα για την αύξηση της αποτελεσματικότητας και της αξιοπιστίας ολόκληρου του συστήματος. Αυτό οφείλεται στη συνολική συνεκτίμηση του ανθρώπινου παράγοντα κατά την παραμονή του στο χώρο εργασίας. Ο κύριος στόχος των μέτρων ασφαλείας είναι η προστασία της ανθρώπινης υγείας από επιβλαβείς παράγοντες, όπως ηλεκτροπληξία, ανεπαρκής φωτισμός, αυξημένα επίπεδα θορύβου στο χώρο εργασίας, αυξημένη ή μειωμένη θερμοκρασία αέρα στον χώρο εργασίας, αυξημένη ή μειωμένη υγρασία αέρα, αυξημένη ή μειωμένη υγρασία αέρα. κινητικότητα. Όλα αυτά επιτυγχάνονται ως αποτέλεσμα της διεξαγωγής και της εφαρμογής ενός συνόλου διαδικασιών και δραστηριοτήτων αλληλένδετων σε νόημα, λογική και αλληλουχία, που πραγματοποιούνται κατά την ανάπτυξη του συστήματος ανθρώπου-μηχανής και κατά τη λειτουργία του. Το θέμα της διπλωματικής εργασίας είναι «Αυτόματο σύστημα ελέγχου για τη διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων μετά από πλύσιμο αυτοκινήτου με ανάπτυξη μονάδας λογισμικού για τον μικροελεγκτή OWEN». Λόγω των ιδιαιτεροτήτων αυτού του χώρου εργασίας, η επιχείρηση καθαρίζει τα λύματα χρησιμοποιώντας χλώριο και το χλώριο ταξινομείται ως επικίνδυνη χημική ουσία (HAS).

Επομένως, για να διασφαλιστεί η προστασία της υγείας και η υψηλή παραγωγικότητα της εργασίας, είναι απαραίτητο να διερευνηθούν επικίνδυνοι και επιβλαβείς παράγοντες κατά την εργασία σε μια επιχείρηση με πιθανότητα επικίνδυνων χημικών εκπομπών.

Επικίνδυνοι και επιβλαβείς παράγοντες κατά την εργασία με επικίνδυνα χημικά

Η δηλητηρίαση με επείγουσες χημικά επικίνδυνες ουσίες (HAS) κατά τη διάρκεια ατυχημάτων και καταστροφών συμβαίνει όταν επικίνδυνες ουσίες εισέρχονται στο σώμα μέσω των αναπνευστικών και πεπτικών οργάνων, του δέρματος και των βλεννογόνων. Η φύση και η σοβαρότητα των βλαβών καθορίζονται από τους ακόλουθους κύριους παράγοντες: τον τύπο και τη φύση της τοξικής επίδρασης, τον βαθμό τοξικότητας, τη συγκέντρωση χημικών ουσιών στο προσβεβλημένο αντικείμενο (επικράτεια) και το χρονοδιάγραμμα της ανθρώπινης έκθεσης.

Οι παραπάνω παράγοντες θα καθορίσουν και τις κλινικές εκδηλώσεις των βλαβών, οι οποίες στην αρχική περίοδο μπορεί να είναι:

) φαινόμενα ερεθισμού - βήχας, πονόλαιμος, δακρύρροια και πόνος στα μάτια, πόνος στο στήθος, πονοκέφαλος.

) αύξηση και ανάπτυξη φαινομένων από το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) - πονοκέφαλος, ζάλη, αισθήματα μέθης και φόβου, ναυτία, έμετος, κατάσταση ευφορίας, διαταραχή του συντονισμού των κινήσεων, υπνηλία, γενικός λήθαργος, απάθεια κ.λπ.

Προστασία από επικίνδυνους και επιβλαβείς παράγοντες

Για την πρόληψη της απελευθέρωσης χλωρίου, η επιχείρηση πρέπει να ακολουθεί αυστηρά τους κανόνες ασφαλείας, να παρέχει οδηγίες κατά το χειρισμό επικίνδυνων ουσιών και να ελέγχει την αποδοχή επικίνδυνων ουσιών.

Η επιχείρηση πρέπει να διαθέτει προστατευτικό εξοπλισμό σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Ένα από αυτά τα μέσα προστασίας είναι η μάσκα αερίων GP-7. Η μάσκα αερίου έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει το αναπνευστικό σύστημα, την όραση και το πρόσωπο ενός ατόμου από τοξικές ουσίες, βιολογικά αερολύματα και ραδιενεργή σκόνη (AS, BA και RP).

Εικόνα 57 - Μάσκα αερίου GP-7

Μάσκα αερίου GP-7: 1 - μπροστινό μέρος. 2 - κιβώτιο απορρόφησης φίλτρου. 3 - πλεκτό κάλυμμα. 4 - συγκρότημα βαλβίδας εισπνοής. 5 - ενδοεπικοινωνία (μεμβράνη). 6 - συγκρότημα βαλβίδας εκπνοής. 7 - κλείστρο? 8 - πλάκα κεφαλής (ινιακή πλάκα). 9 - μετωπικός ιμάντας. 10 - ιμάντες ναού. 11 - ιμάντες μάγουλων. 12 - πόρπες? 13 - τσάντα.

Η μάσκα αερίου GP-7 είναι ένα από τα πιο πρόσφατα και πιο προηγμένα μοντέλα αεριομάσκας για τον πληθυσμό. Παρέχει εξαιρετικά αποτελεσματική προστασία από ατμούς τοξικών, ραδιενεργών, βακτηριακών, χημικά επικίνδυνων ουσιών έκτακτης ανάγκης (HAS). Έχει χαμηλή αντίσταση στην αναπνοή, παρέχει αξιόπιστη στεγανοποίηση και ελαφρά πίεση του μπροστινού μέρους στο κεφάλι. Χάρη σε αυτό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί από άτομα άνω των 60 ετών και ασθενείς με πνευμονικές και καρδιαγγειακές παθήσεις.

Εικόνα 58 - χρόνος προστατευτικής δράσης του GP-7

Εικόνα 59 - Τεχνικά χαρακτηριστικά του GP-7

Τι να κάνετε σε περίπτωση ατυχήματος απελευθέρωσης χλωρίου

Όταν λαμβάνετε πληροφορίες για ατύχημα με επικίνδυνες ουσίες, φορέστε αναπνευστική προστασία, προστασία δέρματος (μανδύα, κάπα), αφήστε την περιοχή του ατυχήματος προς την κατεύθυνση που υποδεικνύεται στο ραδιοφωνικό (τηλεοπτικό) μήνυμα.

Θα πρέπει να βγείτε από τη ζώνη χημικής μόλυνσης σε κατεύθυνση κάθετη προς την κατεύθυνση του ανέμου. Ταυτόχρονα, αποφύγετε να διασχίζετε σήραγγες, χαράδρες και κοιλότητες - σε χαμηλά σημεία η συγκέντρωση του χλωρίου είναι μεγαλύτερη.

Εάν είναι αδύνατο να φύγετε από την επικίνδυνη ζώνη, μείνετε στο δωμάτιο και πραγματοποιήστε σφράγιση έκτακτης ανάγκης: κλείστε ερμητικά τα παράθυρα, τις πόρτες, τα ανοίγματα εξαερισμού, τις καμινάδες, σφραγίστε τις ρωγμές στα παράθυρα και τους αρμούς των κουφωμάτων και ανεβείτε στους επάνω ορόφους του Το κτίριο.

Εικόνα 60 - Σχέδιο εκκένωσης από τη μολυσμένη ζώνη

Αφού φύγετε από την επικίνδυνη ζώνη, βγάλτε τα εξωτερικά ρούχα, αφήστε τα έξω, κάντε ντους, ξεπλύνετε τα μάτια και το ρινοφάρυγγα Αν εμφανιστούν σημάδια δηλητηρίασης: ξεκουραστείτε, πιείτε ζεστό νερό, συμβουλευτείτε γιατρό.

Σημάδια δηλητηρίασης από χλώριο: οξύς πόνος στο στήθος, ξηρός βήχας, έμετος, πόνος στα μάτια, δακρύρροια, απώλεια συντονισμού των κινήσεων.

Εξοπλισμός ατομικής προστασίας: μάσκες αερίων όλων των τύπων, επίδεσμος γάζας βρεγμένος με νερό ή διάλυμα σόδας 2% (1 κουταλάκι του γλυκού ανά ποτήρι νερό).

Επείγουσα φροντίδα: απομακρύνετε το θύμα από την επικίνδυνη ζώνη (μεταφορά μόνο ξαπλωμένο), αφαιρέστε ρούχα που περιορίζουν την αναπνοή, πιείτε άφθονο διάλυμα σόδας 2%, ξεπλύνετε τα μάτια, το στομάχι, τη μύτη με το ίδιο διάλυμα, ξεπλύνετε τα μάτια με 30 % διάλυμα αλβουσίδης. Σκοτεινό δωμάτιο, σκούρα γυαλιά.

5.2 Προστασία του περιβάλλοντος

Η υγεία του ανθρώπου εξαρτάται άμεσα από το περιβάλλον, και κυρίως από την ποιότητα του νερού που πίνει. Η ποιότητα του νερού επηρεάζει τις ζωτικές λειτουργίες του ανθρώπινου σώματος, την απόδοσή του και τη συνολική ευημερία του. Δεν είναι τυχαίο που δίνεται τόση προσοχή στην οικολογία και, ειδικότερα, στο πρόβλημα του καθαρού νερού.

Στην εποχή μας της προηγμένης τεχνολογικής προόδου, το περιβάλλον μολύνεται ολοένα και περισσότερο. Η ρύπανση των λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη.

Οι πιο διαδεδομένοι ρύποι στα λύματα είναι τα προϊόντα πετρελαίου - μια άγνωστη ομάδα υδρογονανθράκων από πετρέλαιο, μαζούτ, κηροζίνη, λάδια και τις ακαθαρσίες τους, οι οποίοι, λόγω της υψηλής τοξικότητάς τους, συγκαταλέγονται, σύμφωνα με την UNESCO, στους δέκα πιο επικίνδυνους περιβαλλοντικούς ρύπους. Τα προϊόντα πετρελαίου μπορούν να υπάρχουν σε διαλύματα σε γαλακτωματοποιημένη, διαλυμένη μορφή και να σχηματίσουν ένα επιπλέον στρώμα στην επιφάνεια.

Παράγοντες ρύπανσης των λυμάτων με προϊόντα πετρελαίου

Ένας από τους περιβαλλοντικούς ρύπους είναι τα λύματα που περιέχουν πετρέλαιο. Σχηματίζονται σε όλα τα τεχνολογικά στάδια παραγωγής και χρήσης λαδιού.

Η γενική κατεύθυνση επίλυσης του προβλήματος της πρόληψης της ρύπανσης του περιβάλλοντος είναι η δημιουργία βιομηχανιών χωρίς απόβλητα, χαμηλών αποβλήτων, χωρίς απόβλητα και χαμηλά απόβλητα. Στο πλαίσιο αυτό, κατά την αποδοχή, αποθήκευση, μεταφορά και διανομή πετρελαιοειδών στους καταναλωτές, πρέπει να λαμβάνονται όλα τα απαραίτητα μέτρα για την πρόληψη ή την ελαχιστοποίηση των απωλειών τους όσο το δυνατόν περισσότερο. Αυτό το πρόβλημα πρέπει να λυθεί με τη βελτίωση των τεχνικών μέσων και των τεχνολογικών μεθόδων διύλισης πετρελαίου και προϊόντων πετρελαίου σε αποθήκες πετρελαίου και αντλιοστάσια. Μαζί με αυτό, οι τοπικές συσκευές συλλογής για διάφορους σκοπούς μπορούν να παίξουν χρήσιμο ρόλο, επιτρέποντάς τους να συλλέγουν διαρροές ή διαρροές προϊόντων στην καθαρή τους μορφή, αποτρέποντας την αφαίρεσή τους με νερό.

Με περιορισμένες δυνατότητες χρήσης των προαναφερθέντων μέσων, παράγονται λύματα μολυσμένα με προϊόντα πετρελαίου στις αποθήκες πετρελαίου. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις των υφιστάμενων κανονιστικών εγγράφων, υπόκεινται σε αρκετά βαθύ καθαρισμό. Η τεχνολογία για τον καθαρισμό των υδάτων που περιέχουν λάδι καθορίζεται από την κατάσταση διασποράς φάσης του προκύπτοντος προϊόντος πετρελαίου - συστήματος νερού. Η συμπεριφορά των προϊόντων πετρελαίου στο νερό οφείλεται, κατά κανόνα, στη χαμηλότερη πυκνότητά τους σε σύγκριση με την πυκνότητα του νερού και στην εξαιρετικά χαμηλή διαλυτότητα στο νερό, η οποία είναι κοντά στο μηδέν για βαριές ποιότητες. Από αυτή την άποψη, οι κύριες μέθοδοι καθαρισμού του νερού από τα προϊόντα πετρελαίου είναι μηχανικές και φυσικοχημικές. Από τις μηχανικές μεθόδους, η καθίζηση έχει βρει τη μεγαλύτερη χρήση και σε μικρότερο βαθμό η διήθηση και η φυγοκέντρηση. Από τις φυσικοχημικές μεθόδους, η επίπλευση, η οποία μερικές φορές ταξινομείται ως μηχανική μέθοδος, προσελκύει σοβαρή προσοχή.

Επεξεργασία λυμάτων από πετρελαιοειδή με χρήση δεξαμενών καθίζησης και παγίδων άμμου

Οι παγίδες άμμου έχουν σχεδιαστεί για να διαχωρίζουν μηχανικές ακαθαρσίες με μέγεθος σωματιδίων 200-250 microns. Η ανάγκη για προκαταρκτικό διαχωρισμό των μηχανικών ακαθαρσιών (άμμος, άλατα, κ.λπ.) καθορίζεται από το γεγονός ότι ελλείψει παγίδων άμμου, αυτές οι ακαθαρσίες απελευθερώνονται σε άλλες εγκαταστάσεις επεξεργασίας και έτσι περιπλέκουν τη λειτουργία των τελευταίων.

Η αρχή λειτουργίας της παγίδας άμμου βασίζεται στην αλλαγή της ταχύτητας κίνησης των στερεών βαρέων σωματιδίων σε μια ροή υγρού.

Οι παγίδες άμμου χωρίζονται σε οριζόντιες, στις οποίες το υγρό κινείται σε οριζόντια κατεύθυνση, με ευθύγραμμη ή κυκλική κίνηση του νερού, σε κάθετη, στην οποία το υγρό κινείται κάθετα προς τα πάνω και σε παγίδες άμμου με ελικοειδή (μεταφραστική-περιστροφική) κίνηση του νερού. . Τα τελευταία, ανάλογα με τη μέθοδο δημιουργίας μιας κίνησης βίδας, χωρίζονται σε εφαπτομενικά και αεριζόμενα.

Οι απλούστερες οριζόντιες παγίδες άμμου είναι δεξαμενές με τριγωνική ή τραπεζοειδή διατομή. Το βάθος των παγίδων άμμου είναι 0,25-1 μ. Η ταχύτητα κίνησης του νερού σε αυτές δεν υπερβαίνει τα 0,3 m/s. Οι αμμοπαγίδες με κυκλική κίνηση νερού κατασκευάζονται σε μορφή στρογγυλής δεξαμενής κωνικού σχήματος με περιφερειακό δίσκο για τη ροή των λυμάτων. Η λάσπη συλλέγεται σε κωνικό πυθμένα, από όπου αποστέλλεται για επεξεργασία ή διάθεση. Χρησιμοποιείται σε ρυθμούς παροχής έως 7000 m3/ημέρα. Οι κάθετες παγίδες άμμου έχουν ορθογώνιο ή στρογγυλό σχήμα, στο οποίο τα λύματα κινούνται με κατακόρυφη ανοδική ροή με ταχύτητα 0,05 m/s.

Ο σχεδιασμός της παγίδας άμμου επιλέγεται ανάλογα με την ποσότητα των λυμάτων και τη συγκέντρωση των αιωρούμενων στερεών. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες είναι οριζόντιες παγίδες άμμου. Από την εμπειρία των αποθηκών πετρελαίου, προκύπτει ότι οι οριζόντιες παγίδες άμμου πρέπει να καθαρίζονται τουλάχιστον μία φορά κάθε 2-3 ημέρες. Κατά τον καθαρισμό παγίδων άμμου, χρησιμοποιείται συνήθως ένας φορητός ή σταθερός υδραυλικός ανελκυστήρας.

Η καθίζηση είναι η απλούστερη και πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος διαχωρισμού ακατέργαστων διασκορπισμένων ακαθαρσιών από τα λύματα, τα οποία, υπό την επίδραση της βαρυτικής δύναμης, καθιζάνουν στον πυθμένα της δεξαμενής καθίζησης ή επιπλέουν στην επιφάνειά της.

Οι επιχειρήσεις μεταφοράς πετρελαίου (αποθήκες πετρελαίου, αντλιοστάσια πετρελαίου) είναι εξοπλισμένες με διάφορες δεξαμενές καθίζησης για τη συλλογή και τον καθαρισμό του νερού από πετρέλαιο και προϊόντα πετρελαίου. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται συνήθως τυποποιημένες δεξαμενές από χάλυβα ή οπλισμένο σκυρόδεμα, οι οποίες μπορούν να λειτουργήσουν με τη λειτουργία δεξαμενής αποθήκευσης, δεξαμενής καθίζησης ή δεξαμενής απορριμμάτων, ανάλογα με το τεχνολογικό σχέδιο επεξεργασίας λυμάτων.

Με βάση την τεχνολογική διαδικασία, το μολυσμένο νερό από τις αποθήκες πετρελαίου και τα αντλιοστάσια πετρελαίου ρέει άνισα στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Για πιο ομοιόμορφη παροχή μολυσμένου νερού στις μονάδες επεξεργασίας, χρησιμοποιούνται δεξαμενές απομόνωσης, οι οποίες είναι εξοπλισμένες με συσκευές διανομής νερού και συλλογής λαδιού, σωλήνες παροχής και εκκένωσης λυμάτων και λαδιού, μετρητή στάθμης, αναπνευστικό εξοπλισμό κ.λπ. Δεδομένου ότι το λάδι στο νερό βρίσκεται σε τρεις καταστάσεις (εύκολα, δύσκολα διαχωρίζεται και διαλύεται), όταν βρίσκεται στη δεξαμενή ρυθμιστή, το λάδι επιπλέει εύκολα και εν μέρει με δυσκολία στην επιφάνεια του νερού. Σε αυτές τις δεξαμενές διαχωρίζονται έως και 90-95% των εύκολα διαχωριζόμενων λαδιών. Για να γίνει αυτό, δύο ή περισσότερες δεξαμενές απομόνωσης εγκαθίστανται στο κύκλωμα της μονάδας επεξεργασίας, οι οποίες λειτουργούν περιοδικά: πλήρωση, καθίζηση, άντληση. Ο όγκος της δεξαμενής επιλέγεται με βάση το χρόνο πλήρωσης, άντλησης και καθίζησης και ο χρόνος καθίζησης λαμβάνεται από 6 έως 24 ώρες. Έτσι, οι ρυθμιστικές δεξαμενές (δεξαμενές καθίζησης) όχι μόνο εξομαλύνουν την ανομοιόμορφη παροχή λυμάτων στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας , αλλά και να μειώσει σημαντικά τη συγκέντρωση του λαδιού στο νερό.

Πριν από την άντληση του καθιζάνοντος νερού από τη δεξαμενή, αφαιρούνται πρώτα το επιπλέον λάδι και το κατακρημνισμένο ίζημα, και στη συνέχεια το διαυγασμένο νερό αντλείται έξω. Για την απομάκρυνση των ιζημάτων, εγκαθίσταται αποστράγγιση από διάτρητους σωλήνες στο κάτω μέρος της δεξαμενής.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των δεξαμενών δυναμικής καθίζησης είναι ο διαχωρισμός των ακαθαρσιών στο νερό καθώς το υγρό κινείται.

Στις δεξαμενές δυναμικής καθίζησης ή στις δεξαμενές συνεχούς καθίζησης, το υγρό κινείται σε οριζόντια ή κατακόρυφη κατεύθυνση, επομένως οι δεξαμενές καθίζησης χωρίζονται σε κάθετες και οριζόντιες.

Μια κατακόρυφη δεξαμενή καθίζησης είναι μια κυλινδρική ή τετράγωνη (σε κάτοψη) δεξαμενή με κωνικό πυθμένα για εύκολη συλλογή και άντληση του ιζήματος καθίζησης. Η κίνηση του νερού σε μια κατακόρυφη δεξαμενή καθίζησης γίνεται από κάτω προς τα πάνω (για την καθίζηση σωματιδίων).

Μια οριζόντια δεξαμενή καθίζησης είναι μια ορθογώνια δεξαμενή (σε κάτοψη) ύψους 1,5-4 μ., πλάτους 3-6 μ. και μήκους έως 48 μ. Το ίζημα που έχει πέσει στον πυθμένα μεταφέρεται στο λάκκο με ειδικές ξύστρες και αφαιρείται από χρησιμοποιώντας υδραυλικό ανελκυστήρα, αντλίες ή άλλες συσκευές. Οι επιπλέοντες ακαθαρσίες αφαιρούνται χρησιμοποιώντας ξύστρες και εγκάρσιους δίσκους που είναι εγκατεστημένοι σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο.

Ανάλογα με το προϊόν που δεσμεύεται, οι οριζόντιες δεξαμενές καθίζησης χωρίζονται σε παγίδες άμμου, παγίδες λαδιού, παγίδες πετρελαίου μαζούτ, παγίδες βενζίνης, λιποπαγίδες κ.λπ. Ορισμένοι τύποι παγίδων λαδιού φαίνονται στο Σχήμα 0.

Εικόνα 61 - Παγίδες λαδιού

Στις δεξαμενές καθίζησης με ακτινωτό στρογγυλό σχήμα, το νερό μετακινείται από το κέντρο προς την περιφέρεια ή αντίστροφα. Οι δεξαμενές ακτινικής καθίζησης υψηλής χωρητικότητας που χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία λυμάτων έχουν διάμετρο έως 100 m και βάθος έως 5 m.

Οι ακτινικές δεξαμενές καθίζησης με κεντρική είσοδο λυμάτων έχουν αυξημένες ταχύτητες εισόδου, γεγονός που προκαλεί λιγότερο αποτελεσματική χρήση σημαντικού μέρους του όγκου της δεξαμενής καθίζησης σε σχέση με ακτινικές δεξαμενές καθίζησης με περιφερειακή είσοδο λυμάτων και απόσυρση καθαρού νερού στο κέντρο.

Όσο μεγαλύτερο είναι το ύψος της δεξαμενής καθίζησης, τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για να επιπλεύσει ένα σωματίδιο στην επιφάνεια του νερού. Και αυτό, με τη σειρά του, συνδέεται με την αύξηση του μήκους του κάρτερ. Κατά συνέπεια, είναι δύσκολο να ενταθεί η διαδικασία καθίζησης σε παγίδες πετρελαίου συμβατικών σχεδίων. Καθώς το μέγεθος των δεξαμενών καθίζησης αυξάνεται, τα υδροδυναμικά χαρακτηριστικά της καθίζησης επιδεινώνονται. Όσο πιο λεπτό είναι το στρώμα του υγρού, τόσο πιο γρήγορα συμβαίνει η διαδικασία ανάβασης (καθίζησης), όλα τα άλλα είναι ίσα. Αυτή η κατάσταση οδήγησε στη δημιουργία δεξαμενών καθίζησης λεπτής στιβάδας, οι οποίες μπορούν να χωριστούν βάσει σχεδίου σε σωληνοειδείς και πλάκες.

Το στοιχείο εργασίας μιας σωληνοειδούς δεξαμενής καθίζησης είναι ένας σωλήνας με διάμετρο 2,5-5 cm και μήκος περίπου 1 μ. Το μήκος εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της ρύπανσης και τις υδροδυναμικές παραμέτρους της ροής. Χρησιμοποιούνται σωληνοειδείς δεξαμενές καθίζησης με μικρές (10) και μεγάλες (έως 60) κλίσεις σωλήνων.

Οι δεξαμενές καθίζησης με μικρή κλίση σωλήνων λειτουργούν σε περιοδικό κύκλο: διαύγαση νερού και πλύσιμο των σωλήνων. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε αυτές τις δεξαμενές καθίζησης για τον καθαρισμό των λυμάτων με μικρή ποσότητα μηχανικών ακαθαρσιών. Η απόδοση αστραπής είναι 80-85%.

Σε σωληνοειδείς δεξαμενές καθίζησης με μεγάλη κλίση, η διάταξη των σωλήνων αναγκάζει το ίζημα να γλιστρήσει προς τα κάτω στους σωλήνες και επομένως δεν χρειάζεται να ξεπλυθούν.

Ο χρόνος λειτουργίας των δεξαμενών καθίζησης πρακτικά δεν εξαρτάται από τη διάμετρο των σωλήνων, αλλά αυξάνεται με το μήκος τους.

Τα τυπικά σωληνωτά μπλοκ είναι κατασκευασμένα από πλαστικό πολυβινυλίου ή πολυστυρενίου. Συνήθως, χρησιμοποιούνται μπλοκ με μήκος περίπου 3 m, πλάτος 0,75 m και ύψος 0,5 m. Το μέγεθος διατομής του σωληνοειδούς στοιχείου είναι 5x5 cm. Τα σχέδια αυτών των μπλοκ καθιστούν δυνατή τη συναρμολόγηση τμημάτων από τους για οποιαδήποτε χωρητικότητα? τμήματα ή μεμονωμένα μπλοκ μπορούν εύκολα να εγκατασταθούν σε κάθετες ή οριζόντιες δεξαμενές καθίζησης.

Οι δεξαμενές καθίζησης πλακών αποτελούνται από μια σειρά παράλληλων πλακών, μεταξύ των οποίων κινείται υγρό. Ανάλογα με την κατεύθυνση κίνησης του νερού και του εναποτιθέμενου (επιπλέοντος) ιζήματος, οι δεξαμενές καθίζησης χωρίζονται σε δεξαμενές άμεσης ροής, στις οποίες οι κατευθύνσεις κίνησης του νερού και του ιζήματος συμπίπτουν. αντίρροπο ρεύμα, στο οποίο το νερό και το ίζημα κινούνται το ένα προς το άλλο. σταυρός, στον οποίο το νερό κινείται κάθετα προς την κατεύθυνση κίνησης του ιζήματος. Οι δεξαμενές καθίζησης αντίθετης ροής πλακών είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες.

Εικόνα 62 - Δεξαμενές καθίζησης

Τα πλεονεκτήματα των σωληνοειδών και πλακών δεξαμενών καθίζησης είναι η οικονομική αποδοτικότητά τους λόγω του μικρού όγκου κατασκευής, η δυνατότητα χρήσης πλαστικών ελαφρύτερων από το μέταλλο και δεν διαβρώνονται σε επιθετικά περιβάλλοντα.

Ένα κοινό μειονέκτημα των δεξαμενών καθίζησης λεπτής στρώσης είναι η ανάγκη δημιουργίας δοχείου για τον προκαταρκτικό διαχωρισμό σωματιδίων λαδιού που διαχωρίζονται εύκολα και μεγάλων θρόμβων λαδιού, αλάτων, άμμου κ.λπ. Οι θρόμβοι έχουν μηδενική άνωση, η διάμετρός τους μπορεί να φτάσει τα 10-15 cm με βάθος πολλών εκατοστών. Τέτοιοι θρόμβοι καταστρέφουν πολύ γρήγορα τις δεξαμενές καθίζησης λεπτής στιβάδας. Εάν μερικές από τις πλάκες ή τους σωλήνες είναι φραγμένοι με τέτοιους θρόμβους, τότε στα υπόλοιπα η ροή του υγρού θα αυξηθεί. Αυτή η κατάσταση θα οδηγήσει σε επιδείνωση της λειτουργίας του κάρτερ. Τα σχηματικά διαγράμματα των δεξαμενών καθίζησης φαίνονται στο Σχήμα 0.

5.3 Συμπεράσματα για το πέμπτο κεφάλαιο

Σε αυτή την ενότητα συζητήθηκαν τα κύρια ζητήματα της ασφάλειας της ζωής και της προστασίας του περιβάλλοντος. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση επικίνδυνων και επιβλαβών παραγόντων παραγωγής. Αναπτύχθηκαν επίσης προστατευτικά μέτρα για την απελευθέρωση χλωρίου. Επιπλέον, αυτό το κεφάλαιο εξέτασε τα κύρια καθήκοντα προστασίας του περιβάλλοντος και πρότεινε την εγκατάσταση μιας οριζόντιας δεξαμενής καθίζησης για τον καθαρισμό των λυμάτων από τα πετρελαϊκά προϊόντα.

συμπέρασμα

Σε αυτό το διπλωματικό έργο, αναπτύχθηκε ένα στοιχείο λογισμικού για ένα αυτόματο σύστημα ελέγχου για την επεξεργασία των λυμάτων μετά από ένα πλύσιμο αυτοκινήτου.

Ανασκοπήθηκαν οι βασικές αρχές λειτουργίας και οι σύγχρονες μέθοδοι επεξεργασίας των λυμάτων. Καθώς και η δυνατότητα αυτοματοποίησης αυτών των διαδικασιών. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση υπάρχοντος υλικού (λογικά προγραμματιζόμενοι ελεγκτές PLC) και λογισμικού για συστήματα ελέγχου.

Αναπτύχθηκε το υλικό του συστήματος ελέγχου για τον έλεγχο της διαδικασίας επεξεργασίας λυμάτων ενός πλυντηρίου αυτοκινήτων.

Αναπτύχθηκε ένας αλγόριθμος για τη λειτουργία του συστήματος στο περιβάλλον CoDeSys. Έχει αναπτυχθεί μια διεπαφή οπτικής οθόνης στο περιβάλλον Trace Mode 6.

Βιβλιογραφία

αυτοματοποίηση επεξεργασίας λυμάτων

1. Διαλέξεις για τα μαθήματα «Ηλεκτρονική» και «Τεχνικές μετρήσεις και όργανα». Kharitonov V.I.

2. «Διαχείριση τεχνικών συστημάτων» Kharitonov V.I., Bunko E.B., K.I. Mesha, E.G. Μουράτσεφ.

3. «Electronics» Savelov N.S., Lachin V.I.

Τεχνική τεκμηρίωση για το πλύσιμο αυτοκινήτων MGUP "Mosvodokanal".

Zhuromsky V.M. Μάθημα διαλέξεων για το μάθημα "Τεχνικά μέσα"

Kazinik E.M. - Μεθοδολογικές οδηγίες για την υλοποίηση του οργανωτικού και οικονομικού μέρους - Μόσχα, εκδοτικός οίκος MSTU MAMI, 2006. - 36 σελ.

Sandulyak A.V., Sharipova N.N., Smirnova E.E. - Μεθοδολογικές οδηγίες για την εφαρμογή της ενότητας «ασφάλεια ζωής και προστασία του περιβάλλοντος» - Μόσχα, εκδοτικός οίκος MSTU MAMI, 2008. - 22 σελ.

Τεχνική τεκμηρίωση MGUP "Mosvodokanal"

Stakhov - Επεξεργασία ελαιωδών λυμάτων από επιχειρήσεις αποθήκευσης και μεταφοράς προϊόντων πετρελαίου - Leningrad Nedra.

Πόροι ιστότοπου http://www.owen.ru.

Η μέθοδος σχετίζεται με τον τομέα της αυτοματοποίησης των διαδικασιών επεξεργασίας λυμάτων, ιδίως για την επεξεργασία λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις. Η μέθοδος περιλαμβάνει την εξουδετέρωση των λυμάτων με την παροχή είτε ενός διαλύματος οξέος είτε ενός αλκαλικού διαλύματος για να επιτευχθεί μια καθορισμένη τιμή pH. Ένα όξινο διάλυμα ή ένα διάλυμα αλκαλίου τροφοδοτείται στη δεξαμενή αποθήκευσης βιομηχανικών λυμάτων. Τα λύματα, ανάλογα με τη συγκέντρωσή τους, εισέρχονται είτε σε ηλεκτροπηκτικό είτε σε γαλβανοπηκτικό για καθαρισμό. Η ποιότητα του καθαρισμού στον ηλεκτροπηκτικό ελέγχεται με ρύθμιση του ρεύματος ανάλογα με την ηλεκτρική αγωγιμότητα των λυμάτων. Μετά από αυτό, η διαδικασία καθίζησης πραγματοποιείται με ροή λυμάτων από τη δεξαμενή καθίζησης στη δεξαμενή καθίζησης χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές βαλβίδες. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία καθίζησης, παρέχεται πολυακρυλαμίδιο, το αδιάλυτο ίζημα περνά μέσα από φίλτρα αλατιού και λεπτά φίλτρα, στη συνέχεια αφυδατώνεται και το καθαρό απόβλητο εισέρχεται στη γραμμή ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης. Αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να βελτιώσετε την ποιότητα του καθαρισμού των βιομηχανικών λυμάτων για χρήση στον κύκλο ανακύκλωσης. 1 άρρωστος.

Η εφεύρεση σχετίζεται με τον τομέα της αυτοματοποίησης των διαδικασιών επεξεργασίας λυμάτων, ιδιαίτερα για την επεξεργασία λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις.Υπάρχει μια γνωστή μέθοδος για τον αυτόματο έλεγχο της διαδικασίας πήξης με ταυτόχρονη ρύθμιση της ροής οξέος και πηκτικού μέσα στον αντιδραστήρα και ελέγχοντας την χρώμα του νερού, ενώ ταυτόχρονα η ροή του πηκτικού ρυθμίζεται ανάλογα με το χρώμα του νερού από την έξοδο του αντιδραστήρα και την κατανάλωση οξέος ανάλογα με την τιμή pH του νερού στην έξοδο του αντιδραστήρα (SU 1655830 A1 , 15/06/1991). Ωστόσο, αυτή η μέθοδος δεν επιτυγχάνει πλήρη κατακρήμνιση ιόντων, γεγονός που μειώνει την ποιότητα του καθαρισμού. Υπάρχει μια γνωστή μέθοδος για τον αυτόματο έλεγχο της διαδικασίας επεξεργασίας λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης του pH του καθαρού νερού , ρύθμιση του ρυθμού ροής στη συσκευή, ενώ μετράται το δυναμικό οξείδωσης-μείωσης του καθαρού νερού, παράγει σήμα για τη ρύθμιση του ρυθμιστή, συγκρίνοντάς τον με την καθορισμένη τιμή του προϊόντος, με αποτέλεσμα να δημιουργείται ένα σήμα ασυμφωνίας και η ροή των λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις ρυθμίζεται με τη χρήση του ρυθμιστή μέσω του καθαρισμού της συσκευής ανάλογα με το μέγεθος της αναντιστοιχίας της πειραματικά καθιερωμένης σχέσης (RU 2071951 C1, 20/01/1997) Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η χαμηλή ποιότητα καθαρισμός βιομηχανικών λυμάτων, η αδυναμία χρήσης τους στον αντίστροφο κύκλο Το τεχνικό αποτέλεσμα που επιτυγχάνεται με την εφαρμογή αυτής της εφεύρεσης είναι η βελτίωση της ποιότητας των βιομηχανικών λυμάτων καθαρισμού για χρήση στον κύκλο ανακύκλωσης. Το τεχνικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι στην μέθοδος αυτόματου ελέγχου της διαδικασίας επεξεργασίας λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της εξουδετέρωσης των λυμάτων με την παροχή είτε ενός διαλύματος οξέος είτε ενός αλκαλικού διαλύματος για την επίτευξη μιας δεδομένης τιμής pH, σύμφωνα με την εφεύρεση, ένα όξινο διάλυμα ή ένα διάλυμα αλκαλίου παρέχεται στο δεξαμενή αποθήκευσης βιομηχανικών λυμάτων, στη συνέχεια τα λύματα, ανάλογα με τη συγκέντρωσή τους, εισέρχονται είτε σε ηλεκτροπηκτικό είτε σε γαλβανοπηκτικό για καθαρισμό και η ποιότητα του καθαρισμού στον ηλεκτροπηκτικό ελέγχεται με ρύθμιση του ρεύματος ανάλογα με την ηλεκτρική αγωγιμότητα των λυμάτων, μετά την οποία η Η διαδικασία καθίζησης πραγματοποιείται με ροή λυμάτων από τη δεξαμενή καθίζησης στη δεξαμενή καθίζησης με τη χρήση ηλεκτρικών βαλβίδων, παρέχεται πολυακρυλαμίδιο για την επιτάχυνση της διαδικασίας καθίζησης, το αδιάλυτο ίζημα διέρχεται από φίλτρα αφαίρεσης αλατιού και λεπτά φίλτρα, στη συνέχεια αφυδατώνεται και εισέρχεται καθαρό απόβλητο νερό Η σύγκριση της διεκδικούμενης εφεύρεσης με γνωστές δείχνει ότι η χρήση υφιστάμενων μεθόδων αυτοματισμού δεν επιτρέπει τον καθαρισμό των λυμάτων από ιόντα βαρέων μετάλλων, γεγονός που καθιστά αδύνατη την εισαγωγή καθαρών λυμάτων στον κύκλο ανακύκλωσης της επιχείρησης, ενώ στην αξιούμενη εφεύρεση λαμβάνει χώρα πλήρης επεξεργασία των βιομηχανικών λυμάτων, η οποία πραγματοποιείται σταδιακά υπό τον έλεγχο διαφόρων αισθητήρων, επιτρέποντας στο πρώτο στάδιο την εξουδετέρωση των λυμάτων, στη συνέχεια, ανάλογα με τη συγκέντρωση των λυμάτων, υποβάλλεται σε ηλεκτροπήξη ή γαλβανοπήξη, ενώ ρυθμίζεται η ποιότητα του καθαρισμού με χρήση εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος με παροχή αλατούχου διαλύματος, αφυδάτωση της λάσπης με την επακόλουθη χρήση της, για παράδειγμα, στη γαλβανική παραγωγή και χρήση του διαχωρισμένου νερού στην παροχή νερού ανακύκλωσης. Το σχέδιο αυτοματισμού για την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων που φαίνεται στο σχέδιο περιλαμβάνει: δεξαμενή αποθήκευσης λυμάτων 1, αισθητήρας στάθμης 2, συναγερμός στάθμης 3, δεξαμενή διανομής οξέος 4, ηλεκτρική βαλβίδα 5, δεξαμενή διανομής αλκαλίων 6, ηλεκτρική βαλβίδα 7, αντλία παροχής λυμάτων 8, ηλεκτροπηκτικό 9 , γαλβανοθρομβωτικό 10, ηλεκτρική βαλβίδα 11, διαλύτης άλατος 12, ηλεκτρικός αποκλειστής 13, δεξαμενές καθίζησης 14, δοσομετρική δεξαμενή πολυακρυλαμιδίου 15, ηλεκτρική βαλβίδα 16, δοχείο για καθαρισμένα απόβλητα 17, φίλτρο αφαίρεσης αλατιού 18, τροφοδοσία με λεπτό φίλτρο 19, , ηλεκτρική βαλβίδα 21, επεξεργαστής αφυδάτωσης λάσπης 22, αισθητήρας pH μέτρου 23, ρυθμιστικό pH μετρητή 24, αμπερόμετρο DC 25 της μονάδας ανόρθωσης του ηλεκτροπηκτήρα, ρυθμιστικό αμπερόμετρο 26, ηλεκτρόδια 27, ρυθμιστικό ωμόμετρο 28, αισθητήρας συναγερμού στάθμης 29, Η μέθοδος εφαρμόζεται ως εξής. Τα βιομηχανικά λύματα, για παράδειγμα, τα λύματα από ένα κατάστημα γαλβανισμού, τροφοδοτούνται στη δεξαμενή αποθήκευσης λυμάτων 1. Όταν επιτευχθεί ένα προκαθορισμένο ανώτερο επίπεδο στη δεξαμενή αποθήκευσης λυμάτων 1, ο αισθητήρας στάθμης 2 στέλνει έναν παλμό στον συναγερμό στάθμης 3 , το οποίο με τη σειρά του στέλνει μια εντολή προετοιμασίας των λυμάτων για καθαρισμό με μια δεδομένη ένδειξη pH. Για να γίνει αυτό, είτε ένα διάλυμα οξέος από τη δεξαμενή δοσομέτρησης 4 τροφοδοτείται αυτόματα στη δεξαμενή αποθήκευσης απορριμμάτων 1 μέσω μιας ηλεκτρικής βαλβίδας 5, είτε ένα αλκαλικό διάλυμα από τη δεξαμενή δοσομέτρησης 6 μέσω μιας ηλεκτρικής βαλβίδας 7. Αφού φτάσει στο καθορισμένο pH στη δεξαμενή αποθήκευσης απορριμμάτων 1, το οποίο καταγράφεται χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα pH 23 με ένα ρυθμιστικό pHόμετρο 24, ένα ρυθμιστικό pH 24 δίνει την εντολή ενεργοποίησης της αντλίας παροχής λυμάτων 8. Ανάλογα με τη συγκέντρωση των λυμάτων, Ο τελευταίος παρέχεται είτε στον ηλεκτροπηκτικό 9 (σε υψηλές συγκεντρώσεις) είτε στον γαλβανοπηξικό 10 (σε μεσαίες ή χαμηλές συγκεντρώσεις), όπου πραγματοποιείται η επεξεργασία των λυμάτων. Η ρύθμιση της ποιότητας της επεξεργασίας λυμάτων στον ηλεκτροπηκτικό πραγματοποιείται με ρύθμιση του ρεύματος στον ηλεκτροπηκτικό με παροχή ενός αλατούχου διαλύματος από τον διαλύτη άλατος 12 στη δεξαμενή αποθήκευσης λυμάτων 1, μέσω μιας ηλεκτρικής βαλβίδας 11, που ελέγχεται από ένα ρυθμιστικό αμπερόμετρο 26, συνδεδεμένο στην έξοδο του αμπερόμετρου DC 25 της μονάδας ανορθωτή του ηλεκτροπηκτήρα, προκειμένου να αλλάξει η ηλεκτρική αγωγιμότητα των λυμάτων, που παρέχεται στον ηλεκτροπηκτικό 9. Εάν κατά τη διαδικασία καθαρισμού η τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος στον ηλεκτροπηκτικό 9 πέφτει κάτω από την καθορισμένη τιμή, η ηλεκτρική βαλβίδα 11 ανοίγει αυτόματα και το ρεύμα φτάνει στην καθορισμένη τιμή. Εάν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καθαρισμού η τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος στον ηλεκτροπηκτικό 9 ανέβει πάνω από την καθορισμένη τιμή, η ηλεκτρική βαλβίδα 11 κλείνει αυτόματα και το ρεύμα μειώνεται στην καθορισμένη τιμή. λυμάτων στο γαλβανοπηξικό με χρήση της ηλεκτρικής βαλβίδας 21 ανάλογα με τη συγκέντρωση των λυμάτων. Η παρακολούθηση και η ρύθμιση της συγκέντρωσης των λυμάτων στη δεξαμενή αποθήκευσης 1 πραγματοποιείται με τη χρήση του αισθητήρα 27 και ενός ρυθμιστικού ωμόμετρου 28. Για να αποτραπεί η απόρριψη μη επεξεργασμένων λυμάτων από τον ηλεκτροπηκτικό 9 σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης (για παράδειγμα, απόφραξη του αγωγού κατά την παροχή αλατούχου διαλύματος στη δεξαμενή αποθήκευσης λυμάτων 1), η ηλεκτρική ασφάλιση 13 είναι ενεργοποιημένη. εάν η τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος στον ηλεκτροπηκτικό 9 κατά τη διάρκεια ενός κρίσιμου χρόνου είναι κάτω από την καθορισμένη τιμή, η αντλία παροχής λυμάτων 8 απενεργοποιείται αυτόματα, ο πίνακας φώτων έκτακτης ανάγκης ανάβει και η ροή των αποβλήτων σταματά Τα καθαρισμένα λύματα από τον ηλεκτροπηκτικό 9 και τον γαλβανοπηξικό 10 ρέουν μέσω της βαρύτητας στην πρώτη δεξαμενή καθίζησης 14, όπου συμβαίνει η εναπόθεση αδιάλυτου ιζήματος. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία καθίζησης, το πολυακρυλαμίδιο τροφοδοτείται αυτόματα στην πρώτη δεξαμενή καθίζησης 14 από τη δεξαμενή δοσομέτρησης 15 μέσω μιας ηλεκτρονικής βαλβίδας 16. Για πληρέστερη καθίζηση του αδιάλυτου ιζήματος, παρέχονται η 2η και η 3η δεξαμενή καθίζησης 14, συνδεδεμένες σε Αυτό το σύστημα δεξαμενών καθίζησης επιτρέπει τη μέγιστη καθίζηση αδιάλυτων ιζημάτων Μετά τη διαδικασία καθίζησης στο σύστημα δεξαμενής καθίζησης, τα λύματα ρέουν με βαρύτητα στη δεξαμενή για τα επεξεργασμένα λύματα 17. Η σηματοδότηση στάθμης στη δεξαμενή για τα επεξεργασμένα λύματα 17 είναι εκτελείται με χρήση αισθητήρων στάθμης 29 με συναγερμό στάθμης 30. Όταν τα λύματα φθάσουν στο ανώτερο επίπεδο στη δεξαμενή για επεξεργασμένα λύματα, αισθητήρας 29 17, η αντλία 20 ενεργοποιείται αυτόματα, η οποία τροφοδοτεί λύματα στο φίλτρο καθαρισμού αλατιού 18 και στη συνέχεια στο λεπτό φίλτρο 19, από όπου τα καθαρά λύματα ρέουν στις γραμμές γαλβανισμού ή στα τεχνολογικά κυκλώματα άλλων βιομηχανιών.

Απαίτηση

Μια μέθοδος για τον αυτόματο έλεγχο της διαδικασίας καθαρισμού λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της εξουδετέρωσης των λυμάτων με την παροχή είτε ενός διαλύματος οξέος είτε ενός αλκαλικού διαλύματος για την επίτευξη μιας δεδομένης τιμής pH, που χαρακτηρίζεται από το ότι το όξινο διάλυμα ή το αλκαλικό διάλυμα παρέχεται στην αποθήκευση βιομηχανικών λυμάτων δεξαμενή, τότε τα λύματα, ανάλογα με τη συγκέντρωσή τους, τροφοδοτούνται ή σε ηλεκτροπηκτικό ή σε γαλβανοπηξικό για καθαρισμό και η ποιότητα καθαρισμού στον ηλεκτροπηκτικό ελέγχεται με ρύθμιση του ρεύματος ανάλογα με την ηλεκτρική αγωγιμότητα των λυμάτων, μετά την οποία η διαδικασία καθίζησης πραγματοποιείται με ροή λυμάτων από τη δεξαμενή καθίζησης στη δεξαμενή καθίζησης με τη χρήση ηλεκτρικών βαλβίδων· για να επιταχυνθεί η διαδικασία καθίζησης, παρέχεται πολυακρυλαμίδιο, αδιάλυτο ίζημα περασμένο μέσω φίλτρων αλατιού και λεπτών φίλτρων, στη συνέχεια αφυδατώνεται και τα καθαρά λύματα εισέρχονται τη γραμμή ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης.