Analiza e mundësisë së automatizimit të proceseve të trajtimit të ujërave të zeza. Automatizimi i objekteve të trajtimit. nuk ka sistem të automatizuar të kontrollit dhe menaxhimit të procesit

Automatizimi i impianteve të trajtimit të ujërave të zeza

Fusha e punës së automatizimit në çdo rast specifik duhet të konfirmohet nga efikasiteti ekonomik dhe efekti sanitar.

Në impiantet e trajtimit mund të automatizohen sa vijon:

1. pajisje dhe instrumente që regjistrojnë ndryshimet në kushtet e procesit gjatë funksionimit normal;
2. pajisje dhe instrumente që sigurojnë lokalizimin e aksidenteve dhe sigurojnë ndërrim të shpejtë;
3. proceset ndihmëse në funksionimin e strukturave, veçanërisht për stacionet e pompimit (pompat e mbushjes, pompimi i ujit të kullimit, ventilimi, etj.);
4. objektet e dezinfektimit të ujërave të zeza që i janë nënshtruar trajtimit.

Së bashku me një zgjidhje gjithëpërfshirëse të automatizimit, këshillohet që të automatizohen proceset individuale teknologjike: shpërndarja e ujërave të zeza nëpër struktura, rregullimi i niveleve të reshjeve dhe llumit.

Automatizimi i pjesshëm në të ardhmen duhet të sigurojë mundësinë e kalimit në automatizimin gjithëpërfshirës të të gjithë ciklit teknologjik.

Zbatimi relativisht i vogël i njësive të kontrollit automatik në teknologjinë e trajtimit të ujërave të zeza në ndërmarrjet e industrisë ushqimore shpjegohet me faktin se shumica e impianteve të trajtimit kanë produktivitet të ulët ose të mesëm, për shkak të të cilit kostot kapitale për automatizimin shpesh shprehen në shuma të konsiderueshme dhe nuk mund të kompensohen me korrespondues. kursime në kostot operative. Në të ardhmen, dozimi automatik i reagentëve dhe monitorimi i efikasitetit të trajtimit të ujërave të zeza do të përdoret gjerësisht në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza.

Kërkesat teknike për automatizimin e proceseve të trajtimit të ujërave të zeza mund të përmblidhen si më poshtë:

1. çdo sistem kontrolli automatik duhet të lejojë kontrollin lokal të mekanizmave individualë gjatë inspektimit dhe riparimit të tyre;
2. duhet të përjashtohet mundësia e kontrollit të dy metodave njëkohësisht (për shembull, automatike dhe lokale);
3. transferimi i sistemit nga kontrolli manual në kontrollin automatik nuk duhet të shoqërohet me mbylljen e mekanizmave në funksionim;
4. qarku i kontrollit automatik duhet të sigurojë rrjedhën normale të procesit teknologjik dhe të sigurojë besueshmërinë dhe saktësinë e instalimit;
5. gjatë një mbylljeje normale të njësisë, qarku i automatizimit duhet të jetë gati për fillimin e ardhshëm automatik;
6. Kyçja e dhënë duhet të përjashtojë mundësinë e ndezjes automatike ose të largët pas një mbylljeje emergjente të njësisë;
7. në të gjitha rastet e ndërprerjes së funksionimit normal të një instalimi të automatizuar, një sinjal alarmi duhet të dërgohet në një stacion me detyrë të vazhdueshme.

1. stacionet e pompimit - njësitë kryesore dhe pompat e kullimit; ndezja dhe fikja në varësi të nivelit të lëngut në rezervuarë dhe gropa, ndërrimi automatik kur një pompë prishet në një rezervë; dhënia e një sinjali zanor në rastet e dështimit të njësive të pompimit ose tejmbushjes së nivelit në rezervuarin marrës;
2. gropa kullimi - alarmi i nivelit të emergjencës;
3. valvulat e presionit të njësive të pompimit (kur filloni njësinë në një valvul të mbyllur) - hapja dhe mbyllja, e ndërlidhur me funksionimin e pompave;
4. raketa mekanike - puna në përputhje me një program të caktuar;
5. pajisjet e ngrohjes elektrike - ndezja dhe fikja e pajisjeve të ngrohjes elektrike në varësi të temperaturës së dhomës;
6. rezervuarët pritës të stacioneve të pompimit të llumit - risuspensioni i lëngjeve të mbeturinave;
7. tubacionet nën presion të stacioneve të pompimit të llumit - zbrazja pas ndalimit të pompave;
8. grila ndërtimi me pastrim mekanik - ndezja dhe fikja e gërmimeve mekanike në varësi të ndryshimit të niveleve para dhe pas grilës (mbytje e rrjetës) ose sipas një plani kohor;
9. kurthe rëre - ndezja e ashensorit hidraulik për të pompuar rërën sipas një plani kohor ose në varësi të nivelit të rërës, duke ruajtur automatikisht një normë rrjedhjeje konstante;
10. rezervuarët e vendosjes, rezervuarët e kontaktit - çlirimi (pompimi) i llumit (sedimentit) sipas një plani kohor ose në varësi të nivelit të llumit; funksionimi i mekanizmave kruese sipas një plani kohor ose në varësi të nivelit të llumit; hapja e valvulës hidraulike gjatë fillimit të trastës së lëvizshme të krueses;
11. stacionet e neutralizimit të ujërave të zeza, stacionet e klorinimit të bazuara në gëlqere me gjemba - dozimi i reagentit në varësi të rrjedhës së ujërave të zeza.

Një tipar karakteristik i ujërave të zeza nga ndërmarrjet e industrisë ushqimore është mungesa e standardeve të azotit dhe fosforit për proceset biokimike.

Prandaj, lind nevoja për të shtuar elementë që mungojnë në formën e lëndëve ushqyese.

Aplikimi i aditivëve shoqërohet me vështirësinë e rregullimit të sasisë së aditivëve në varësi të madhësisë së fluksit të ujërave të zeza dhe ndotësve. Duke marrë parasysh ndryshimin e rrjedhës së ujërave të zeza, dozimi i lëndëve ushqyese është veçanërisht i vështirë, prandaj, për të matur rrjedhën e ujërave të zeza, Instituti Soyuzvodokanalproekt ka zhvilluar një skemë automatizimi në të cilën diafragmat dhe notat tregojnë matësat e presionit diferencial të llojit DEMP-280 me induksion përdoren sensorë.

Impulset nga matësi diferencial i presionit transmetohen në rregullatorin elektronik të raportit ERS-67, i cili, duke përdorur një aktivizues elektrik të llojit MG, duke vepruar në valvulën e kontrollit, sjell konsumin e lëndëve ushqyese në përputhje me madhësinë e fluksit të ujërave të zeza. Në këtë rast, raporti i nevojshëm i llogaritur midis konsumit të ujërave të zeza dhe lëndëve ushqyese vendoset te rregullatori në varësi të ndryshimit të përqendrimit të ndotësve në ujërat e zeza që hyjnë në impiantin e trajtimit.

Automatizimi i plotë i proceseve të trajtimit të ujit

Një nga avantazhet kryesore të pajisjeve Osmotix është automatizimi i plotë i proceseve të pastrimit.

Automatizimi i plotë i proceseve të trajtimit të ujërave të zeza - pjesëmarrja njerëzore reduktohet në minimum.

Instalimi i pastrimit kontrollohet nga një kontrollues industrial dhe funksionon në modalitetin automatik. Të gjitha proceset në vazhdim kontrollohen dhe menaxhohen automatikisht. Pjesëmarrja njerëzore në funksionimin e sistemit është minimizuar.

Për të automatizuar trajtimin e ujërave të zeza Osmotix, përdoren kontrollorë logjikë modernë të programueshëm industrialë nga Schneider Electric dhe Omron. Bazuar në këto sisteme, është ndërtuar një sistem kontrolli tolerant ndaj gabimeve, i cili parashikon përpunimin e situatave emergjente, dyfishimin e sinjaleve të kontrollit, si dhe kyçjet që nuk lejojnë që procesi të shkojë përtej vlerave kufitare që janë të sigurta për personeli i mirëmbajtjes dhe funksionimi i pajisjeve.

Kontrolluesi, sipas një algoritmi të specifikuar nga programuesit, lëshon sinjale kontrolli për njësitë e kontrollit të pajisjeve: rregullatorët e frekuencës, kontaktorët, reletë dhe njësitë e kontrollit të vetë pajisjes.

Operatori është përgjegjës vetëm për marrjen e vendimeve më të rëndësishme. Për punën e operatorit, ekziston një sistem i përshtatshëm i kontrollit të instalimit që ju lejon të konfiguroni funksionimin e tij, të ndryshoni parametrat e procesit dhe të monitoroni gjendjen e tij.

Të gjithë parametrat shfaqen në ekranin e kontrollit dhe janë në dispozicion të operatorit në çdo kohë, megjithëse në modalitetin automatik nuk kërkohet ndërhyrja e tij.

Ekrani i kontrollit paraqet të gjithë treguesit kryesorë të procesit, si dhe sinjalet e paralajmërimit dhe alarmit. Kur aktivizohen alarmet kritike, kontrollori do të rregullojë automatikisht mënyrën e funksionimit të instalimit për të parandaluar një emergjencë.

Reagimet ndaj instalimit ndodhin duke përdorur sinjale për funksionimin ose dështimin e kthyer nga njësitë e kontrollit të pajisjeve, si dhe duke përdorur leximet e sensorëve të transmetuara te kontrollori duke përdorur sinjale elektrike.

Sistemet e automatizimit që ne krijojmë bëjnë të mundur, duke përdorur ndërfaqe të ndryshme si RS-233, ModBus, ose sinjale të vetme elektrike, për të ofruar të dhëna mbi statusin e funksionimit të instalimit për sistemet e kontrollit të klientit.
Ka edhe aftësia për të transmetuar të dhëna përmes kanalit GPRS në distanca të largëta. Këto mjete lejojnë monitorimin në distancë dhe arkivimin e mënyrave të funksionimit të instalimit për një periudhë të gjatë kohore.

Gjithashtu kryhet raportimi automatik; të gjithë parametrat e funksionimit të objekteve të trajtimit Osmotix janë të disponueshëm në formën e një regjistri dhe, nëse është e nevojshme, mund të printohen, gjë që është e përshtatshme për të gjurmuar ndryshimet në përbërjen e ujërave të zeza dhe për të analizuar funksionimin e pajisjeve .

Aktualisht, ekziston një numër i konsiderueshëm i skemave teknologjike për procesin e trajtimit biologjik, secila prej të cilave ndryshon në numrin e fazave të ajrimit, praninë ose mungesën e rigjenerimit të llumit të aktivizuar, metodat e futjes së ujërave të zeza dhe llumit të kthimit në struktura, shkallën e pastrimit. , etj. Çdo lloj strukture karakterizohet nga treguesit e vet të funksionimit normal dhe kërkon një qasje individuale për hartimin e një sistemi kontrolli të automatizuar.

Ndikimet që mund të përdoren për të ndërtuar një sistem kontrolli të automatizuar janë si më poshtë:

Kontrollimi i shkallës së rrjedhës së llumit të kthimit për të ruajtur përqendrimin e llumit të aktivizuar në rezervuarin e ajrimit;

Kontrollimi i rrjedhës së ajrit në mënyrë të tillë që të ruajë një përqendrim të caktuar të oksigjenit të tretur në të gjithë vëllimin e rezervuarit të ajrimit;

Kontrollimi i shkallës së rrjedhës së llumit aktiv të hequr nga sistemi për të mbajtur një vjetërsi konstante të llumit;

Ndryshimi i raportit të vëllimeve të rezervuarit të ajrimit dhe rigjeneratorit (duke ruajtur qëndrueshmërinë e vëllimit të tyre total) me qëllim rigjenerimin optimal të llumit;

Shpërndarja e rrjedhës së ujërave të zeza hyrëse ndërmjet rezervuarëve të ajrimit të funksionimit paralel;

Ruajtja e vlerës optimale të pH të ujit që hyn në rezervuarin e ajrimit

Kontrolli i rrjedhës së llumit që shkarkohet nga rezervuarët e vendosjes për të ruajtur një nivel optimal të llumit në to dhe për ta ndryshuar atë në varësi të përqendrimit dhe shpejtësisë së rrjedhës së përzierjes së llumit, turbulltësisë së ujit të ngulur të pastruar, si dhe indeksit të llumit.

Sistemet tradicionale të automatizuara të kontrollit përdorin modele algoritmike që lidhin veprimet e kontrollit me të dhënat hyrëse (ose ndryshimin e tyre). Disavantazhi i metodave tradicionale të kontrollit në lidhje me procesin e trajtimit biologjik të ujërave të ndotura është shumëdimensionaliteti dhe kompleksiteti i modeleve të krijuara matematikore me saktësi të ulët dhe paplotësi të informacionit fillestar dhe paqartësi të kriterit të kontrollit. Nga ana tjetër, situatat që lindin gjatë funksionimit të një njësie të trajtimit biologjik të ujërave të zeza shpesh lejojnë përdorimin e metodave formale të arsyetimit për kontrollin që janë afër rrjedhës natyrore të arsyetimit të një eksperti njerëzor. Për problemet e kontrollit të trajtimit biologjik, ato mund të jenë dukshëm më efektive se sistemet tradicionale të kontrollit, veçanërisht për sa i përket kohës dhe kostos së zhvillimit dhe modifikimit pasi kërkesat e sistemit dhe kushtet mjedisore ndryshojnë, gjë që është një faktor kritik në dritën e përmirësimit të vazhdueshëm të teknologjisë dhe rritjen e performancës së njësisë trajtimi biologjik. Një tipar karakteristik i objektit të menaxhuar është aftësia e natyrshme e stacionit të trajtimit për të rregulluar skemën teknologjike dhe për të ndryshuar përbërjen e pajisjeve. Kjo rrethanë rrit kërkesat për hapjen, perspektivat dhe standardizimin e sistemit të krijuar. Ndryshimet në standardet e cilësisë së trajtimit të ujërave të zeza, rritja e kapacitetit të objekteve të trajtimit ose shtimi i parametrave të rinj të kontrollit do të kërkojnë një ripërpunim të plotë të modeleve matematikore të një sistemi tradicional të automatizuar të kontrollit, ndërsa në një sistem ekspert do të mjaftojë vetëm rregullimi i rregullave ose shtimi te Rejat.

Gjithashtu, në procesin e menaxhimit të trajtimit biologjik, shpesh lindin situata problematike, për t'i kapërcyer të cilat është e nevojshme të përdoret përvoja e shumë ekspertëve, informacione normative, teknike, referuese dhe rregullatore, të cilat mund të mos jenë gjithmonë të disponueshme për operatorin. Menaxhimi i funksionimit të objekteve të trajtimit është një detyrë komplekse e lidhur me karakteristikat e gjendjes dhe funksionimit të objekteve të trajtimit. Në praktikë, një teknolog i impiantit të trajtimit të ujërave të zeza i cili merr vendime për menaxhimin e trajtimit të ujërave të zeza përballet me problemet e mëposhtme:

Mungesa e parametrave për vendimmarrje për shkak të rezervës së kufizuar kohore dhe kostos së lartë të testeve të specializuara laboratorike;

Paplotësia dhe pasaktësia e udhëzimeve të gjuhës natyrore për vendimmarrje;

Njohuri të pamjaftueshme teorike në lidhje me procesin e menaxhimit të trajtimit të ujërave të zeza dhe mungesën e konsiderimit të veçorive të funksionimit të një impianti specifik trajtimi.

Procesi i trajtimit të ujërave të zeza kryhet në një mënyrë reagimi të vonuar të sistemit dhe varet nga shumë sinjale hyrëse. Këto sinjale janë heterogjene, arrijnë në frekuenca të ndryshme dhe përpunimi i disa prej tyre kërkon kohë, si dhe kushte të veçanta laboratorike dhe reagentë të shtrenjtë. Impiantet e trajtimit të ujërave të zeza funksionojnë pjesërisht për shkak të aktiviteteve të një sërë organizmash të gjallë, përgjigjet e të cilëve ndaj ndikimit të parametrave të hyrjes janë specifike dhe të ndërvarura. Kushtet optimale për ekzistencën e komplekseve të organizmave që kryejnë trajtimin e ujërave të zeza janë shumë të vështira për t'u zgjedhur për shkak të ndryshueshmërisë së këtyre komplekseve në varësi të përbërjes së ujërave të zeza. Rregullimi i përqendrimit të lëndëve ushqyese, ruajtja e pH-së së mjedisit dhe e temperaturës në intervalin e kërkuar kanë një efekt pozitiv jo vetëm në zhvillimin e mikroorganizmave, por edhe në aktivitetin biokimik të këtyre të fundit në pastrimin e ujit. Për të zgjedhur kushte optimale për funksionimin e mikroorganizmave në rezervuarët e ajrimit, përdoren sisteme të automatizuara të kontrollit, të cilat bazohen në modele matematikore (Tabela 1.2). Sisteme të tilla kanë një sërë disavantazhesh. Ato funksionojnë mirë kur impianti i trajtimit është në funksionim normal dhe janë keq të zbatueshëm në rast të funksionimit jonormal.

Natyrisht, kur lindin situata problemore, nevojiten njohuritë dhe përvoja e ekspertëve, dhe zhvillimi i modeleve dhe programeve simuluese për zgjidhjen e ekuacioneve nuk mjafton qartë. Ekziston nevoja për të përdorur informacionin subjektiv të grumbulluar ndër vite, si dhe të dhëna jo të plota dhe informacione objektive të grumbulluara gjatë funksionimit të objekteve të trajtimit.

Përdorimi i metodave dhe mjeteve të inteligjencës artificiale ofron mundësi të reja për zgjidhjen e problemit të menaxhimit të impianteve të trajtimit të ujërave të zeza. Sistemet e ekspertëve të bazuara në inteligjencën artificiale duhet të kenë në mënyrë ideale një nivel efikasiteti në zgjidhjen e problemeve informale që është i krahasueshëm ose më i lartë se ato njerëzore. Në çdo rast, sistemi ekspert “di” më pak se një ekspert njerëzor, por kujdesi me të cilin zbatohet kjo njohuri kompenson kufizimet e tij. Për momentin, ekzistojnë një sërë sistemesh ekspertësh (ES) jashtë vendit që përdoren për trajtimin e ujërave të zeza (Tabela 1.3).

Duke analizuar shembujt nga Tabela 1.3, duhet theksuar se për të kontrolluar një njësi të trajtimit biologjik, e cila është një element i një sistemi të integruar të trajtimit të ujërave të zeza shtëpiake, është më e përshtatshme të përdoret një sistem i bazuar në rregulla.

Tabela 1.2 - Modelet e kontrollit klasik në impiantet e trajtimit biologjik

Tabela 1.3 - Mjetet e inteligjencës artificiale të zhvilluara për impiantet e trajtimit të ujërave të zeza

Forma më tipike për zgjidhjen e problemeve të kontrollit direkt në njësinë e trajtimit biologjik janë sistemet eksperte të ndërtuara mbi bazën e një modeli prodhimi, ku njohuria përfaqësohet nga një grup rregullash "nëse-atëherë". Përparësitë kryesore të një sistemi të tillë ekspertësh janë lehtësia e rimbushjes, modifikimit dhe anulimit të informacionit dhe thjeshtësia e mekanizmit të konkluzionit logjik. Për të organizuar strukturën e sistemit të ekspertëve të paraqitur në Fig. 1.1, është e nevojshme të transformohet informacioni teknologjik në një strukturë vendimmarrëse që përshkruan funksionimin e bazës së njohurive, dhe më pas, bazuar në guaskën e zgjedhur të softuerit, të krijohet një program. për funksionimin e sistemit të ekspertëve.

Ky do të jetë qëllimi i kësaj teze: përshtatja e përvojës së kërkimit teorik dhe zgjidhjeve praktike në fushën e përdorimit të sistemeve eksperte për të kontrolluar një njësi të trajtimit biologjik të ujërave të zeza në një proces trajtimi specifik, duke marrë parasysh parametrat e projektimit dhe skemën teknologjike individuale. e këtyre objekteve të trajtimit të miratuara gjatë projektimit. Si dhe krijimi i një sistemi të plotë të automatizimit të procesit dhe përzgjedhja e mjeteve teknike për zbatimin e tij.

Figura 1.1 – Struktura e menaxhimit të procesit të trajtimit të ujërave të zeza

Metoda ka të bëjë me fushën e automatizimit të proceseve të trajtimit të ujërave të zeza, veçanërisht për trajtimin e ujërave të zeza nga ndërmarrjet industriale. Metoda përfshin neutralizimin e ujërave të zeza duke furnizuar ose një zgjidhje acidi ose një zgjidhje alkali për të arritur një vlerë të caktuar pH. Një solucion acid ose një tretësirë ​​alkali futet në rezervuarin e depozitimit të ujërave të zeza industriale. Ujërat e zeza, në varësi të përqendrimit të tyre, hyjnë ose në një elektrokoagulator ose në një galvanokagulator për pastrim. Cilësia e pastrimit në elektrokoagulator kontrollohet duke rregulluar rrymën në varësi të përçueshmërisë elektrike të ujërave të zeza. Pas kësaj, procesi i sedimentimit kryhet duke derdhur ujërat e zeza nga rezervuari në rezervuarin e vendosjes duke përdorur valvola elektrike. Për të përshpejtuar procesin e sedimentimit, furnizohet poliakrilamid, sedimenti i patretur kalohet përmes filtrave të kripës dhe filtrave të imët, më pas deterizohet dhe rrjedhja e pastër hyn në linjën e elektrikimit. Kjo metodë ju lejon të përmirësoni cilësinë e pastrimit të ujërave të zeza industriale për përdorim në ciklin e riciklimit. 1 i sëmurë.

Shpikja ka të bëjë me fushën e automatizimit të proceseve të trajtimit të ujërave të zeza, veçanërisht për trajtimin e ujërave të zeza nga ndërmarrjet industriale.Ekziston një metodë e njohur për kontrollin automatik të procesit të koagulimit duke rregulluar njëkohësisht rrjedhën e acidit dhe koagulantit në reaktor dhe kontrollin e ngjyra e ujit, ndërsa në të njëjtën kohë rrjedha e koagulantit rregullohet në varësi të ngjyrës së ujit nga prodhimi i reaktorit dhe konsumi i acidit në varësi të vlerës së pH të ujit në daljen e reaktorit (SU 1655830 A1 , 15.06.1991). Megjithatë, kjo metodë nuk arrin reshje të plotë të joneve, gjë që ul cilësinë e pastrimit. Ekziston një metodë e njohur për kontrollin automatik të procesit të trajtimit të ujërave të zeza nga ndërmarrjet industriale, duke përfshirë matjen e pH të ujit të pastruar. , rregullimi i shkallës së rrjedhës në aparat, duke matur potencialin oksido-reduktues të ujit të pastruar, duke gjeneruar një sinjal për vendosjen e rregullatorit, duke e krahasuar atë me vlerën e caktuar të produktit, si rezultat i të cilit gjenerohet një sinjal mospërputhje dhe rrjedha e ujërave të zeza nga ndërmarrjet industriale rregullohet duke përdorur rregullatorin përmes pastrimit të aparatit në varësi të madhësisë së mospërputhjes së marrëdhënies së krijuar eksperimentalisht (RU 2071951 C1, 20/01/1997). Disavantazhi i kësaj metode është cilësia e ulët e pastrimi i ujërave të zeza industriale, pamundësia e përdorimit të tyre në ciklin e kundërt.Rezultati teknik i arritur nga zbatimi i kësaj shpikjeje është përmirësimi i cilësisë së pastrimit të ujërave të zeza industriale për përdorim në ciklin e riciklimit.Rezultati teknik arrihet me faktin se në metoda e kontrollit automatik të procesit të trajtimit të ujërave të zeza nga ndërmarrjet industriale, duke përfshirë neutralizimin e ujërave të zeza duke furnizuar ose një zgjidhje acidi ose një tretësirë ​​alkali për të arritur një vlerë të caktuar pH, sipas shpikjes, një zgjidhje acidi ose një tretësirë ​​alkali furnizohet në Depozita e depozitimit të ujërave të zeza industriale, pastaj ujërat e zeza, në varësi të përqendrimit të tyre, hyjnë ose në elektrokoagulator ose në një galvanokagulator për pastrim, dhe cilësia e pastrimit në elektrokoagulator kontrollohet duke rregulluar rrymën në varësi të përçueshmërisë elektrike të ujërave të zeza, pas së cilës procesi i sedimentimit kryhet duke derdhur ujërat e zeza nga rezervuari në rezervuarin e vendosjes duke përdorur valvula elektrike, poliakrilamid ofrohet për të përshpejtuar procesin e sedimentimit, sedimenti i patretur kalohet përmes filtrave për heqjen e kripës dhe filtrave të imët, më pas deterrohet dhe ujërat e zeza të pastër hyjnë. Krahasimi i shpikjes së pretenduar me ato të njohura tregon se përdorimi i metodave ekzistuese të automatizimit nuk lejon kryerjen e pastrimit të ujërave të zeza nga jonet e metaleve të rënda, gjë që e bën të pamundur futjen e ujërave të zeza të pastruara në ciklin e riciklimit të ndërmarrjes; ndërsa në shpikjen e pretenduar ndodh trajtimi i plotë i ujërave të zeza industriale, i cili kryhet hap pas hapi nën kontrollin e sensorëve të ndryshëm, duke lejuar që në fazën e parë të neutralizohet ujërat e zeza, pastaj në varësi të përqendrimit të ujërave të zeza, t'i nënshtrohet elektrokoagulimit ose galvanokagulimit; ndërkohë që rregullon cilësinë e pastrimit duke përdorur rrymë elektrike alternative duke furnizuar një tretësirë ​​të kripur, duke depërtuar llumin me përdorimin e mëvonshëm, për shembull, në prodhimin galvanik dhe duke përdorur ujin e ndarë në furnizimin me ujë të riciklimit. Skema e automatizimit për trajtimin e ujërave të zeza industriale e paraqitur në vizatim përfshin: rezervuarin e depozitimit të ujërave të zeza 1, sensorin e nivelit 2, alarmin e nivelit 3, rezervuarin e shpërndarësit të acidit 4, valvulën elektrike 5, rezervuarin e shpërndarësit alkali 6, valvulën elektrike 7, pompën e furnizimit të ujërave të zeza 8, elektrokoagulatorin 9 , galvanokoagulator 10, valvul elektrike 11, tretës kripe 12, bllokues elektrik 13, rezervuarë kullues 14, rezervuar dozimi poliakrilamid 15, valvul elektrike 16, enë për mbetjet e pastruara 17, filtër për heqjen e kripës 18, filtër i imët pompë 19, 0 , valvula elektrike 21, procesor për heqjen e ujit të llumit 22, sensori i matësit të pH 23, pH matësi rregullues 24, ampermetri DC 25 i njësisë korrigjuese të elektrokoagulatorit, ampermetri rregullues 26, elektroda 27, ommetri rregullues 28, sensori i nivelit të alarmit 29, Metoda zbatohet si më poshtë. Ujërat e zeza industriale, për shembull, ujërat e zeza nga një dyqan galvanizimi, furnizohen me rezervuarin e depozitimit të ujërave të zeza 1. Kur arrihet një nivel i sipërm i paracaktuar në rezervuarin e depozitimit të ujërave të zeza 1, sensori i nivelit 2 dërgon një puls në alarmin e nivelit 3 , e cila nga ana tjetër dërgon një komandë për të përgatitur ujërat e zeza për pastrim me një lexim të caktuar të pH. Për ta bërë këtë, ose një solucion acid nga rezervuari dozues 4 furnizohet automatikisht në rezervuarin e depozitimit të mbetjeve 1 me anë të një valvule elektrike 5, ose një tretësirë ​​alkali nga rezervuari dozues 6 me anë të një valvule elektrike 7. Pasi të arrihet pH i specifikuar në rezervuarin e depozitimit të mbetjeve 1, i cili regjistrohet duke përdorur një matës me sensor pH 23 me një matës pH rregullues 24, një matës pH rregullues 24 jep komandën për të ndezur pompën e furnizimit të ujërave të zeza 8. Në varësi të përqendrimit të ujërave të zeza, ky i fundit furnizohet ose me elektrokoagulatorin 9 (në përqendrime të larta) ose me galvanokagulatorin 10 (në përqendrime të mesme ose të ulëta), ku kryhet trajtimi i ujërave të zeza. Rregullimi i cilësisë së trajtimit të ujërave të zeza në elektrokoagulator kryhet duke rregulluar rrymën në elektrokoagulator duke furnizuar një zgjidhje të kripur nga tretësi i kripës 12 në rezervuarin e depozitimit të ujërave të zeza 1, me anë të një valvule elektrike 11, të kontrolluar nga një ampermetër rregullues. 26, i lidhur me daljen e ampermetrit DC 25 të njësisë ndreqëse të elektrokoagulatorit, me qëllim ndryshimin e përçueshmërisë elektrike të ujërave të zeza, të furnizuara me elektrokoagulatorin 9. Nëse gjatë procesit të pastrimit vlera e rrymës elektrike në elektrokoagulator 9 bie nën vlerën e caktuar, valvula elektrike 11 hapet automatikisht dhe rryma arrin vlerën e caktuar. Nëse gjatë procesit të pastrimit vlera e rrymës elektrike në elektrokoagulator 9 rritet mbi vlerën e caktuar, valvula elektrike 11 mbyllet automatikisht dhe rryma zvogëlohet në vlerën e caktuar.Cilësia e trajtimit të ujërave të zeza në galvanokagulator rregullohet duke rregulluar rrjedhën të ujërave të zeza në galvanokagulator duke përdorur valvulën elektrike 21 në varësi të përqendrimit të ujërave të zeza. Monitorimi dhe rregullimi i përqendrimit të ujërave të zeza në rezervuarin e depozitimit 1 kryhet duke përdorur sensorin 27 dhe një ommetër rregullues 28. Për të parandaluar shkarkimin e ujërave të zeza të patrajtuara nga elektrokoagulatori 9 në situata emergjente (për shembull, bllokimi i tubacionit gjatë furnizimit me tretësirë ​​të kripur në rezervuarin e depozitimit të ujërave të zeza 1), kyçja elektrike 13 është e ndezur. nëse vlera e rrymës elektrike në elektrokoagulatorin 9 gjatë një kohe kritike është nën vlerën e specifikuar, pompa e furnizimit të ujërave të zeza 8 fiket automatikisht, paneli i dritës së urgjencës ndizet, dhe rrjedha e ujërave të zeza ndalet. Për të përshpejtuar procesin e sedimentimit, poliakrilamidi furnizohet automatikisht në rezervuarin e parë të sedimentimit 14 nga rezervuari dozues 15 me anë të një valvule elektronike 16. Për sedimentim më të plotë të sedimentit të patretur, sigurohen rezervuarët e dytë dhe të tretë të sedimentimit 14, të lidhur në Ky sistem i rezervuarëve të sedimentimit mundëson sedimentimin maksimal të sedimentit të patretur. Pas procesit të sedimentimit në sistemin e rezervuarit të kullimit, ujërat e zeza rrjedhin nga graviteti në rezervuarin për ujërat e zeza të trajtuara 17. Sinjalizim i nivelit në rezervuarin për ujërat e zeza të trajtuara 17 është kryhet duke përdorur sensorët e nivelit 29 me një alarm niveli 30. Kur ujërat e zeza arrijnë nivelin e sipërm në rezervuarin për ujërat e zeza të trajtuara, sensori 29 17, pompa 20 ndizet automatikisht, e cila furnizon ujërat e zeza në filtrin e pastrimit të kripës 18, dhe më pas në filtrin e imët 19, nga ku ujërat e ndotura të pastra derdhen në linjat e galvanizimit ose në qarqet teknologjike të industrive të tjera.

Kerkese

Një metodë për kontrollin automatik të procesit të pastrimit të ujërave të zeza nga ndërmarrjet industriale, duke përfshirë neutralizimin e ujërave të zeza duke furnizuar ose një tretësirë ​​acidi ose një tretësirë ​​alkali për të arritur një vlerë të caktuar pH, e karakterizuar në atë që solucioni acid ose tretësira alkali furnizohet në depozitimin e ujërave të zeza industriale. rezervuari, pastaj ujërat e zeza, në varësi të përqendrimit të tij, furnizohen ose në elektrokoagulator, ose në një galvanokagulator për pastrim, dhe cilësia e pastrimit në elektrokoagulator kontrollohet duke rregulluar rrymën në varësi të përçueshmërisë elektrike të ujërave të zeza, pas së cilës. procesi i sedimentimit kryhet duke derdhur ujërat e zeza nga rezervuari në rezervuarin e zbutjes duke përdorur valvola elektrike; për të përshpejtuar procesin e sedimentimit, poliakrilamid, sedimenti i patretur furnizohet i kaluar përmes filtrave të kripës dhe filtrave të imët, më pas deterrohet dhe rrjedhja e pastër hyn. linja e elektrikimit.

Prezantimi

Pjesa teorike

1.1 Bazat e trajtimit të ujërave të zeza

2 Analiza e metodave moderne të trajtimit të ujërave të zeza

3 Analiza e mundësisë së automatizimit të proceseve të trajtimit të ujërave të zeza

4 Analiza e harduerit ekzistues (kontrolluesit PLC të programueshëm logjik) dhe softuerit

5 Përfundime në kapitullin e parë

2. Pjesa e qarkut

2.1 Zhvillimi i një bllok diagrami të nivelit të ujit për mbushjen e rezervuarit

2.2 Zhvillimi i një diagrami funksional

3 Llogaritja e organit rregullator

4 Përcaktimi i cilësimeve të kontrolluesit. Sinteza e armëve vetëlëvizëse

5 Llogaritja e parametrave të ADC-së së integruar

2.6 Përfundim në kapitullin e dytë

3. Pjesa e softuerit

3.1 Zhvillimi i një algoritmi për funksionimin e sistemit SAC në mjedisin CoDeSys

3.2 Zhvillimi i programit në mjedisin CoDeSys

3 Zhvillimi i një ndërfaqeje për shfaqjen vizuale të informacionit të matjes

4 Përfundime në kapitullin e tretë

4. Pjesa organizative dhe ekonomike

4.1 Efikasiteti ekonomik i sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit

2 Llogaritja e kostove kryesore të sistemit të kontrollit

3 Organizimi i proceseve të prodhimit

4.4 Përfundime në seksionin e katërt

5. Siguria e jetës dhe mbrojtja e mjedisit

5.1 Siguria e jetës

2 Mbrojtja e mjedisit

3 Përfundime në kapitullin e pestë

konkluzioni

Bibliografi

Prezantimi

Në çdo kohë, vendbanimet njerëzore dhe objektet industriale ishin të vendosura në afërsi të trupave të ujit të ëmbël të përdorur për qëllime të pijshme, higjienike, bujqësore dhe industriale. Në procesin e përdorimit të ujit nga njeriu, ai ndryshoi vetitë e tij natyrore dhe në disa raste u bë i rrezikshëm në aspektin sanitar. Më pas, me zhvillimin e pajisjeve inxhinierike në qytete dhe objekte industriale, lindi nevoja për të krijuar metoda të organizuara për shkarkimin e rrjedhave të ujërave të ndotura të ndotura përmes strukturave të veçanta hidraulike.

Aktualisht, rëndësia e ujit të ëmbël si lëndë e parë natyrore është vazhdimisht në rritje. Kur përdoret në jetën e përditshme dhe në industri, uji kontaminohet me substanca me origjinë minerale dhe organike. Ky ujë zakonisht quhet ujëra të zeza.

Në varësi të origjinës së ujërave të zeza, ato mund të përmbajnë substanca toksike dhe patogjene të sëmundjeve të ndryshme infektive. Sistemet e menaxhimit të ujit të qyteteve dhe ndërmarrjeve industriale janë të pajisura me komplekse moderne të tubacioneve të gravitetit dhe presionit dhe struktura të tjera speciale që kryejnë heqjen, pastrimin, neutralizimin dhe përdorimin e ujit dhe sedimenteve që rezultojnë. Komplekse të tilla quhen sisteme kullimi. Sistemet e kullimit sigurojnë gjithashtu heqjen dhe pastrimin e shiut dhe ujit të shkrirë. Ndërtimi i sistemeve të kullimit u përcaktua nga nevoja për të siguruar kushte normale jetese për popullsinë e qyteteve dhe zonave të populluara dhe për të ruajtur gjendjen e mirë të mjedisit natyror.

Zhvillimi industrial dhe rritja urbane në Evropë në shekullin e 19-të. Çoi në ndërtimin e kanaleve kulluese. Një shtysë e fortë për zhvillimin e kanalizimeve urbane ishte epidemia e kolerës në Angli në 1818. Në vitet në vijim, në këtë vend, me përpjekjet e parlamentit, u zbatuan masat për zëvendësimin e kanaleve të hapura me ato nëntokësore, u miratuan standardet për cilësinë e ujërave të ndotura që derdheshin në rezervuarë dhe u organizua trajtimi biologjik i ujërave të ndotura shtëpiake në fushat vaditëse.

Në 1898, sistemi i parë i kullimit u vu në punë në Moskë, i cili përfshinte rrjetet e kullimit të gravitetit dhe presionit, një stacion pompimi dhe fushat e ujitjes Lublin. Ajo u bë themeluesja e sistemit më të madh të depozitimit të ujit dhe trajtimit të ujërave të zeza në Moskë në Evropë.

Me rëndësi të veçantë është zhvillimi i një sistemi modern për kullimin e ujërave të zeza shtëpiake dhe industriale, duke siguruar një shkallë të lartë të mbrojtjes së mjedisit natyror nga ndotja. Rezultatet më domethënëse janë marrë në zhvillimin e zgjidhjeve të reja teknologjike për përdorimin efikas të ujit në sistemet e largimit të ujërave të zeza dhe trajtimin e ujërave të zeza industriale.

Parakushtet për zgjidhjen me sukses të këtyre problemeve në ndërtimin e sistemeve të kullimit janë zhvillimet e kryera nga specialistë të kualifikuar duke përdorur arritjet më të fundit të shkencës dhe teknologjisë në fushën e ndërtimit dhe rindërtimit të rrjeteve të kullimit dhe objekteve të trajtimit.

1. Pjesa teorike

1 Bazat e trajtimit të ujërave të zeza

Ujërat e zeza janë çdo ujë dhe reshje që derdhet në rezervuarë nga territoret e ndërmarrjeve industriale dhe zonave të banuara nëpërmjet sistemit të kanalizimeve ose nga graviteti, vetitë e të cilave janë përkeqësuar si rezultat i veprimtarisë njerëzore.

Ujërat e zeza mund të klasifikohen sipas burimit në:

) Ujërat e zeza industriale (industriale) (të krijuara në proceset teknologjike gjatë prodhimit ose minierave) shkarkohen përmes një sistemi të kanalizimit industrial ose të përgjithshëm.

) Ujërat e zeza shtëpiake (shtëpiake dhe fekale) (të prodhuara në ambiente banimi, si dhe në ambiente shtëpiake në prodhim, për shembull, dushe, tualete) shkarkohen përmes sistemit të kanalizimeve shtëpiake ose të përgjithshme.

) Ujërat e zeza sipërfaqësore (të ndara në ujërat e shiut dhe ujërat e shkrirë, domethënë të formuara nga shkrirja e borës, akullit, breshërit), zakonisht shkarkohen përmes një sistemi të kanalizimeve të stuhisë. Mund të quhen edhe "kullues stuhish".

Ujërat e zeza industriale, ndryshe nga ujërat e zeza atmosferike dhe shtëpiake, nuk kanë një përbërje konstante dhe mund të ndahen në:

) Përbërja e ndotësve.

) Përqendrimet e ndotësve.

) Vetitë e ndotësve.

) Aciditeti.

) Efektet toksike dhe efektet e ndotësve në trupat ujorë.

Qëllimi kryesor i trajtimit të ujërave të zeza është furnizimi me ujë. Sistemi i furnizimit me ujë (i një zone të populluar ose një ndërmarrje industriale) duhet të sigurojë që uji të merret nga burime natyrore, të pastrohet nëse kërkohet nga kërkesat e konsumatorëve dhe të furnizohet në vendet e konsumit.

Diagrami i furnizimit me ujë: 1 - burimi i furnizimit me ujë, 2 - struktura e marrjes së ujit, 3 - stacioni i pompimit të ngritjes së parë, 4 - objektet e trajtimit, 5 - rezervuari i ujit të pastër, 6 - stacioni i pompimit të ngritjes së dytë, 7 - kanalet e ujit , 8 - kulla uji, 9 - rrjeta e shpërndarjes së ujit.

Për të kryer këto detyra, përdoren strukturat e mëposhtme që zakonisht janë pjesë e sistemit të furnizimit me ujë:

) Strukturat e marrjes së ujit nëpërmjet të cilave merret uji nga burimet natyrore.

) Strukturat ngritëse të ujit, domethënë stacionet e pompimit që furnizojnë me ujë vendet e pastrimit, depozitimit ose konsumit të tij.

) Objektet e pastrimit të ujit.

) Tubacionet e ujit dhe rrjetet e furnizimit me ujë që përdoren për transportin dhe furnizimin me ujë në vendet e konsumit të tij.

) Kullat dhe rezervuarët që luajnë rolin e rezervuarëve të kontrollit dhe rezervave në sistemin e furnizimit me ujë.

1.2 Analiza e metodave moderne të trajtimit të ujërave të zeza

Metodat moderne të trajtimit të ujërave të zeza mund të ndahen në mekanike, fiziko-kimike dhe biokimike. Në procesin e trajtimit të ujërave të zeza, formohet llum, i cili i nënshtrohet neutralizimit, dezinfektimit, dehidrimit, tharjes dhe më pas është i mundur asgjësimi i llumit. Nëse, sipas kushteve të shkarkimit të ujërave të zeza në një rezervuar, kërkohet një shkallë më e lartë pastrimi, atëherë pas kompletimit të impianteve të trajtimit biologjik të ujërave të zeza, instalohen objektet e trajtimit të thellë.

Objektet mekanike të trajtimit të ujërave të zeza janë projektuar për të mbajtur papastërtitë e patretura. Këto përfshijnë grila, sitë, kurthe rëre, rezervuarë vendosjeje dhe filtra të dizajneve të ndryshme. Rrjetat dhe sitat janë krijuar për të mbajtur ndotës të mëdhenj me origjinë organike dhe minerale.

Kurthet e rërës përdoren për të ndarë papastërtitë minerale, kryesisht rërën. Rezervuarët e sedimentimit bllokojnë ndotësit e ujërave të zeza që vendosen dhe lundrojnë.

Për trajtimin e ujërave të ndotura industriale që përmbajnë ndotës specifikë, përdoren struktura të quajtura grasafile, gracka vaji, gracka vaji dhe katrani etj.

Objektet e trajtimit mekanik të ujërave të zeza janë një fazë paraprake përpara trajtimit biologjik. Gjatë pastrimit mekanik të ujërave të zeza urbane, është e mundur të ruhen deri në 60% të ndotësve të patretur.

Metodat fiziko-kimike për trajtimin e ujërave të zeza urbane, duke marrë parasysh treguesit teknikë dhe ekonomikë, përdoren shumë rrallë. Këto metoda përdoren kryesisht për trajtimin e ujërave të zeza industriale.

Metodat e trajtimit fiziko-kimik të ujërave të zeza industriale përfshijnë: trajtimin e reagentëve, thithjen, nxjerrjen, avullimin, degazimin, shkëmbimin e joneve, ozonimin, elektroflotacionin, klorinimin, elektrodializën, etj.

Metodat biologjike të trajtimit të ujërave të zeza bazohen në aktivitetin jetësor të mikroorganizmave që mineralizojnë përbërjet organike të tretura, të cilat janë burime ushqimore për mikroorganizmat. Objektet e trajtimit biologjik mund të ndahen në dy lloje.

Figura 3 - Skema e trajtimit të ujërave të zeza duke përdorur biofiltra

Skema e trajtimit të ujërave të zeza duke përdorur biofiltra: 1 - rrjetë; 2 - kurth rëre; 3 - tubacion për heqjen e rërës; 4 - rezervuari kryesor i vendosjes; 5 - dalje e llumit; 6 - biofilter; 7 - spërkatës jet; 8 - pika e klorinimit; 9 - rezervuari sekondar i vendosjes; 10 - çështje.

Trajtimi mekanik i ujërave të zeza mund të kryhet në dy mënyra:

) Metoda e parë është kullimi i ujit përmes ekraneve dhe sitave, duke ndarë kështu grimcat e ngurta.

)Mënyra e dytë është vendosja e ujit në rezervuarë të posaçëm vendosjeje, si rezultat i të cilave grimcat minerale vendosen në fund.

Figura 4 - Diagrami teknologjik i një impianti trajtimi me trajtim mekanik të ujërave të zeza

Diagrami i rrjedhës së procesit: 1 - ujërat e zeza; 2 - grila; 3 - kurthe rëre; 4 - rezervuarët e vendosjes; 5 - miksera; 6 - rezervuari i kontaktit; 7 - lirimi; 8 - thërrmues; 9 - zona me rërë; 10 - tretës; 11 - klorinim; 12 - zonat e llumit; 13 - mbeturina; 14 - tul; 15 - tul rëre; 16 - sediment i papërpunuar; 17 - sediment i fermentuar; 18 - ujë kullues; 19 - ujë me klor.

Ujërat e zeza nga rrjeti i kanalizimeve rrjedhin fillimisht në ekrane ose sita, ku filtrohet, dhe përbërës të mëdhenj - lecka, mbeturina kuzhine, letra, etj. - mbahen. Komponentët e mëdhenj të mbajtur nga grilat dhe rrjetat hiqen për dezinfektim. Ujërat e zeza të ndotura hyjnë në grackat e rërës, ku mbahen papastërti, kryesisht me origjinë minerale (rërë, skorje, qymyr, hi, etj.).

1.3 Analiza e mundësisë së automatizimit, proceseve të trajtimit të ujërave të zeza

Qëllimet kryesore të automatizimit të sistemeve dhe strukturave të ujërave të zeza janë përmirësimi i cilësisë së largimit dhe trajtimit të ujërave të zeza (shkarkimi dhe pompimi i pandërprerë i ujërave të zeza, cilësia e trajtimit të ujërave të zeza, etj.), Reduktimi i kostove operative dhe përmirësimi i kushteve të punës.

Funksioni kryesor i sistemeve dhe strukturave të kullimit është rritja e besueshmërisë së strukturave duke monitoruar gjendjen e pajisjeve dhe duke kontrolluar automatikisht besueshmërinë e informacionit dhe qëndrueshmërinë e strukturave. E gjithë kjo kontribuon në stabilizimin automatik të parametrave të procesit teknologjik dhe treguesve të cilësisë së trajtimit të ujërave të zeza, reagimin e shpejtë ndaj ndikimeve shqetësuese (ndryshime në sasinë e ujërave të zeza të shkarkuara, ndryshime në cilësinë e ujërave të zeza të trajtuara). Qëllimi përfundimtar i automatizimit është rritja e efikasitetit të aktiviteteve të menaxhimit. Sistemi i menaxhimit të impiantit të trajtimit ka këto struktura: funksionale; organizative; informative; softuer; teknike.

Baza për krijimin e një sistemi është struktura funksionale, ndërsa strukturat e mbetura përcaktohen nga vetë struktura funksionale. Bazuar në funksionalitetin e tyre, çdo sistem kontrolli ndahet në tre nënsisteme:

kontrollin operacional dhe menaxhimin e proceseve teknologjike;

planifikimi operacional i proceseve teknologjike;

llogaritja e treguesve tekniko-ekonomikë, analiza dhe planifikimi i sistemit të kullimit.

Përveç kësaj, nënsistemet mund të ndahen sipas kriterit të efikasitetit (kohëzgjatja e funksioneve) në nivele hierarkike. Grupet e funksioneve të ngjashme të të njëjtit nivel kombinohen në blloqe.

Figura 5 - Struktura funksionale e sistemeve të kontrollit të automatizuar për impiantet e trajtimit të ujërave të zeza

Për të rritur efikasitetin e transferimit të të dhënave, komunikimit me qendrat e kontrollit dhe menaxhimit të depozitimit të ujit, si dhe proceseve të trajtimit të ujërave të zeza, mund të rekomandojmë zëvendësimin e sistemit jo gjithmonë të besueshëm të komunikimit telefonik me një fibër optike. Në të njëjtën kohë, shumica e proceseve në sistemet e kontrollit automatik për rrjetet e kullimit, stacionet e pompimit dhe impiantet e trajtimit të ujërave të zeza do të kryhen në një kompjuter. Kjo vlen edhe për kontabilitetin, analizën, llogaritjet e planifikimit dhe punës afatgjatë, si dhe zbatimin e dokumenteve të nevojshme për raportimin e funksionimit të të gjitha sistemeve dhe strukturave të ujërave të zeza.

Për të siguruar funksionimin e pandërprerë të sistemeve të kullimit, bazuar në analizat e kontabilitetit dhe raportimit, është e mundur të kryhet një planifikim afatgjatë, i cili përfundimisht do të rrisë besueshmërinë e të gjithë kompleksit.

1.4 Analiza e harduerit ekzistues (kontrolluesit PLC të programueshëm logjik) dhe softuerit

Kontrolluesit logjikë të programueshëm (PLC) kanë qenë një pjesë integrale e automatizimit të impianteve dhe sistemeve të kontrollit të procesit për dekada. Gama e aplikacioneve në të cilat përdoren PLC-të është shumë e gjerë. Këto mund të variojnë nga sistemet e thjeshta të kontrollit të ndriçimit deri te sistemet e monitorimit të mjedisit në impiantet kimike. Njësia qendrore e një PLC është kontrolluesi, të cilit i shtohen komponentë për të siguruar funksionalitetin e kërkuar dhe i cili është programuar për të kryer një detyrë specifike.

Prodhimi i kontrollorëve kryhet si nga prodhuesit e mirënjohur të elektronikës, për shembull, Siemens, Fujitsu ose Motorola, dhe nga kompani të specializuara në prodhimin e elektronikës së kontrollit, për shembull, Texas Instruments Inc. Natyrisht, të gjithë kontrollorët ndryshojnë jo vetëm në funksionalitet, por edhe në kombinimin e çmimit dhe cilësisë. Meqenëse mikrokontrolluesit Siemens janë aktualisht më të zakonshëm në Evropë, ato mund të gjenden si në objektet e prodhimit ashtu edhe në stolat e laboratorit, ne do të zgjedhim prodhuesin gjerman.

Figura 6 - Moduli logjik "LOGO"

Fusha e aplikimit: kontrolli i pajisjeve teknologjike (pompa, ventilatorë, kompresorë, presa), sistemet e ngrohjes dhe ventilimit, sistemet e transportuesit, sistemet e kontrollit të trafikut, kontrolli i pajisjeve komutuese etj.

Programimi i kontrollorëve Siemens - LOGO!Modulet bazë mund të kryhen nga tastiera me informacionin e shfaqur në ekranin e integruar.

Tabela 1 Specifikimet

Tensioni i furnizimit/tensioni i hyrjes: vlera nominale ~ 115 ... 240 V Frekuenca AC ~ 47 ... 63 Hz Konsumi i energjisë në tensionin e furnizimit ~ 3.6 ... 6.0 W / ~ 230 V Inputet diskrete: Numri i hyrjeve: 8 Tensioni i hyrjes : niveli i ulët, niveli jo më i lartë, jo më pak se 5 V 12 V Rryma hyrëse: niveli i ulët, niveli jo më i lartë, jo më pak se ~0,03 mA ~0,08 mA/=0,12 mAD dalje diskrete: Numri i daljeve 4 Izolimi galvanik po Lidhja e një hyrje diskrete si ngarkesë Hyrje të mundshme analoge: Numri i hyrjeve 4 (I1 dhe I2, I7 dhe I8) Gama e matjes = 0 ... 10 V Tensioni maksimal i hyrjes = 28,8 V Shkalla e mbrojtjes së shtëpisë IP 20 Pesha 190 g

Procesi i programimit të kontrolluesit Siemens zbret në lidhjen e softuerit të funksioneve të kërkuara dhe vendosjen e cilësimeve (vonesat e ndezjes/fikjes, vlerat e numëruesit, etj.). Për të kryer të gjitha këto operacione, përdoret një sistem menuje të integruar. Programi i përfunduar mund të rishkruhet në një modul memorie të mbyllur në ndërfaqen e modulit "LOGO!".

Mikrokontrolluesi "LOGO!", i prodhuar nga kompania gjermane "Siemens", është i përshtatshëm për të gjithë parametrat teknikë.

Le të shqyrtojmë mikrokontrolluesit e prodhuar në vend. Aktualisht, në Rusi nuk ka shumë ndërmarrje që prodhojnë pajisje mikrokontrollues. Për momentin, një ndërmarrje e suksesshme e specializuar në prodhimin e sistemeve të automatizimit të kontrollit është kompania OWEN, e cila ka objekte prodhimi në rajonin e Tulës. Kjo kompani është e specializuar në prodhimin e mikrokontrolluesve dhe pajisjeve sensor që nga viti 1992.

Udhëheqësi i mikrokontrolluesve nga OWEN është një seri kontrolluesish logjikë PLC.

Figura 7 - Pamja e PLC-150

PLC-150 mund të përdoret në fusha të ndryshme - nga krijimi i sistemeve të kontrollit për objekte të vogla dhe të mesme deri në ndërtimin e sistemeve të dispeçimit. Shembull Automatizimi i sistemit të furnizimit me ujë të një ndërtese duke përdorur kontrolluesin OWEN PLC 150 dhe modulin dalës OWEN MVU 8.

Figura 8 - Skema e furnizimit me ujë të një ndërtese duke përdorur PLC 150

Le të shohim parametrat kryesorë teknikë të PLC-150. Informacioni i përgjithshëm jepet në tabelë.

Tabela 2 Informacion i përgjithshëm

Dizajni Strehimi i unifikuar për montim në DIN & hekurudhë (gjerësia 35 mm), gjatësia 105 mm (6U), hapësira e terminalit 7,5 mm Shkalla e mbrojtjes së banesës IP20 Tensioni i furnizimit: PLC 150&22090…264 V AC (tensioni nominal 220 V…6 3 Hz) me një frekuencë prej Treguesi i panelit të përparmë 1 tregues furnizimi me energji elektrike 6 tregues dixhital të statusit të hyrjes 4 tregues të statusit të daljes 1 tregues i statusit të komunikimit me CoDeSys 1 tregues i funksionimit të programit të përdoruesit Konsumi i energjisë 6 W

Burimet e kontrolluesit logjik PLC-150 tregohen në Tabelën 3.

Tabela 3 Burimet

Procesori qendror RISC 32-bitësh dhe procesori 200 MHz i bazuar në bërthamën ARM9 Kapaciteti RAM 8 MB Memorie jo e paqëndrueshme për ruajtjen e programeve dhe arkivave në bërthamën e CoDeSys 4 MB Madhësia e memories 4 kV koha e ekzekutimit të ciklit PLC Minimumi 250 μsfi (non-fi) , tipike nga 1 ms

Informacioni rreth hyrjeve diskrete jepet në Tabelën 4.

Tabela 4 Inputet dixhitale

Numri i hyrjeve diskrete 6 Izolimi galvanik i hyrjeve diskrete, grupi Forca e izolimit elektrik të hyrjeve diskrete 1,5 kV Frekuenca maksimale e sinjalit të dhënë në një hyrje diskrete 1 kHz me përpunim softuerësh 10 kHz kur përdoret një numërues harduer dhe procesor kodues

Informacioni rreth hyrjeve analoge jepet në tabelën 5.

Tabela 5 Inputet analoge

Numri i hyrjeve analoge 4 Llojet e sinjaleve hyrëse të unifikuara të mbështetura Tensioni 0...1 V, 0...10 V, -50...+50 mV Rryma 0...5 mA, 0(4)...20 Rezistenca MA 0 .. .5 KOHM Llojet e sensorëve të mbështetur Rezistencat termike: TSM50M, TSP50P, TSM100M, TSP100P, TSN100N, TSM500M, TSP500P, TSN500N, TSP1000P, TSN1000N THERMOCOUMET: ххх (L), тх (J), n) , ТХА (K) ), Dhoma e Tregtisë dhe Industrisë (S ), TPP (R), TPR (V), TVR (A&1), TVR (A&2) Kapaciteti ADC i integruar 16 bit Rezistenca e brendshme e hyrjes analoge: në rrymë modaliteti i matjes në modalitetin e matjes së tensionit 0...10 V 50 Ohm rreth 10 kOhm Koha e kampionimit të një hyrje analoge 0,5 s Gabim bazë i reduktuar i matjes me hyrje analoge 0,5 % Mungon izolimi galvanik i hyrjeve analoge

Programimi PLC-150 kryhet duke përdorur sistemin profesional të programimit CoDeSys v.2.3.6.1 dhe më të vjetër. CoDeSys është një Sistem i Zhvillimit të Kontrolluesit. Kompleksi përbëhet nga dy pjesë kryesore: mjedisi i programimit CoDeSys dhe sistemi i ekzekutimit të CoDeSys SP. CoDeSys funksionon në një kompjuter dhe përdoret për të përgatitur programe. Programet përpilohen në kodin e shpejtë të makinës dhe ngarkohen në kontrollues. CoDeSys SP funksionon në kontrollues, siguron ngarkimin dhe korrigjimin e kodit, mirëmbajtjen e hyrjes/daljes dhe funksione të tjera shërbimi. Më shumë se 250 kompani të njohura prodhojnë pajisje me CoDeSys. Mijëra njerëz që punojnë me të çdo ditë zgjidhin problemet e automatizimit industrial. Sot CoDeSys është kompleksi më i përhapur i programimit IEC në botë. Në praktikë, ai vetë shërben si standard dhe shembull i sistemeve të programimit IEC.

Sinkronizimi i PLC me një kompjuter personal kryhet duke përdorur portën "COM", e cila është e disponueshme në çdo kompjuter personal.

Mikrokontrolluesi OVEN i prodhuar në vend i plotëson të gjitha parametrat. Me të mund të lidhni pajisje matëse analoge dhe dixhitale me sinjale të unifikuara. Kontrolluesi lidhet lehtësisht me një kompjuter personal duke përdorur një port "COM" dhe aksesi në distancë është i mundur. Është e mundur të koordinoni PLC-150 me kontrollues logjikë të programueshëm nga prodhues të tjerë. PLC-150 është programuar duke përdorur Sistemin e Zhvillimit të Kontrolluesit (CoDeSys), në një gjuhë programimi të nivelit të lartë.

5 Përfundime në kapitullin e parë

Ky kapitull shqyrtoi bazat e trajtimit të ujërave të zeza, analizën e metodave moderne të trajtimit dhe mundësinë e automatizimit të këtyre proceseve.

Është bërë një analizë e harduerit ekzistues (kontrollues PLC të programueshëm logjik) dhe softuerit për kontrollin e pajisjeve teknologjike për trajtimin e ujërave të zeza. Është kryer një analizë e prodhuesve vendas dhe të huaj të mikrokontrolluesve.

2. Pjesa e qarkut

Një nga funksionet e rëndësishme të automatizimit është: kontrolli dhe menaxhimi automatik i proceseve teknologjike, pajisja e stacioneve të pompimit dhe objekteve të trajtimit, krijimi i vendeve të automatizuara të punës për të gjitha specialitetet dhe profilet e punës bazuar në teknologjitë moderne.

Funksioni kryesor i sistemeve dhe strukturave të kullimit është rritja e besueshmërisë së strukturave duke monitoruar gjendjen e pajisjeve dhe duke kontrolluar automatikisht besueshmërinë e informacionit dhe qëndrueshmërinë e strukturave. E gjithë kjo kontribuon në stabilizimin automatik të parametrave të procesit teknologjik dhe treguesve të cilësisë së trajtimit të ujërave të zeza, reagimin e shpejtë ndaj ndikimeve shqetësuese (ndryshime në sasinë e ujërave të zeza të shkarkuara, ndryshime në cilësinë e ujërave të zeza të trajtuara). Qëllimi përfundimtar i automatizimit është rritja e efikasitetit të aktiviteteve të menaxhimit.

Rrjetet moderne të kullimit dhe stacionet e pompimit, kurdoherë që është e mundur, duhet të projektohen për t'u kontrolluar pa praninë e vazhdueshme të personelit të mirëmbajtjes.

1 Zhvillimi i një bllok diagrami të nivelit të ujit për mbushjen e rezervuarit kryesor

Diagrami bllok i sistemit të kontrollit automatik është paraqitur në Figurën 9:

Figura 9 - Diagrami bllok

Në të djathtë të bllok diagramit është një PLC-150. Në të djathtë të saj është një ndërfaqe për t'u lidhur me një rrjet lokal (Ethernet) për të marrë qasje në distancë në kontrollues. Sinjali transmetohet në mënyrë dixhitale. Nëpërmjet ndërfaqes RS-232, ndodh koordinimi me një kompjuter personal. Meqenëse kontrolluesi nuk është kërkues për komponentin teknik të kompjuterit, edhe një "makinë" e dobët si Pentium 4 ose modele të ngjashme do të jetë e mjaftueshme për funksionimin e saktë të të gjithë sistemit në tërësi. Sinjali midis PLC-150 dhe një kompjuteri personal transmetohet në mënyrë dixhitale.

2 Zhvillimi i një diagrami funksional

Diagrami funksional i sistemit automatik të kontrollit të nivelit të ujit është paraqitur në Figurën 10:

Figura 10 diagrami funksional

Parametrat e funksionit të transferimit të objektit të kontrollit

Sipas specifikimeve teknike kemi:

H= 3 [m] - lartësia e tubit.

h 0= 1,0 [m] - niveli i caktuar.

P n0 = 12000 [l/orë] - prurje nominale.

d = 1,4 [m] - diametri i tubit.

Funksioni i transferimit të op-amp:

(1)

Le të llogarisim vlerat numerike të funksionit të transferimit.

Zona e prerjes tërthore të rezervuarit:

(2)

Rrjedha nominale hyrëse:

(3)

Koeficienti i transferimit K:

(4)

Konstanta kohore T:

(5)

Kështu, funksioni i transferimit për objektin e kontrollit do të ketë formën:

(6)

Struktura e sistemit të kontrollit automatik është paraqitur në Figurën 0:

Figura 11 - Bllok diagrami i ACS

Ku: Kr.o është koeficienti i transferimit të organit rregullator (RO) i normës së rrjedhës hyrëse Qpo;

Kd - koeficienti i transmetimit të sensorit të nivelit h

Wp - funksioni i transferimit të kontrolluesit automatik

Llogaritja e fitimit të rregullatorit K r.o :

,

Ku - ndryshimi i fluksit hyrës;

ndryshimi i shkallës së hapjes së valvulës (në përqindje).

Varësia e rrjedhës hyrëse nga shkalla e hapjes së valvulës është paraqitur në Figurën 12:

Figura 12 - Varësia e rrjedhës hyrëse nga shkalla e hapjes së valvulës

Vlerësimi i fitimit të sensorit të nivelit

Fitimi i sensorit të nivelit përcaktohet si raporti i rritjes së parametrit të daljes së sensorit të nivelit i[mA] në parametrin hyrës [m].

Lartësia maksimale e nivelit të lëngut që sensori i nivelit duhet të matë korrespondon me 1.5 metra, dhe ndryshimi në sinjalin aktual të unifikuar të daljes së sensorit të nivelit kur niveli ndryshon në intervalin 0-1.5 metra korrespondon me 4-20 [mA ].

(7)

Sensorët e përgjithshëm të nivelit industrial kanë një funksion të integruar zbutës për sinjalin e daljes duke përdorur një element filtri inercial të rendit të parë me një konstante kohore të caktuar Tf në intervalin nga njësitë në dhjetëra sekonda. Ne zgjedhim konstantën e kohës së filtrit Tf = 10 s.

Atëherë funksioni i transferimit të sensorit të nivelit është:

(8)

Struktura e sistemit të kontrollit do të marrë formën:

Figura 13 - struktura e sistemit të kontrollit

Struktura e thjeshtuar e sistemit të kontrollit me vlera numerike:

Figura 14 - struktura e thjeshtuar e sistemit të kontrollit

Karakteristikat logaritmike të frekuencës amplitudë-fazore të pjesës së pandryshueshme të sistemit

Karakteristikat LAFCH të pjesës së pandryshueshme të ACS janë ndërtuar duke përdorur një metodë të përafërt, e cila konsiston në faktin se për një lidhje me një funksion transferimi:

(9)

në një rrjet koordinativ logaritmik deri në frekuencën 1/T, ku T=56 s është konstanta kohore, LFC ka formën e një vije të drejtë paralele me boshtin e frekuencës në nivel 20 log K=20 log0.43 =-7,3 dB, dhe për frekuenca më të mëdha se 1 /T, LAF ka formën e një vije të drejtë me një pjerrësi prej -20 dB/dec në frekuencën e bashkimit 1/Tf, ku pjerrësia ndryshon shtesë me -20 dB/dec. dhe është -40 dB/dhjetor.

Frekuencat e çiftëzimit:

(10)

(11)

Kështu kemi:

Figura 15 - LAPFC e sistemit origjinal të ciklit të hapur

2.3 Llogaritja rregullatore për flukset hyrëse dhe dalëse

Ne do të zgjedhim një organ rregullator bazuar në kapacitetin e kushtëzuar Cv.

Vlera Cv llogaritet sipas standardit ndërkombëtar DIN EN 60534 sipas formulës së mëposhtme:

(12)

ku Q është rrjedha [m 3/h], ρ - dendësia e lëngjeve [kg/m 3], Δ p - diferenca e presionit [bar] përpara valvulës (P1) dhe prapa valvulës (P2) në drejtim të rrjedhës.

Pastaj për rregullatorin e rrjedhës Q n0 sipas të dhënave burimore:

(13)

Për një ndryshim të mundshëm në shpejtësinë e rrjedhës Qp gjatë kontrollit automatik në raport me vlerën e tij nominale Qp 0Vlera maksimale e Qp merret të jetë dyfishi i vlerës nominale, d.m.th .

Diametri i zonës së rrjedhës për rrjedhën hyrëse llogaritet si më poshtë:

(14)

Në mënyrë të ngjashme, për rrjedhën dalëse kemi:

(15)

(16)

2.4 Përcaktimi i cilësimeve të kontrolluesit. Sinteza e armëve vetëlëvizëse

Ndërtimi i LAPFC i një ACS me lak të hapur bazohet në një pasojë të teorisë së sistemeve lineare, që është se nëse LAPFC i një sistemi me lak të hapur (i përbërë nga lidhje fazore minimale) ka një pjerrësi prej -20 dB/ zvogëloni në rajonin e frekuencave të rëndësishme (sektori i prerë me linja ±20 dB), më pas:

ACS i mbyllur është i qëndrueshëm;

funksioni i tranzicionit i një sistemi kontrolli automatik me qark të mbyllur është afër monotonit;

koha e rregullimit

. (17)

Struktura e një sistemi me burim të hapur me një kontrollues PI:

Figura 16 - Struktura e sistemit origjinal me një kontrollues PI

LFC e dëshiruar (L dhe ) i tipit më të thjeshtë të ACS me lak të hapur, i cili në formë të mbyllur do të plotësonte treguesit e specifikuar të cilësisë, duhet të ketë, në afërsi të frekuencave të rëndësishme, një pjerrësi të LFC të barabartë me -20 dB/dec dhe një kryqëzim me frekuencën. aksi në:

(18)

Në rajonin e asimptotës me frekuencë të ulët, për të krijuar një gabim statik zero (sipas specifikimeve teknike) δ st = 0, karakteristikat e frekuencës së sistemit me lak të hapur duhet të korrespondojnë me integruesin të paktën të rendit të parë. Atëherë është e natyrshme të formohet LFC e dëshiruar në këtë zonë në formën e një vije të drejtë me një pjerrësi prej -20 dB/dec. si vazhdim i Lz nga rajoni i frekuencave të rëndësishme. Për të thjeshtuar zbatimin e ACS, asimptota me frekuencë të lartë duhet të korrespondojë me asimptotën me frekuencë të lartë të pjesës së pandryshueshme të sistemit. Kështu, LFC-ja e dëshiruar e sistemit me lak të hapur është paraqitur në Figurën 0:

Figura 17 - Karakteristikat e dëshiruara LAFCH të një sistemi të hapur

Sipas strukturës së pranuar të një sistemi kontrolli automatik industrial, mjeti i vetëm për të sjellë LAPFC të pjesës së pandryshueshme L LF te L dhe është një kontrollues PI me një funksion transferimi LAPFC (në K R =1)

Figura 18 - Përgjigja LAFCH e kontrolluesit PI

Figura 14 tregon se për në rajonin me frekuencë të ulët, LFC i kontrolluesit PI korrespondon me lidhjen integruese me një zhvendosje negative të fazës prej -90 gradë, dhe për karakteristikat e frekuencës së rregullatorit korrespondojnë me seksionin e amplifikatorit me zhvendosje fazore zero në rajonin e frekuencave të rëndësishme të sistemit të projektuar me zgjedhjen e duhur të vlerës së T Dhe .

Le të marrim konstantën e integrimit të kontrolluesit të barabartë me konstantën e kohës T të objektit të kontrollit, d.m.th Dhe = 56, në K R =1. Pastaj LFC-ja e ACS me lak të hapur do të marrë formën L 1=L LF +L pi , që korrespondon cilësisht me formën L dhe në figurë, por me një fitim më të ulët. Për të përputhur LFC-në e sistemit të projektuar me L dhe është e nevojshme të rritet fitimi i qarkut të hapur me 16 dB, pra 7 herë. Prandaj, përcaktohen cilësimet e kontrolluesit.

Figura 19 - Sinteza e armëve vetëlëvizëse. Përcaktimi i cilësimeve të kontrolluesit

Të njëjtat cilësime të kontrolluesit merren nëse nga L dhe zbres grafikisht L LF dhe bazuar në llojin e LFC të korrigjuesit sekuencial që rezulton (kontrollues PI), rivendosni funksionin e tij të transferimit.

Siç mund të shihet nga Figura 12 në T Dhe =T=56 s, funksioni i transferimit të sistemit me qark të hapur ka formën , i cili përfshin një lidhje integruese. Kur ndërtohet LFC që korrespondon me W fq (p) koeficienti i transmetimit K fq 0,32/7850duhet numerikisht të korrespondojë me frekuencën e kryqëzimit të LFC me boshtin ω në frekuencë Me -1, ku Me -1 ose K fq =6,98.

Me cilësimet e llogaritura të kontrolluesit, ACS është i qëndrueshëm, ka një funksion tranzicioni afër monotonit, koha e kontrollit t R =56 s, gabim statik δ rr =0.

Pajisjet e sensorëve

Matësi 2ТРМ0 është projektuar për matjen e temperaturës së ftohësve dhe mediave të ndryshme në pajisjet ftohëse, dollapët e tharjes, furrat për qëllime të ndryshme dhe pajisje të tjera teknologjike, si dhe për matjen e parametrave të tjerë fizikë (pesha, presioni, lagështia, etj.).

Figura 20 - Metër 2ТRM0

Klasa e saktësisë 0.5 (termoçifte)/0.25 (lloje të tjera sinjalesh). Rregullatori është i disponueshëm në 5 lloje strehësh: H të montuar në mur, të montuar në hekurudhë DIN D dhe të montuar në panel Shch1, Shch11, Shch2.

Figura 21 - Diagrami funksional i pajisjes ARIES 2 TRM 0.

Figura 22 - Vizatimi dimensional i pajisjes matëse

Diagrami i lidhjes së pajisjes:

Figura tregon një diagram të bllokut të terminalit të pajisjes. Shifrat tregojnë diagramet e lidhjes për pajisjen.

Figura 23 - Diagrami i lidhjes së pajisjes

Blloku i terminalit të pajisjes.

Furnizimi me energji shumëkanalësh BP14 është krijuar për të furnizuar sensorët me tension të stabilizuar 24 V ose 36 V me një sinjal të unifikuar të rrymës dalëse.

Furnizimi me energji BP14 është i disponueshëm në një strehë me montim në një hekurudhë D4 DIN.

Figura 28 - Furnizimi me energji elektrike

Funksionet kryesore:

Shndërrimi i tensionit alternativ (DC) në DC të stabilizuar në dy ose katër kanale të pavarura;

Kufizimi aktual i fillimit;

Mbrojtje nga mbitensioni kundër zhurmës së impulsit në hyrje;

Mbrojtja nga mbingarkesa, qarku i shkurtër dhe mbinxehja;

Tregimi i pranisë së tensionit në daljen e secilit kanal.

Figura 29 - Diagrami i lidhjes për një furnizim me energji elektrike me dy kanale BP14

Frekuenca e hyrjes AC 47...63 Hz. Pragu aktual i mbrojtjes (1.2...1.8) Imax. Fuqia totale e daljes 14 W. Numri i kanaleve dalëse është 2 ose 4. Tensioni nominal i daljes së kanalit është 24 ose 36 V.

Figura 30 - Vizatimi dimensional i furnizimit me energji elektrike

Paqëndrueshmëria e tensionit të daljes kur tensioni i furnizimit ndryshon ±0.2%.Paqëndrueshmëria e tensionit të daljes kur rryma e ngarkesës ndryshon nga 0.1 Imax në Imax ±0.2%.Diapazoni i temperaturës së funksionimit -20...+50 °C Koeficienti i paqëndrueshmërisë së temperaturës së daljes Tensioni në koeficientin e funksionimit diapazoni i temperaturës ±0,025% / °C. Forca e izolimit elektrik - hyrje - dalje (vlera rms) 2 k.

SAU-M6 është një analog funksional i pajisjeve ESP-50 dhe ROS 301.

Figura 31 - Ndërprerësi i nivelit

Figura 32 - Diagrami i lidhjes për SAU-M6

Treguesi i nivelit të lëngut me tre kanale OWEN SAU-M6 - i projektuar për të automatizuar proceset teknologjike që lidhen me monitorimin dhe rregullimin e niveleve të lëngjeve.

Figura 33 - Diagrami funksional i SAU-M6

SAU-M6 është një analog funksional i pajisjeve ESP-50 dhe ROS 301.

Pajisja disponohet në një strehë montimi në mur të tipit N.

Funksionaliteti i ndërprerësit të nivelit

Tre kanale të pavarura për monitorimin e nivelit të lëngut në rezervuar

Mundësia e përmbysjes së mënyrës së funksionimit të çdo kanali

Lidhja e sensorëve të nivelit të ndryshëm - përcjellës, notues

Puna me lëngje me përçueshmëri të ndryshme elektrike: të distiluar, rubinet, ujë të kontaminuar, qumësht dhe produkte ushqimore (me aciditet të dobët, alkaline, etj.)

Mbrojtja e sensorëve përcjellës nga depozitimi i kripës në elektroda duke i fuqizuar ato me tension të alternuar

Figura 34 - Vizatim dimensional

Karakteristikat teknike të pajisjes: Tensioni nominal i furnizimit të pajisjes është 220 V me një frekuencë prej 50 Hz. Devijimet e lejuara të tensionit të furnizimit nga vlera nominale janë -15...+10%. Konsumi i energjisë, jo më shumë se 6 VA. Numri i kanaleve të kontrollit të nivelit - 3. Numri i releve dalëse të integruara - 3. Rryma maksimale e lejuar e ndërruar nga kontaktet e releit të integruar është 4 A në 220 V 50 Hz (cos > 0.4).

Figura 35 - Moduli I/O diskrete

Moduli i hyrjeve dhe daljeve diskrete për sistemet e shpërndara në rrjetin RS-485 (protokollet ARIES, Modbus, DCON).

Moduli mund të përdoret së bashku me kontrollues të programueshëm OWEN PLC ose të tjerë.MDVV operon në një rrjet RS-485 nëse ka një "master" në të, ndërsa MDVV vetë nuk është "mjeshtër" i rrjetit.

hyrje diskrete për lidhjen e sensorëve të kontaktit dhe çelsave të tranzistorit të tipit n-p-n. Mundësia e përdorimit të çdo hyrje diskrete (frekuenca maksimale e sinjalit - 1 kHz)

Mundësia e gjenerimit të një sinjali PWM nga ndonjë prej daljeve

Transferimi automatik i aktivizuesit në modalitetin e funksionimit emergjent në rast të ndërprerjes së trafikut të rrjetit

Mbështetje për protokollet e zakonshme Modbus (ASCII, RTU), DCON, ARIES.

Figura - 36 Diagrami i përgjithshëm i lidhjes së pajisjes MDVV

Figura 37 - Diagrami funksional i MDVV

MEOF janë krijuar për të lëvizur elementët e punës të valvulave të tubacionit mbyllës dhe kontrollues të parimit të funksionimit rrotullues (valvola me top dhe prizë, valvola fluturash, dampers, etj.) në sistemet për kontrollin automatik të proceseve teknologjike në industri të ndryshme në përputhje me komandën. sinjalet që vijnë nga pajisjet rregulluese ose kontrolluese. Mekanizmat janë instaluar direkt në pajisje.

Figura 38 - Projektimi i mekanizmit MEOF

Figura 39 - Dimensionet

Diagrami i instalimit të sensorit Metran 100-DG 1541 kur matni presionin (nivelin) hidrostatik në një rezervuar të hapur:

Figura 40 - Diagrami i instalimit të sensorit

Parimi i funksionimit të sensorëve bazohet në përdorimin e efektit piezoelektrik në një film silikoni heteroepitaksial të rritur në sipërfaqen e një vafere safiri artificial me një kristal.

Figura 41 - Pamja e pajisjes

Një element ndijues me një strukturë monokristaline silikoni në safir është baza e të gjitha njësive të sensorëve të familjes së sensorëve Metran.

Për një pasqyrë më të mirë të treguesit të kristalit të lëngshëm (LCD) dhe për lehtësinë e aksesit në dy ndarjet e konvertuesit elektronik, ky i fundit mund të rrotullohet në lidhje me njësinë matëse nga pozicioni i saj i instaluar në një kënd jo më shumë se 90° në të kundërt të akrepave të orës. .

Figura 42 - Diagrami i lidhjes elektrike të jashtme të sensorit:

Ku X është blloku i terminalit ose lidhësi;

Rn - rezistenca e ngarkesës ose rezistenca totale e të gjitha ngarkesave në sistemin e kontrollit;

PSU është një burim energjie DC.

2.5 Llogaritja e parametrave të integruar të ADC

Le të llogarisim parametrat e ADC-së së integruar të mikrokontrolluesit PLC-150. Parametrat kryesorë të ADC përfshijnë tensionin maksimal të hyrjes U maksimumi , numri i biteve të kodit n, rezolucioni Δ dhe gabimi i konvertimit.

Kapaciteti ADC përcaktohet nga formula:

Regjistrohu 2N, (19)

ku N është numri i diskreteve (nivelet kuantike);

Meqenëse ADC është ndërtuar në kontrolluesin e zgjedhur PLC-150, ne kemi n=16. Rezolucioni ADC është tensioni i hyrjes që korrespondon me një në shifrën më pak të rëndësishme të kodit të daljes:

(20)

ku 2 n - 1 - pesha maksimale e kodit të hyrjes,

hyrje = U maksimumi - U min (21)

Në U maksimumi = 10 V, U min = 0V, n = 16,

(22)

Sa më i madh n, aq më i vogël dhe më saktë kodi i daljes mund të përfaqësojë tensionin e hyrjes.

Vlera relative e rezolucionit:

, (23)

ku ∆ është hapi më i vogël i dallueshëm i sinjalit hyrës.

Kështu, ∆ është hapi më i vogël i dallueshëm i sinjalit hyrës. ADC nuk do të regjistrojë një sinjal të një niveli më të ulët. Në përputhje me këtë, rezolucioni identifikohet me ndjeshmërinë e ADC.

Gabimi i konvertimit ka komponentë statikë dhe dinamikë. Komponenti statik përfshin gabimin metodologjik të kuantizimit ∆ δ te (diskretiteti) dhe gabimi instrumental nga joidealiteti i elementeve të konvertuesit. Gabim kuantizimi ∆ te përcaktohet nga vetë parimi i përfaqësimit të një sinjali të vazhdueshëm me nivele të kuantizuara të larguara nga njëri-tjetri nga një interval i zgjedhur. Gjerësia e këtij intervali është rezolucioni i konvertuesit. Gabimi më i madh i kuantizimit është gjysma e rezolucionit, dhe në rastin e përgjithshëm:

(24)

Gabimi relativ më i madh i kuantizimit:

(25)

Gabimi instrumental nuk duhet të kalojë gabimin e kuantizimit. Në këtë rast, gabimi total absolut statik është i barabartë me:

(26)

Gabimi total relativ statik mund të përkufizohet si:

(27)

Më pas, le të llogarisim rezolucionin e DAC të integruar të mikrokontrolluesit PLC-150. Rezolucioni i DAC është tensioni i daljes që korrespondon me një në shifrën më pak të rëndësishme të kodit të hyrjes: Δ=U maksimumi /(2n -1), ku 2 n -1 - pesha maksimale e kodit të hyrjes. Në U maksimumi = 10B, n = 10 (kapaciteti bit i DAC-it të integruar) le të llogarisim rezolucionin e mikrokontrolluesit DAC:

(28)

Sa më i madh n, aq më i vogël Δ dhe aq më saktë tensioni i daljes mund të përfaqësojë kodin hyrës. Vlera relative e rezolucionit DAC:

(29

Figura 43 - Diagrami i lidhjes

Figura 44 - Diagrami i lidhjes

2.6 Përfundim në kapitullin e dytë

Në këtë kapitull u zhvillua një diagram strukturor dhe funksional. U krye llogaritja e organit rregullator, përcaktimi i cilësimeve të rregullatorit dhe sinteza e ACS.

Parametrat e funksionit të transferimit të objektit të kontrollit. Pajisjet e zgjedhura të sensorëve. Janë llogaritur gjithashtu parametrat e ADC dhe DAC të integruar në mikrokontrolluesin OWEN PLC 150.

1 Zhvillimi i një algoritmi për funksionimin e sistemit SAC në mjedisin CoDeSys

Zhvillimi profesional i sistemeve të automatizimit industrial është i lidhur pazgjidhshmërisht me CoDeSys (Sistemi i Zhvillimit të Kontrolluesit). Qëllimi kryesor i kompleksit CoDeSys është zhvillimi i programeve të aplikimit në gjuhët e standardit IEC 61131-3.

Kompleksi përbëhet nga dy pjesë kryesore: mjedisi i programimit CoDeSys dhe sistemi i ekzekutimit të CoDeSys SP. CoDeSys funksionon në një kompjuter dhe përdoret për të përgatitur programe. Programet përpilohen në kodin e shpejtë të makinës dhe ngarkohen në kontrollues. CoDeSys SP funksionon në kontrollues, siguron ngarkimin dhe korrigjimin e kodit, mirëmbajtjen e hyrjes/daljes dhe funksione të tjera shërbimi.

Më shumë se 250 kompani të njohura prodhojnë pajisje me CoDeSys. Mijëra njerëz që punojnë me të çdo ditë zgjidhin problemet e automatizimit industrial.

Zhvillimi i softuerit të aplikacionit për PLC-150, si dhe shumë kontrollues të tjerë, kryhet në një kompjuter personal në mjedisin CoDeSys që funksionon Microsoft Windows. Gjeneruesi i kodeve përpilon drejtpërdrejt programin e përdoruesit në kodet e makinës, gjë që siguron performancën më të lartë të kontrolluesit. Sistemi i ekzekutimit dhe korrigjimit, gjeneratori i kodit dhe bibliotekat e bllokut të funksioneve janë përshtatur posaçërisht për arkitekturën e kontrolluesve të serisë PLC.

Mjetet e korrigjimit përfshijnë shikimin dhe modifikimin e hyrjeve/daljeve dhe variablave, ekzekutimin e një programi në cikle, monitorimin e ekzekutimit të algoritmit të programit në një paraqitje grafike, gjurmimin grafik të vlerave të variablave me kalimin e kohës dhe sipas ngjarjeve, vizualizimin grafik dhe simulimin e procesit pajisje.

Dritarja kryesore e CoDeSys përbëhet nga elementët e mëposhtëm (ato janë rregulluar nga lart poshtë në dritare):

) Shiriti i veglave. Ai përmban butona për thirrjen e shpejtë të komandave të menusë.

) Një organizues objektesh me skeda POU, Llojet e të dhënave, Vizualizimet dhe Burimet.

) Ndarës ndërmjet Organizuesit të Objekteve dhe hapësirës së punës CoDeSys.

) Zona e punës në të cilën ndodhet redaktori.

) Dritarja e mesazheve.

) Linja e statusit që përmban informacion në lidhje me statusin aktual të projektit.

Shiriti i veglave, kutia e mesazheve dhe shiriti i statusit janë elementë opsionalë të dritares kryesore.

Menuja është në krye të dritares kryesore. Ai përmban të gjitha komandat CoDeSys. Pamja e dritares është paraqitur në Figurën 45.

Figura 45 - Pamja e dritares

Butonat e shiritit të veglave ofrojnë akses më të shpejtë në komandat e menysë.

Një komandë e thirrur duke përdorur një buton në shiritin e veglave ekzekutohet automatikisht në dritaren aktive.

Komanda do të ekzekutohet sapo të lëshohet butoni i shtypur në shiritin e veglave. Nëse e vendosni treguesin e miut mbi një buton të shiritit të veglave, pas një periudhe të shkurtër kohe do të shihni emrin e këtij butoni në këshillën e veglave.

Butonat në shiritin e veglave janë të ndryshëm për redaktues të ndryshëm të CoDeSys. Ju mund të merrni informacion në lidhje me qëllimin e këtyre butonave në përshkrimin e redaktorëve.

Shiriti i veglave mund të çaktivizohet, Figura 46.

Figura 46 - Shiriti i veglave

Pamja e përgjithshme e dritares së programit CoDeSys është si më poshtë, Figura 47.

Figura 47 - Dritarja e programit CoDeSys

Bllok diagrami i algoritmit të funksionimit në mjedisin CoDeSys është paraqitur në Figurën 48.

Figura 48 - Bllok diagrami i funksionimit në mjedisin CoDeSys

Siç mund të shihet nga bllok diagrami, pasi të ndizni mikrokontrolluesin, programi ngarkohet në të, inicializohen variablat, lexohen hyrjet, dhe modulet anketohen. Ekziston gjithashtu një zgjedhje e kalimit midis modalitetit automatik dhe manual. Në modalitetin manual, është e mundur të kontrolloni valvulën dhe të kontrolloni MEOF. Pastaj të dhënat e daljes regjistrohen dhe mesazhet gjenerohen nëpërmjet ndërfaqeve serike. Pas së cilës algoritmi kalon në një cikël leximi të hyrjeve ose puna përfundon.

2 Zhvillimi i programit në mjedisin CoDeSys

Ne lançojmë Codesys dhe krijojmë një projekt të ri në gjuhën ST. Skedari i synuar për ARM9 është instaluar tashmë në kompjuterin tuaj personal; ai zgjedh automatikisht bibliotekën e kërkuar. Është vendosur komunikimi me kontrolluesin.

reg_for_meof:VALVE_REG; (*rregullator për kontrollin PDZ*)

K,b:REAL; (*koeficientët e kurbës së kontrollit*)

timer_per_valve1: TON; (*kohëmatësi i mbylljes urgjente*)

valvula_sa_siguruese_rs_manual: RS;(*për kontrollin manual të valvulave*)

referencë:REAL; (*vendos këndin e rrotullimit të PDZ*)_VAR

(*gjatë konfigurimit, ne regjistrojmë sinjalin nga sensori i pozicionit MEOF dhe llogaritim vlerat e ulëta dhe të larta, fillimisht do të supozojmë se sensori është 4-20 miliamps dhe në 4 mA PDZ është plotësisht i mbyllur (0%) , dhe në 20 mA është plotësisht i hapur (100%) - i konfiguruar në konfigurimin PLC *) NUK modaliteti_auto PASTAJ (*nëse jo modaliteti automatik*)_open:=manual_më shumë; (*hap duke shtypur një buton*)_close:=manual_pak; (*mbylle duke shtypur butonin*)

Security_valve_rs_manual(SET:=valve_hapur, RESET1:=valvula_mbyll, Q1=>safety_valve); (*Kontrolli i valvulës së urgjencës*)

(*gjatë konfigurimit, ne regjistrojmë sinjalin nga sensori i presionit dhe llogaritim vlerat e ulëta në të larta, fillimisht supozojmë se sensori është 4-20 miliamps dhe në 4 mA rezervuari është bosh (0%), dhe në 20 mA është plot (100%) - konfiguruar në konfigurimet PLC *)

NËSE sensori i presionit< WORD_TO_REAL(w_reference1) THEN reference:=100; END_IF; (*если уровень меньше "w_reference1", то открываем заслонку на 100%*)

NËSE sensori_presioni> WORD_TO_REAL(w_reference1) PASTAJ (*vendosni këndin e rrotullimit - zvogëloni në proporcion me rritjen e nivelit të "sensorit të presionit" --- këndi =K*niveli+b *)

K:=(-100/(WORD_TO_REAL(w_referenca2-w_reference1)));

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

referencë:=K*sensori_presioni+b;

(*kohëmatësi për kontrollin e përplasjes emergjente*)

timer_for_valve1(

IN:=(sensori_presioni> WORD_TO_REAL(w_referenca2)) DHE sensori i_nivelit të lartë,

(*kusht për hapjen e valvulës emergjente*)

IF timer_for_valve1.Q

referencë:=0; (*mbyll MEOF*)

valvula_sigurie:=E VËRTETË; (*hap valvulën e urgjencës*)

valvula_sigurie:=FALSE;

(*rregullator për kontrollin e damperit*)_for_meof(

IN_VAL:=referenca,

POS:=MEOF_pozicioni ,

DBF:=2, (*ndjeshmëria e kontrolluesit*)

ReversTime:=5 , (*jo më shumë se 600 përfshirje*)

MË SHUMË=>MEOF_open,

LESS=>MEOF_close,

FeedBackError=>);_IF;

(*konvertimi i të dhënave për shfaqje në Scad*)

w_MEOF_pozicioni:=REAL_TO_WORD(MEOF_pozicioni);_niveli:=REAL_TO_WORD (sensori_presioni);

(*tregimi i mënyrës për mbushjen e butonave manuale automatike*)_out:=auto_mode;

(*tregimi i daljes për mbushjen e butonave të mbylljes/hapjes së valvulës emergjente*)_out:=safety_valve;

3.3 Zhvillimi i një ndërfaqeje për shfaqjen vizuale të informacionit të matjes

Për të zhvilluar ndërfaqen e ekranit vizual, u zgjodh programi Trace Mode 6, sepse ka të gjitha funksionet dhe karakteristikat që na duhen:

ka një gamë mjaft të gjerë aftësish për simulimin e proceseve teknologjike në një ekran grafik;

Të gjitha gjuhët standarde të programimit për sistemet dhe kontrollorët SCADA janë të disponueshme;

ndërfaqe grafike miqësore për përdoruesit;

lidhje mjaft e thjeshtë me një kontrollues logjik të programueshëm;

Versioni i plotë i këtij sistemi është i disponueshëm në faqen e internetit të prodhuesit. Race Mode 6 është projektuar për automatizimin e ndërmarrjeve industriale, objekteve energjetike, ndërtesave inteligjente, objekteve të transportit, sistemeve të matjes së energjisë, etj.

Shkalla e sistemeve të automatizimit të krijuara në Trace Mode mund të jetë çdo gjë - nga kontrollorët e kontrollit që funksionojnë në mënyrë autonome dhe stacionet e punës së operatorit, te sistemet e kontrollit gjeografikisht të shpërndarë, duke përfshirë dhjetëra kontrollues që shkëmbejnë të dhëna duke përdorur komunikime të ndryshme - rrjet lokal, intranet/Internet, autobusë serialë të bazuar në RS -232/485, linja telefonike të dedikuara dhe dial-up, kanal radio dhe rrjete GSM.

Mjedisi i integruar i zhvillimit të projektit në programin Trace Mode është paraqitur në Figurën 49.

Figura 49 - Trace Mode 6 IDE

Navigatori i projektit ju lejon të lundroni shpejt midis nën-artikujve të projektit. Kur kaloni pezull mbi një nga artikujt, shfaqet një koment që ju lejon të kuptoni përmbajtjen.

Figura 50 - Navigator i projektit

Diagrami mnemonik i projektit, një rezervuar depozitimi i fazës së parë të trajtimit të ujërave të zeza është paraqitur në figurën 0. Ai përfshin:

Paneli i kontrollit (mundësia e zgjedhjes së mënyrës së kontrollit, aftësia për të rregulluar dampers);

Shfaqja e këndit të rrotullimit të PDZ;

Tregimi i nivelit të ujit në rezervuar;

Shkarkimi i urgjencës (kur uji në rezervuar derdhet);

Grafiku i përcjelljes së informacionit të matjes (kushtet e nivelit të ujit dhe pozicioni i valvulës shfaqen në grafik).

Figura 51 - Diagrami mnemonik i një rezervuari magazinimi

Këndi aktual i rrotullimit të amortizatorit (0-100%) shfaqet nën fushën "Pozicioni i pozicionit", i cili ju lejon të monitoroni më saktë informacionin e matjes.

Figura 52 - Pozicioni PDZ

Shigjetat në të majtë të rezervuarit ndryshojnë ngjyrën nga gri në jeshile kur aktivizohen daljet e PLC (sinjali nga ACS), d.m.th. Nëse shigjeta është e gjelbër, atëherë niveli i ujit është më i lartë se sensori.

Rrëshqitësi në shkallë është një tregues i nivelit (bazuar në sensorin e presionit metran) (0-100%).

Figura 53 - Treguesi i nivelit

Kontrolli mund të kryhet në dy mënyra:

) Automatik.

Kur zgjidhni një modalitet, ngjyra e butonit përkatës ndryshon nga gri në jeshile dhe kjo mënyrë bëhet aktive për përdorim.

Butonat "Hap" dhe "Mbyll" përdoren për të kontrolluar manualisht valvulat.

Në modalitetin automatik, është e mundur të vendosni detyra nga të cilat do të varet këndi i rrotullimit të PDZ.

Në të djathtë të fushës "detyra 1", futni nivelin në rezervuar në të cilin këndi i rrotullimit PDZ do të fillojë të ulet.

Në të djathtë të fushës "detyra 2", vendosni nivelin në rezervuar në të cilin kufizuesi i presionit do të mbyllet plotësisht.

Një valvul emergjence gjithashtu funksionon automatikisht në rast të tejmbushjes së mundshme të ujit. Valvula e urgjencës hapet kur niveli tejkalohet mbi "detyrën 2" dhe kur sensori i nivelit të sipërm (ALS) aktivizohet brenda 10 sekondave.

Figura 54 - Rivendosja e urgjencës

Për gjurmim të lehtë të informacionit të matjes, statusi i nivelit të ujit dhe pozicioni i valvulës shfaqen në një grafik. Vija blu tregon nivelin e ujit në rezervuar, dhe vija e kuqe tregon pozicionin e amortizatorit.

Figura 55 - Grafiku i nivelit dhe pozicionit të damperit

4 Përfundime në kapitullin e tretë

Në kapitullin e tretë u zhvillua një algoritëm për funksionimin e sistemit në mjedisin CoDeSys, u ndërtua një bllok diagrami i funksionimit të sistemit dhe u zhvillua një modul softuer për hyrje/daljen e informacionit në sistemin e automatizuar të kontrollit të procesit.

Një ndërfaqe për shfaqjen vizuale të informacionit të matjes u zhvillua gjithashtu duke përdorur programin Trace Mode 6 për sistemin e kontrollit automatik.

4. Pjesa organizative dhe ekonomike

1 Efikasiteti ekonomik i sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit

Efikasiteti ekonomik është efektiviteti i një sistemi ekonomik, i shprehur në lidhje me rezultatet përfundimtare të dobishme të funksionimit të tij ndaj burimeve të shpenzuara.

Efikasiteti i prodhimit konsiston në efikasitetin e të gjitha ndërmarrjeve që operojnë. Efikasiteti i ndërmarrjes karakterizohet nga prodhimi i një produkti ose shërbimi me koston më të ulët. Ai shprehet në aftësinë e tij për të prodhuar volumin maksimal të produkteve me cilësi të pranueshme me kosto minimale dhe për t'i shitur këto produkte me kostot më të ulëta. Efikasiteti ekonomik i një ndërmarrje, në ndryshim nga efikasiteti i saj teknik, varet nga sa mirë produktet e saj plotësojnë kërkesat e tregut dhe kërkesat e konsumatorëve.

Sistemet e automatizuara të kontrollit të procesit sigurojnë rritjen e efikasitetit të prodhimit duke rritur produktivitetin e punës, duke rritur vëllimin e prodhimit, duke përmirësuar cilësinë e produkteve, përdorimin racional të aseteve fikse, materialet dhe lëndët e para dhe duke zvogëluar numrin e punonjësve në ndërmarrje. Futja e sistemit të kontrollit ndryshon nga puna konvencionale për futjen e teknologjisë së re në atë që lejon që procesi i prodhimit të transferohet në një fazë cilësisht të re të zhvillimit, të karakterizuar nga një organizim (rregullsi) më i lartë i prodhimit.

Përmirësimi cilësor në organizimin e prodhimit është për shkak të një rritje të konsiderueshme të vëllimit të informacionit të përpunuar në sistemin e kontrollit, një rritje të mprehtë të shpejtësisë së përpunimit të tij dhe përdorimit të metodave dhe algoritmeve më komplekse për të zhvilluar vendime kontrolli sesa ato të përdorura. përpara zbatimit të sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit.

Efekti ekonomik i përftuar nga zbatimi i të njëjtit sistem varet nga niveli i organizimit të prodhimit (stabiliteti dhe personalizimi i procesit teknologjik (TP)) para dhe pas zbatimit të sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit, d.m.th. mund të jetë i ndryshëm për ndërmarrje të ndryshme .

Arsyetimi për zhvillimin (ose zbatimin) e teknologjisë së re fillon me një vlerësim teknik, duke krahasuar dizajnin e projektuar me modelet më të mira ekzistuese vendase dhe të huaja. Efikasiteti i lartë ekonomik i një pajisjeje ose pajisjeje të re arrihet duke përfshirë zgjidhje teknike progresive në dizajnin e saj. Ato mund të shprehen me një sistem treguesish teknikë dhe operacionalë që karakterizojnë këtë lloj pajisjeje. Treguesit teknikë progresivë janë baza për arritjen e efikasitetit të lartë ekonomik - kriteri përfundimtar për vlerësimin e teknologjisë së re. Kjo nuk e ul rëndësinë e treguesve teknikë gjatë vlerësimit të efikasitetit ekonomik.

Në mënyrë tipike, treguesit ekonomikë të efektivitetit të teknologjisë së re janë të paktë dhe të njëjtë për të gjitha industritë, dhe treguesit teknikë janë specifikë për secilën industri dhe numri i tyre mund të jetë shumë i madh për të karakterizuar në mënyrë gjithëpërfshirëse parametrat teknikë të produkteve. Treguesit teknikë zbulojnë shkallën në të cilën një pajisje e re plotëson nevojën për prodhim ose punë, si dhe shkallën në të cilën ajo është e lidhur me makina të tjera që përdoren ose projektohen për të njëjtin proces.

Para fillimit të projektimit (ose zbatimit), është e nevojshme të njiheni plotësisht me qëllimin për të cilin është krijuar (zbatuar) pajisja, të studioni procesin teknologjik në të cilin do të përdoret dhe të merrni një ide të qartë të fushëveprimit. e punës që do të kryhet nga produkti i ri. E gjithë kjo duhet të pasqyrohet në vlerësimin teknik të produktit të ri të makinës (pajisjes).

Një vlerësim i aktiviteteve të një ndërmarrje duhet të marrë parasysh rezultatet dhe kostot e prodhimit. Sidoqoftë, praktika tregon se vlerësimi i njësive të prodhimit vetëm duke përdorur tregues të metodës kosto-rezultat jo gjithmonë i synon ato në arritjen e rezultateve të larta përfundimtare të performancës, gjetjen e rezervave të brendshme dhe në fakt nuk kontribuon në rritjen e efikasitetit të përgjithshëm.

2 Llogaritja e kostove kryesore të sistemit të kontrollit

Gjatë përcaktimit të efikasitetit ekonomik të futjes së mjeteve të mekanizimit dhe automatizimit, duhet të merren përgjigjet në pyetjet e mëposhtme:

sa teknikisht dhe ekonomikisht progresive janë mjetet e propozuara të mekanizimit dhe automatizimit dhe nëse ato duhet të pranohen për zbatim;

sa është madhësia e efektit nga zbatimi në prodhim.

Kostot kryesore të krijimit të një sistemi kontrolli përbëhen, si rregull, nga kostot e punës së para-projektimit dhe projektimit Sn dhe kostot Sob për blerjen e pajisjeve speciale të instaluara në sistemin e kontrollit. Në të njëjtën kohë, kostoja e punës së projektimit përfshin, përveç kostove që lidhen me zhvillimin e projektit, kostot e zhvillimit të softuerit dhe zbatimin e sistemit të kontrollit, dhe koston e pajisjeve - përveç kostos së kompjuterit të kontrollit. pajisje, pajisje për përgatitjen, transmetimin dhe shfaqjen e informacionit, kostoja e atyre njësive të pajisjeve teknologjike, modernizimi ose zhvillimi i të cilave është shkaktuar nga kushtet e funksionimit të pajisjeve në sistemin e kontrollit të procesit - sistemi i automatizuar i kontrollit të procesit. Përveç kostove të krijimit të një sistemi kontrolli, ndërmarrja përballon edhe kostot e funksionimit të saj. Kështu, kostot vjetore për sistemin e kontrollit janë:

(30)

ku T është koha e funksionimit; zakonisht T = 5 - 7 vjet; - kostot operative vjetore, fshij.

Kostot operative për sistemin e kontrollit:

(31)

Ku - fondi vjetor i pagave të personelit që shërben në sistemin e kontrollit, rubla; - tarifat e amortizimit dhe tarifat për fondet, rubla; - kostot e shërbimeve komunale (energjia elektrike, uji, etj.), fshij; - kostot vjetore për materialet dhe komponentët, fshij.

Tarifat e amortizimit dhe tarifat për fondet:

(32)

Ku - kostoja e pajisjeve të tipit i-të, rub.; - koeficienti i amortizimit për pajisjen e tipit të i-të; - koeficienti i zbritjeve për fondet.

Fondi vjetor i pagave të personelit që shërben në sistemin e kontrollit:

(33)

Ku - koha e funksionimit të personelit të shërbimit në vit, h; - norma mesatare për orë e personelit të shërbimit, rubla; - raporti i shpenzimeve të dyqanit; m′ - numri i personelit që shërben në sistemin e kontrollit dhe pajisje të specializuara të pajisjeve teknologjike, njerëz.

Vlerësimi i kostos për sistemin e kontrollit përfshin zërat e mëposhtëm të kostos:

kostot e pajisjeve kapitale;

kostot për pajisje shtesë;

pagat e punëtorëve;

kontributet për nevoja sociale;

kostoja e kohës së makinës;

shpenzimet e përgjithshme.

Paga bazë e interpretuesve Sosn, rubla, përcaktohet nga formula:

ME bazë = T i ftohtë *t Me * b, (34)

ku tс është kohëzgjatja e ditës së punës, orët (ts = 8 orë); - kostoja e 1 person-orë (përcaktuar duke ndarë pagën mujore me numrin e orëve që do të punohen në muaj), rubla-orë.

Kostoja mesatare e 1 person-orë është 75 rubla

Intensiteti i punës i punës është 30.8 ditë pune.

ME bazë = 30,8 * 8 * 75 = 18,480 fshij. (35)

Paga shtesë Paga shtesë, rubla, pranohet në shumën prej 15% të pagës bazë.

Shto = 0,15 * 18,480 = 2,772 rubla.

Kontributet për nevoja sociale Sotch, rubla, llogariten nga shuma e pagave bazë dhe shtesë në shumën prej 26.2%.

ME raporti = 0,262 * (C bazë + C shtesë ), (36)

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

Kostot për materialet SM janë:

C1 - kostoja e mikrokontrolluesit PLC-150 (kostoja mesatare 10,000 rubla);

C2 - kostoja e furnizimit me energji elektrike (kostoja mesatare 1800 rubla);

C3 - kostoja e pajisjeve të sensorëve (kostoja mesatare 4000 rubla);

C4 - kostoja e një PC (kostoja mesatare e një PC është 15,000 rubla, Pentium DC E6700, GA-EG41MFT-US2H,2 x 2GB,500Gb);

C5 - shpenzime të tjera (harxhuese, tela, fiksim, etj.);

cm = C1 + C2 + C3 + C4 + C5

C1 = 10,000 fshij.

C2 = 1800 fshij.

C3 = 4000 fshij.

C4 = 15,000 fshij.

C5 = 9000 fshij.

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

Koha e makinës është periudha gjatë së cilës një makinë (njësi, makineri etj.) kryen punë në përpunimin ose lëvizjen e një produkti pa ndikim të drejtpërdrejtë të njeriut mbi të.

Kostoja e kohës së kompjuterit përcaktohet nga formula:

ME mv = T mung fasule * C martir , (37)

ku Tmash është koha e përdorimit të mjeteve teknike, h;

Cmch - kostoja e një ore makine, e cila përfshin zhvlerësimin e pajisjeve teknike, kostot e mirëmbajtjes dhe riparimit, koston e energjisë elektrike, rub.-orë.

Koha e nevojshme për përdorimin e mjeteve teknike është e barabartë me intensitetin e punës së punës së interpretuesve dhe është 412 orë.

Kostoja e një ore makinerie është 17 rubla.

Smv = 412 * 17 = 7004 fshij.

Kostot e përgjithshme të Snak përfshijnë të gjitha kostot që lidhen me menaxhimin dhe mirëmbajtjen. Nuk ka shpenzime të tilla në këtë rast.

Vlerësimi i kostos për zhvillimin e një sistemi të automatizuar të ndërmarrjes është paraqitur në Tabelën 0.

Tabela 6 - Kostot e zhvillimit

Zëri i shpenzimit Shuma, rubla Përqindja e totalit Kostoja e materialeve 39800 54.2 Paga bazë 1848025.1 Paga shtesë 27723.7 Kontribute për nevoja sociale 55687.5 Kostoja e kohës së makinës 70049.5 Gjithsej 736240

Kështu, kostoja e sistemit të kontrollit është 73,624 rubla.

Figura 56 - Kostot bazë për sistemin e kontrollit

3 Organizimi i proceseve të prodhimit

Organizimi i proceseve të prodhimit konsiston në bashkimin e njerëzve, mjeteve dhe objekteve të punës në një proces të vetëm për prodhimin e të mirave materiale, si dhe sigurimin e një kombinimi racional në hapësirë ​​dhe kohë të proceseve bazë, ndihmëse dhe shërbyese. Një nga aspektet kryesore të formimit të një strukture prodhimi është sigurimi i funksionimit të ndërlidhur të të gjithë përbërësve të procesit të prodhimit: operacionet përgatitore, proceset kryesore të prodhimit dhe mirëmbajtja. Është e nevojshme të vërtetohen në mënyrë gjithëpërfshirëse format dhe metodat organizative më racionale për kryerjen e proceseve të caktuara për kushte specifike të prodhimit dhe teknike.

Parimet e organizimit të procesit të prodhimit paraqesin pikat fillestare mbi bazën e të cilave kryhet ndërtimi, funksionimi dhe zhvillimi i proceseve të prodhimit.

Parimi i diferencimit përfshin ndarjen e procesit të prodhimit në pjesë të veçanta (procese, operacione) dhe caktimin e tyre në departamentet përkatëse të ndërmarrjes. Parimi i diferencimit i kundërvihet parimit të kombinimit, që nënkupton unifikimin e të gjitha ose një pjese të proceseve të ndryshme për prodhimin e llojeve të caktuara të produkteve brenda një vendi, punishteje ose prodhimi. Në varësi të kompleksitetit të produktit, vëllimit të prodhimit dhe natyrës së pajisjeve të përdorura, procesi i prodhimit mund të përqendrohet në çdo njësi prodhimi (punishte, zonë) ose të shpërndahet në disa njësi.

Parimi i përqendrimit nënkupton përqendrimin e disa operacioneve të prodhimit për prodhimin e produkteve teknologjikisht homogjene ose kryerjen e një pune homogjene funksionale në vende të veçanta pune, zona, punishte ose objekte prodhuese të ndërmarrjes. Mundësia e përqendrimit të punës së ngjashme në zona të veçanta të prodhimit përcaktohet nga faktorët e mëposhtëm: të përbashkëta e metodave teknologjike që kërkojnë përdorimin e të njëjtit lloj pajisjeje; aftësitë e pajisjeve, të tilla si qendrat e përpunimit; rritja e vëllimeve të prodhimit të llojeve të caktuara të produkteve; fizibiliteti ekonomik i përqendrimit të prodhimit të llojeve të caktuara të produkteve ose kryerjes së punëve të ngjashme.

Parimi i proporcionalitetit qëndron në kombinimin natyror të elementeve individuale të procesit të prodhimit, i cili shprehet në një marrëdhënie të caktuar sasiore ndërmjet tyre. Kështu, proporcionaliteti në kapacitetin e prodhimit presupozon barazinë e kapaciteteve të kantierit ose faktorëve të ngarkesës së pajisjeve. Në këtë rast, qarkullimi i dyqaneve të prokurimit korrespondon me nevojën për boshllëqe të dyqaneve mekanike, dhe xhiroja e këtyre dyqaneve korrespondon me nevojat e dyqanit të montimit për pjesët e nevojshme. Kjo nënkupton kërkesën që në çdo punishte të ketë pajisje, hapësirë ​​dhe punë në sasi të tilla që do të siguronin funksionimin normal të të gjitha departamenteve të ndërmarrjes. I njëjti raport i xhiros duhet të ekzistojë midis prodhimit kryesor, nga njëra anë, dhe njësive ndihmëse dhe të shërbimit, nga ana tjetër.

4.4 Përfundim në kapitullin e pestë

Në këtë kapitull, në përputhje me detyrën për projektin e diplomës, u përcaktua efikasiteti ekonomik i zbatimit të sistemeve të automatizuara të kontrollit të procesit. Gjithashtu u rishikuan dispozitat kryesore dhe u llogaritën kostot kryesore të sistemit të kontrollit.

5. Siguria e jetës dhe mbrojtja e mjedisit

1 Siguria e jetës

Kur krijohen sisteme komplekse të automatizuara të kontrollit, po praktikohet gjithnjë e më shumë dizajni i sistemeve, në fazat e hershme të të cilit ngrihen çështjet e sigurisë në vendin e punës dhe mbështetjes ergonomike, të cilat përmbajnë rezerva të mëdha për rritjen e efikasitetit dhe besueshmërisë së të gjithë sistemit. Kjo është për shkak të konsideratës gjithëpërfshirëse të faktorit njerëzor gjatë qëndrimit të tij në vendin e punës. Objektivi kryesor i masave të sigurisë është mbrojtja e shëndetit të njeriut nga faktorë të dëmshëm, si goditja elektrike, ndriçimi i pamjaftueshëm, rritja e nivelit të zhurmës në vendin e punës, rritja ose ulja e temperaturës së ajrit në zonën e punës, rritja ose ulja e lagështisë së ajrit, rritja ose pakësimi i ajrit. lëvizshmërisë. E gjithë kjo arrihet si rezultat i kryerjes dhe zbatimit të një sërë procedurash dhe aktivitetesh të ndërlidhura në kuptim, logjikë dhe sekuencë, të kryera gjatë zhvillimit të sistemit njeri-makinë dhe gjatë funksionimit të tij. Tema e projektit të diplomës është "Sistemi i automatizuar i kontrollit për procesin e trajtimit të ujërave të zeza pas një lavazhi me zhvillimin e një moduli softuerësh për mikrokontrolluesin OWEN". Për shkak të specifikave të këtij vendi të punës, ndërmarrja pastron ujërat e zeza duke përdorur klor, dhe klori klasifikohet si lëndë kimike e rrezikshme (HAS).

Prandaj, për të siguruar mbrojtjen e shëndetit dhe produktivitetin e lartë të punës, është e nevojshme të hetohen faktorët e rrezikshëm dhe të dëmshëm kur punoni në një ndërmarrje me gjasat e emetimeve kimike të rrezikshme.

Faktorë të rrezikshëm dhe të dëmshëm kur punoni me kimikate të rrezikshme

Helmimi me substanca urgjente kimikisht të rrezikshme (HAS) gjatë aksidenteve dhe fatkeqësive ndodh kur substancat e rrezikshme hyjnë në trup përmes organeve të frymëmarrjes dhe të tretjes, lëkurës dhe mukozave. Natyra dhe ashpërsia e lezioneve përcaktohen nga faktorët kryesorë të mëposhtëm: lloji dhe natyra e efektit toksik, shkalla e toksicitetit, përqendrimi i kimikateve në objektin (territorin) e prekur dhe koha e ekspozimit të njeriut.

Faktorët e mësipërm do të përcaktojnë edhe manifestimet klinike të lezioneve, të cilat në periudhën fillestare mund të jenë:

) dukuritë e acarimit - kollë, dhimbje dhe dhimbje të fytit, lakrim dhe dhimbje në sy, dhimbje gjoksi, dhimbje koke;

) shtimi dhe zhvillimi i fenomeneve nga sistemi nervor qendror (SNQ) - dhimbje koke, marramendje, ndjenja e dehjes dhe frikës, të përziera, të vjella, një gjendje euforie, koordinim i dëmtuar i lëvizjeve, përgjumje, letargji e përgjithshme, apati, etj.

Mbrojtje nga faktorë të rrezikshëm dhe të dëmshëm

Për të parandaluar çlirimin e klorit, ndërmarrja duhet të ndjekë në mënyrë rigoroze rregullat e sigurisë, të japë udhëzime gjatë trajtimit të substancave të rrezikshme dhe të kontrollojë pranimin e substancave të rrezikshme.

Ndërmarrja duhet të ketë pajisje mbrojtëse në rast të situatave emergjente. Një nga mjetet e tilla mbrojtëse është maska ​​e gazit GP-7. Maska e gazit është projektuar për të mbrojtur sistemin e frymëmarrjes, shikimin dhe fytyrën e një personi nga substancat toksike, aerosolet biologjike dhe pluhuri radioaktiv (AS, BA dhe RP).

Figura 57 - Maska e gazit GP-7

Maska e gazit GP-7: 1 - pjesa e përparme; 2 - kuti për thithjen e filtrit; 3 - mbulesë e thurur; 4 - montimi i valvulës së thithjes; 5 - intercom (membranë); 6 - montimi i valvulës së nxjerrjes; 7 - grila; 8 - pllaka e kokës (pllakë okupital); 9 - rrip frontal; 10 - rripat e tempullit; 11 - rripat e faqeve; 12 - kopset; 13 - çantë.

Maska e gazit GP-7 është një nga modelet më të fundit dhe më të avancuara të maskave të gazit për popullatën. Ofron mbrojtje shumë efektive kundër avujve të substancave toksike, radioaktive, bakteriale, kimikisht të rrezikshme (HAS). Ka rezistencë të ulët në frymëmarrje, siguron mbyllje të besueshme dhe presion të lehtë të pjesës së përparme në kokë. Falë kësaj, ai mund të përdoret nga personat mbi 60 vjeç dhe pacientët me sëmundje pulmonare dhe kardiovaskulare.

Figura 58 - koha e veprimit mbrojtës të GP-7

Figura 59 - Karakteristikat teknike të GP-7

Çfarë duhet të bëni në rast të një aksidenti të lëshimit të klorit

Kur merrni informacione për një aksident me substanca të rrezikshme, vishni mbrojtjen e frymëmarrjes, mbrojtjen e lëkurës (manteli, pelerina), lini zonën e aksidentit në drejtimin e treguar në mesazhin e radios (televizionit).

Duhet të dilni nga zona e ndotjes kimike në një drejtim pingul me drejtimin e erës. Në të njëjtën kohë, shmangni kalimin e tuneleve, grykave dhe zgavrave - në vendet e ulëta përqendrimi i klorit është më i lartë.

Nëse është e pamundur të dilni nga zona e rrezikshme, qëndroni në dhomë dhe kryeni vulosjen emergjente: mbyllni fort dritaret, dyert, hapjet e ventilimit, oxhaqet, mbyllni të çarat në dritare dhe në nyjet e kornizave dhe ngjituni në katet e sipërme të Ndërtesa.

Figura 60 - Skema e evakuimit nga zona e kontaminuar

Pasi të largoheni nga zona e rrezikut, hiqni veshjen e jashtme, lëreni jashtë, bëni dush, shpëlani sytë dhe nazofaringën Nëse shfaqen shenja helmimi: pushoni, pini ujë të ngrohtë, konsultohuni me një mjek.

Shenjat e helmimit me klor: dhimbje të mprehta në gjoks, kollë e thatë, të vjella, dhimbje në sy, lakrimim, humbje e koordinimit të lëvizjeve.

Pajisjet mbrojtëse personale: maska ​​kundër gazit të të gjitha llojeve, fashë garzë e lagur me ujë ose tretësirë ​​sode 2% (1 lugë çaji për gotë ujë).

Kujdesi urgjent: largojeni viktimën nga zona e rrezikut (transporti vetëm shtrirë), hiqni rrobat që pengojnë frymëmarrjen, pini shumë solucion sode 2%, shpëlani sytë, stomakun, hundën me të njëjtën zgjidhje, shpëlani sytë me 30. % tretësirë ​​e albucidit. Dhomë e errët, syze të errëta.

5.2 Mbrojtja e mjedisit

Shëndeti i njeriut varet drejtpërdrejt nga mjedisi, dhe në radhë të parë nga cilësia e ujit që ai pi. Cilësia e ujit ndikon në funksionet jetësore të trupit të njeriut, performancën e tij dhe mirëqenien e përgjithshme. Nuk është më kot që kaq shumë vëmendje i kushtohet ekologjisë dhe, në veçanti, problemit të ujit të pastër.

Në kohën tonë të përparimit të avancuar teknologjik, mjedisi po bëhet gjithnjë e më i ndotur. Ndotja e ujërave të zeza nga ndërmarrjet industriale është veçanërisht e rrezikshme.

Ndotësit më të përhapur në ujërat e zeza janë produktet e naftës - një grup i paidentifikuar i hidrokarbureve nga nafta, nafta, vajguri, vajrat dhe papastërtitë e tyre, të cilat, për shkak të toksicitetit të lartë, sipas UNESCO-s, janë ndër dhjetë ndotësit më të rrezikshëm mjedisor. Produktet e naftës mund të jenë të pranishme në tretësirë ​​në një formë të emulsifikuar, të tretur dhe të formojnë një shtresë lundruese në sipërfaqe.

Faktorët e ndotjes së ujërave të zeza me produkte të naftës

Një nga ndotësit mjedisorë janë ujërat e zeza që përmbajnë vaj. Ato formohen në të gjitha fazat teknologjike të prodhimit dhe përdorimit të naftës.

Drejtimi i përgjithshëm i zgjidhjes së problemit të parandalimit të ndotjes së mjedisit është krijimi i industrive pa mbeturina, pa mbetje, pa mbeturina dhe me pak mbetje. Në këtë drejtim, gjatë pranimit, ruajtjes, transportit dhe shpërndarjes së produkteve të naftës tek konsumatorët, duhet të merren të gjitha masat e nevojshme për të parandaluar ose minimizuar sa më shumë humbjet e tyre. Ky problem duhet të zgjidhet duke përmirësuar mjetet teknike dhe metodat teknologjike për përpunimin e naftës dhe produkteve të naftës në depot e naftës dhe stacionet e pompimit. Së bashku me këtë, pajisjet lokale të grumbullimit për qëllime të ndryshme mund të luajnë një rol të dobishëm, duke i lejuar ato të mbledhin derdhjet ose rrjedhjet e produkteve në formën e tyre të pastër, duke i penguar ato të largohen me ujë.

Me mundësi të kufizuara për përdorimin e mjeteve të sipërpërmendura, në depot e naftës krijohen ujëra të zeza të kontaminuara me produkte të naftës. Në përputhje me kërkesat e dokumenteve rregullatore ekzistuese, ato i nënshtrohen pastrimit mjaft të thellë. Teknologjia për pastrimin e ujërave që përmbajnë vaj përcaktohet nga gjendja e shpërndarë në fazë e produktit të naftës që rezulton - sistemi i ujit. Sjellja e produkteve të naftës në ujë është, si rregull, për shkak të densitetit të tyre më të ulët në krahasim me densitetin e ujit dhe tretshmërisë jashtëzakonisht të ulët në ujë, e cila është afër zeros për klasat e rënda. Në këtë drejtim, metodat kryesore të pastrimit të ujit nga produktet e naftës janë mekanike dhe fiziko-kimike. Nga metodat mekanike përdorim më të madh ka gjetur sedimentimi dhe në masë më të vogël filtrimi dhe centrifugimi. Nga metodat fiziko-kimike, flotacioni, i cili ndonjëherë klasifikohet si metodë mekanike, tërheq vëmendje serioze.

Trajtimi i ujërave të zeza nga produktet e naftës duke përdorur rezervuarët e vendosjes dhe kurthe rëre

Kurthet e rërës janë krijuar për të ndarë papastërtitë mekanike me një madhësi grimcash 200-250 mikron. Nevoja për ndarjen paraprake të papastërtive mekanike (rërë, shkallë, etj.) përcaktohet nga fakti se në mungesë të kurtheve të rërës, këto papastërti lirohen në objekte të tjera trajtimi dhe në këtë mënyrë ndërlikojnë funksionimin e këtyre të fundit.

Parimi i funksionimit të kurthit të rërës bazohet në ndryshimin e shpejtësisë së lëvizjes së grimcave të rënda të ngurta në një rrjedhë të lëngshme.

Kurthet e rërës ndahen në horizontale, në të cilat lëngu lëviz në drejtim horizontal, me lëvizje drejtvizore ose rrethore të ujit, vertikale, në të cilën lëngu lëviz vertikalisht lart, dhe kurthe rëre me një lëvizje spirale (përkthimore-rrotulluese) të ujit. . Këto të fundit, në varësi të metodës së krijimit të një lëvizjeje vidë, ndahen në tangjenciale dhe të ajrosura.

Kurthet më të thjeshta horizontale të rërës janë rezervuarët me një seksion kryq trekëndor ose trapezoid. Thellësia e kurtheve të rërës është 0,25-1 m Shpejtësia e lëvizjes së ujit në to nuk i kalon 0,3 m/s. Kurthet e rërës me lëvizje rrethore të ujit bëhen në formën e një rezervuari të rrumbullakët në formë konike me një tabaka periferike për rrjedhjen e ujërave të zeza. Llumi grumbullohet në një fund konik, nga ku dërgohet për përpunim ose asgjësim. Përdoret me prurje deri në 7000 m3/ditë. Kurthet vertikale të rërës kanë formë drejtkëndëshe ose të rrumbullakët, në të cilat ujërat e zeza lëvizin me një rrjedhje vertikale lart me shpejtësi 0,05 m/s.

Dizajni i kurthit të rërës zgjidhet në varësi të sasisë së ujërave të zeza dhe përqendrimit të lëndëve të ngurta të pezulluara. Më të përdorurat janë kurthe horizontale të rërës. Nga përvoja e depove të naftës, rezulton se kurthe horizontale të rërës duhet të pastrohen të paktën një herë në 2-3 ditë. Gjatë pastrimit të kurtheve të rërës, zakonisht përdoret një ashensor hidraulik i lëvizshëm ose i palëvizshëm.

Sedimentimi është metoda më e thjeshtë dhe më e përdorur për ndarjen e papastërtive të shpërndara trashë nga ujërat e zeza, të cilat, nën ndikimin e forcës gravitacionale, vendosen në fund të rezervuarit të vendosjes ose notojnë në sipërfaqen e tij.

Ndërmarrjet e transportit të naftës (depot e naftës, stacionet e pompimit të naftës) janë të pajisura me rezervuarë të ndryshëm vendosjeje për mbledhjen dhe pastrimin e ujit nga nafta dhe produktet e naftës. Për këtë qëllim, zakonisht përdoren rezervuarë standardë prej çeliku ose betoni të armuar, të cilët mund të funksionojnë në modalitetin e një rezervuari depozitimi, rezervuari vendosjeje ose rezervuari tampon, në varësi të skemës teknologjike të trajtimit të ujërave të zeza.

Bazuar në procesin teknologjik, uji i kontaminuar nga depot e naftës dhe stacionet e pompimit të naftës rrjedh në mënyrë të pabarabartë në objektet e trajtimit. Për një furnizim më të njëtrajtshëm të impianteve të trajtimit me ujë të ndotur, përdoren rezervuarët tampon, të cilët janë të pajisur me pajisje shpërndarëse dhe grumbulluese të ujit, tuba për furnizimin dhe shkarkimin e ujërave të zeza dhe vajit, një matës niveli, pajisje frymëmarrjeje, etj. Meqenëse vaji në ujë është në tre gjendje (lehtë, i vështirë për t'u ndarë dhe i tretur), pasi në rezervuarin e tamponit, vaji noton lehtësisht dhe pjesërisht i vështirë për t'u ndarë në sipërfaqen e ujit. Deri në 90-95% të vajrave lehtësisht të ndashëm ndahen në këto depozita. Për ta bërë këtë, në qarkun e impiantit të trajtimit janë instaluar dy ose më shumë rezervuarë tampon, të cilët funksionojnë periodikisht: mbushja, vendosja, pompimi. Vëllimi i rezervuarit zgjidhet në bazë të kohës së mbushjes, pompimit dhe vendosjes, dhe koha e vendosjes merret nga 6 deri në 24 orë. Kështu, rezervuarët tampon (rezervuarët e sistemimit) jo vetëm që zbutin furnizimin e pabarabartë të ujërave të zeza në objektet e trajtimit. , por gjithashtu ulin ndjeshëm përqendrimin e vajit në ujë.

Para pompimit të ujit të vendosur nga rezervuari, së pari hiqen vaji lundrues dhe sedimenti i precipituar, pas së cilës pompohet uji i pastruar. Për të hequr sedimentin, kullimi nga tubat e shpuar është instaluar në fund të rezervuarit.

Një tipar dallues i rezervuarëve dinamikë të sedimentimit është ndarja e papastërtive në ujë ndërsa lëngu lëviz.

Në rezervuarët e vendosjes dinamike ose në rezervuarët e prerjes së vazhdueshme, lëngu lëviz në drejtim horizontal ose vertikal, prandaj rezervuarët e vendosjes ndahen në vertikale dhe horizontale.

Një rezervuar vertikal i prerjes është një rezervuar cilindrik ose katror (në plan) me një fund konik për grumbullimin dhe pompimin e lehtë të sedimentit të vendosur. Lëvizja e ujit në një rezervuar vertikal të vendosjes ndodh nga poshtë lart (për vendosjen e grimcave).

Depozita horizontale e vendosjes është një rezervuar drejtkëndor (në plan) 1,5-4 m i lartë, 3-6 m i gjerë dhe deri në 48 m i gjatë Sedimenti që ka rënë në fund zhvendoset në gropë me kruajtëse të posaçme dhe hiqet nga duke përdorur një ashensor hidraulik, pompa ose pajisje të tjera. Papastërtitë lundruese hiqen duke përdorur kruajtëse dhe tabaka tërthore të instaluara në një nivel të caktuar.

Në varësi të produktit që kapet, rezervuarët horizontale të vendosjes ndahen në kurthe rëre, kurthe vaji, kurthe të vajit të karburantit, kurthe të benzinës, kurthe të yndyrës, etj. Disa lloje të kurtheve të vajit janë paraqitur në Figurën 0.

Figura 61 - Kurthe vaji

Në rezervuarët e vendosjes në formë të rrumbullakët radiale, uji lëviz nga qendra në periferi ose anasjelltas. Rezervuarët e vendosjes radiale me kapacitet të lartë të përdorur për trajtimin e ujërave të zeza kanë një diametër deri në 100 m dhe një thellësi deri në 5 m.

Rezervuarët radial të vendosjes me një hyrje qendrore të ujërave të zeza kanë rritur shpejtësinë e hyrjes, gjë që shkakton një përdorim më pak efikas të një pjese të konsiderueshme të vëllimit të rezervuarit të vendosjes në lidhje me rezervuarët radialë të vendosjes me një hyrje periferike të ujërave të zeza dhe tërheqjen e ujit të pastruar në qendër.

Sa më e madhe të jetë lartësia e rezervuarit të vendosjes, aq më shumë kohë duhet që një grimcë të notojë në sipërfaqen e ujit. Dhe kjo, nga ana tjetër, shoqërohet me një rritje të gjatësisë së gropës. Rrjedhimisht, është e vështirë të intensifikohet procesi i vendosjes në grackat e naftës të modeleve konvencionale. Me rritjen e madhësisë së rezervuarëve të vendosjes, karakteristikat hidrodinamike të vendosjes përkeqësohen. Sa më e hollë të jetë shtresa e lëngut, aq më shpejt ndodh procesi i ngjitjes (vendosjes), duke qenë të gjitha gjërat e tjera të barabarta. Kjo situatë çoi në krijimin e rezervuarëve të sedimentimit me shtresa të hollë, të cilët sipas dizajnit mund të ndahen në tuba dhe pllaka.

Elementi i punës i një rezervuari tubular vendosjeje është një tub me diametër 2,5-5 cm dhe gjatësi rreth 1 m. Gjatësia varet nga karakteristikat e ndotjes dhe parametrat hidrodinamikë të rrjedhës. Përdoren rezervuarët e sedimentimit me tuba me prirje të vogla (10) dhe të mëdha (deri në 60).

Rezervuarët e sedimentimit me pjerrësi të ulët të tubit funksionojnë në një cikël periodik: pastrimi i ujit dhe larja e tubave. Këshillohet përdorimi i këtyre rezervuarëve për pastrimin e ujërave të zeza me një sasi të vogël papastërtish mekanike. Efikasiteti i ndriçimit është 80-85%.

Në rezervuarët e sedimentimit me tuba me pjerrësi të madhe, vendosja e tubave bën që sedimenti të rrëshqasë poshtë tubave, dhe për këtë arsye nuk ka nevojë t'i shpëlani ato.

Koha e funksionimit të rezervuarëve të vendosjes praktikisht nuk varet nga diametri i tubave, por rritet me gjatësinë e tyre.

Blloqet standarde tubulare janë bërë nga plastika polivinil ose polistireni. Në mënyrë tipike, blloqet përdoren me gjatësi rreth 3 m, gjerësi 0,75 m dhe lartësi 0,5 m. Madhësia e prerjes tërthore të elementit tubular është 5x5 cm. Projektimet e këtyre blloqeve bëjnë të mundur montimin e seksioneve nga ato për çdo kapacitet; seksionet ose blloqet individuale mund të instalohen lehtësisht në rezervuarët e vendosjes vertikale ose horizontale.

Rezervuarët e sedimentimit të pllakave përbëhen nga një seri pllakash paralele, ndërmjet të cilave lëviz lëngu. Në varësi të drejtimit të lëvizjes së ujit dhe sedimentit të depozituar (të lundruar), rezervuarët e vendosjes ndahen në ato me rrjedhje të drejtpërdrejtë, në të cilat drejtimet e lëvizjes së ujit dhe sedimentit përkojnë; kundërrryma, në të cilën uji dhe sedimenti lëvizin drejt njëri-tjetrit; kryq, në të cilin uji lëviz pingul me drejtimin e lëvizjes së sedimentit. Depozitat e sedimentimit kundër rrjedhës së pllakave janë më të përdorurat.

Figura 62 - Depozitat e vendosjes

Përparësitë e rezervuarëve të sedimentimit me tuba dhe pllaka janë kosto-efektiviteti i tyre për shkak të vëllimit të vogël të ndërtimit, mundësinë e përdorimit të plastikës më të lehtë se metali dhe që nuk gërryen në mjedise agresive.

Një disavantazh i zakonshëm i rezervuarëve të sedimentimit me shtresa të hollë është nevoja për të krijuar një enë për ndarjen paraprake të grimcave të vajit që ndahen lehtësisht dhe mpiksjeve të mëdha të vajit, shkallës, rërës, etj. Mpiksjet kanë lëvizje zero, diametri i tyre mund të arrijë 10-15 cm. me një thellësi prej disa centimetrash. Mpiksje të tilla shumë shpejt dëmtojnë rezervuarët e sedimentimit me shtresa të hollë. Nëse disa nga pllakat ose tubat janë të bllokuara me mpiksje të tilla, atëherë në pjesën tjetër rrjedha e lëngut do të rritet. Kjo situatë do të çojë në përkeqësim të funksionimit të gropës. Diagramet skematike të rezervuarëve të vendosjes janë paraqitur në Figurën 0.

5.3 Përfundime në kapitullin e pestë

Ky seksion diskutoi çështjet kryesore të sigurisë së jetës dhe mbrojtjes së mjedisit. Është kryer një analizë e faktorëve të rrezikshëm dhe të dëmshëm të prodhimit. Janë zhvilluar edhe masa mbrojtëse për çlirimin e klorit. Për më tepër, ky kapitull shqyrtoi detyrat kryesore të mbrojtjes së mjedisit dhe propozoi instalimin e një rezervuari horizontal vendosjeje për të pastruar ujërat e zeza nga produktet e naftës.

konkluzioni

Në këtë projekt diplome, u zhvillua një komponent softuerësh për një sistem kontrolli automatik për trajtimin e ujërave të zeza pas larjes së makinave.

U rishikuan bazat e funksionimit dhe metodat moderne të trajtimit të ujërave të zeza. Si dhe mundësinë e automatizimit të këtyre proceseve. Është kryer një analizë e harduerit ekzistues (kontrollues PLC të programueshëm logjik) dhe softuerit për sistemet e kontrollit.

Është zhvilluar pajisja e sistemit të kontrollit për kontrollin e procesit të trajtimit të ujërave të zeza të një lavazhi.

Është zhvilluar një algoritëm për funksionimin e sistemit në mjedisin CoDeSys. Një ndërfaqe e ekranit vizual është zhvilluar në mjedisin Trace Mode 6.

Bibliografi

automatizimi i trajtimit të ujërave të zeza

1. Ligjërata për lëndët “Elektronikë” dhe “Matje dhe instrumente teknike”. Kharitonov V.I.

2. “Menaxhimi i sistemeve teknike” Kharitonov V.I., Bunko E.B., K.I. Mesha, E.G. Muracev.

3. "Elektronikë" Savelov N.S., Lachin V.I.

Dokumentacioni teknik për larjen e makinave MGUP "Mosvodokanal".

Zhuromsky V.M. Kursi i leksioneve në lëndën "Mjetet teknike"

Kazinik E.M. - Udhëzime metodologjike për zbatimin e pjesës organizative dhe ekonomike - Moskë, shtëpia botuese MSTU MAMI, 2006. - 36 f.

Sandulyak A.V., Sharipova N.N., Smirnova E.E. - Udhëzime metodologjike për zbatimin e seksionit "siguria e jetës dhe mbrojtja e mjedisit" - Moskë, shtëpia botuese MSTU MAMI, 2008. - 22 f.

Dokumentacioni teknik MGUP "Mosvodokanal"

Stakhov - Trajtimi i ujërave të zeza vajore nga ndërmarrjet e magazinimit dhe transportit të produkteve të naftës - Leningrad Nedra.

Burimet e faqes në internet http://www.owen.ru.