در حال حاضر تعداد قابل توجهی از طرح های فناورانه برای فرآیند تصفیه بیولوژیکی وجود دارد که هر کدام در تعداد مراحل هوادهی، وجود یا عدم وجود بازسازی لجن فعال، روش های ورود فاضلاب و لجن برگشتی به سازه ها، درجه تصفیه متفاوت است. و غیره هر نوع ساختار با شاخص های عملکرد عادی خود مشخص می شود و به یک رویکرد فردی برای طراحی یک سیستم کنترل خودکار نیاز دارد.

تأثیراتی که می توان برای ساخت یک سیستم کنترل خودکار استفاده کرد به شرح زیر است:

کنترل دبی لجن برگشتی به منظور حفظ غلظت لجن فعال در مخزن هوادهی.

کنترل جریان هوا به گونه ای که غلظت مشخصی از اکسیژن محلول در کل حجم مخزن هوادهی حفظ شود.

کنترل سرعت جریان لجن فعال حذف شده از سیستم برای حفظ سن لجن ثابت.

تغییر نسبت حجم مخزن هوادهی و احیا کننده (با حفظ ثبات حجم کل آنها) به منظور بازسازی بهینه لجن.

توزیع جریان فاضلاب ورودی بین مخازن هوادهی موازی.

حفظ PH بهینه آب ورودی به مخزن هوادهی

کنترل جریان لجن تخلیه شده از مخازن ته نشینی به منظور حفظ سطح بهینه لجن در آنها و تغییر آن بسته به غلظت و سرعت جریان مخلوط لجن، کدورت آب ته نشین شده تصفیه شده و همچنین شاخص لجن.

سیستم های کنترل خودکار سنتی از مدل های الگوریتمی استفاده می کنند که اقدامات کنترلی را با داده های ورودی (یا تغییر آنها) مرتبط می کند. عیب روش های کنترل سنتی در رابطه با فرآیند تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، چند بعدی بودن و پیچیدگی مدل های ریاضی ایجاد شده با دقت پایین و ناقص بودن اطلاعات اولیه و ابهام معیار کنترل است. از سوی دیگر، موقعیت‌هایی که در حین بهره‌برداری از یک واحد تصفیه بیولوژیکی فاضلاب به وجود می‌آیند، اغلب امکان استفاده از روش‌های استدلال رسمی برای کنترل را فراهم می‌کنند که نزدیک به مسیر طبیعی استدلال یک متخصص انسانی است. برای مشکلات کنترل تصفیه بیولوژیکی، آنها می توانند به طور قابل توجهی موثرتر از سیستم های کنترل سنتی باشند، به ویژه از نظر زمان و هزینه توسعه و اصلاح با تغییر نیازمندی های سیستم و شرایط محیطی، که در پرتو بهبود مستمر فناوری و یک عامل حیاتی است. افزایش عملکرد واحد تصفیه بیولوژیکی ویژگی بارز تأسیسات مدیریت شده، توانایی ذاتی ایستگاه تصفیه برای تنظیم طرح فن آوری و تغییر ترکیب تجهیزات است. این شرایط الزامات باز بودن، چشم اندازها و استانداردسازی سیستم ایجاد شده را افزایش می دهد. تغییر در استانداردهای کیفی تصفیه فاضلاب، افزایش ظرفیت تاسیسات تصفیه یا افزودن پارامترهای کنترلی جدید مستلزم بازنگری کامل مدل‌های ریاضی یک سیستم کنترل خودکار سنتی است، در حالی که در یک سیستم خبره تنها به تنظیم قوانین یا اضافه کردن آنها کافی است. جدیدها

علاوه بر این، در فرآیند مدیریت درمان بیولوژیکی، اغلب موقعیت های مشکل ساز ایجاد می شود که برای غلبه بر آنها استفاده از تجربیات بسیاری از کارشناسان، اطلاعات هنجاری، فنی، مرجع و نظارتی ضروری است که ممکن است همیشه در دسترس اپراتور نباشد. مدیریت بهره برداری از مراکز درمانی یک وظیفه پیچیده است که با ویژگی های وضعیت و عملکرد مراکز درمانی مرتبط است. در عمل، یک تکنسین تصفیه خانه فاضلاب که در مورد مدیریت تصفیه فاضلاب تصمیم می گیرد، با مشکلات زیر مواجه است:

فقدان پارامترهای تصمیم گیری به دلیل ذخیره زمانی محدود و هزینه بالای تست های آزمایشگاهی تخصصی.

ناقص بودن و نادرست بودن دستورالعمل های زبان طبیعی برای تصمیم گیری؛

دانش نظری ناکافی در مورد فرآیند مدیریت تصفیه فاضلاب و عدم توجه به ویژگی های عملیاتی یک تصفیه خانه خاص.

فرآیند تصفیه فاضلاب در حالت پاسخ تاخیری سیستم انجام می شود و به بسیاری از سیگنال های ورودی بستگی دارد. این سیگنال‌ها ناهمگن هستند، به فرکانس‌های مختلفی می‌رسند و پردازش برخی از آنها به زمان و همچنین شرایط آزمایشگاهی خاص و معرف‌های گران قیمت نیاز دارد. تصفیه خانه های فاضلاب تا حدی به دلیل فعالیت های موجودات زنده مختلف است که پاسخ آنها به تأثیر پارامترهای ورودی خاص و وابسته به یکدیگر است. انتخاب شرایط بهینه برای وجود مجموعه‌های موجودات زنده که تصفیه فاضلاب را انجام می‌دهند، به دلیل تنوع این مجتمع‌ها بسته به ترکیب فاضلاب، بسیار دشوار است. تنظیم غلظت مواد مغذی، حفظ PH محیط و دما در محدوده مورد نیاز نه تنها بر رشد میکروارگانیسم ها، بلکه بر فعالیت بیوشیمیایی آنها در تصفیه آب نیز تأثیر مثبت دارد. برای انتخاب شرایط بهینه برای عملکرد میکروارگانیسم ها در مخازن هوادهی، از سیستم های کنترل خودکار استفاده می شود که بر اساس مدل های ریاضی است (جدول 1.2). چنین سیستم هایی دارای یک سری معایب هستند. آنها زمانی که تصفیه خانه در حالت عادی کار می کند خوب کار می کنند و در صورت عملکرد غیرعادی ضعیف عمل می کنند.

طبیعتاً زمانی که موقعیت‌های مشکلی پیش می‌آیند، به دانش و تجربه متخصصان نیاز است و توسعه مدل‌ها و برنامه‌های شبیه‌سازی برای حل معادلات به وضوح کافی نیست. نیاز به استفاده از اطلاعات ذهنی انباشته شده در طول سال ها و همچنین داده های ناقص و اطلاعات عینی جمع آوری شده در طول عملیات تاسیسات درمانی وجود دارد.

استفاده از روش ها و ابزار هوش مصنوعی فرصت های جدیدی را برای حل مشکل مدیریت تصفیه خانه های فاضلاب فراهم می کند. سیستم های خبره مبتنی بر هوش مصنوعی در حالت ایده آل باید سطحی از کارایی در حل مشکلات غیررسمی داشته باشند که قابل مقایسه یا برتر از مسائل انسانی باشد. در هر صورت، سیستم خبره کمتر از یک متخصص انسانی «می داند»، اما دقتی که این دانش با آن اعمال می شود، محدودیت های آن را جبران می کند. در حال حاضر، تعدادی سیستم خبره (ES) در خارج از کشور برای تصفیه فاضلاب وجود دارد (جدول 1.3).

با تجزیه و تحلیل مثال های جدول 1.3، باید توجه داشت که برای کنترل یک واحد تصفیه بیولوژیکی، که عنصری از یک سیستم یکپارچه تصفیه فاضلاب خانگی است، استفاده از یک سیستم مبتنی بر قانون بسیار مناسب است.

جدول 1.2 - مدل های کنترل کلاسیک در تصفیه خانه های بیولوژیکی

نام	مثال کاربردی	تجهیزات	معایب مدل ها	مزایای مدل ها
همبستگی	ایجاد روابط و وابستگی متقابل بین خصوصیات آب	گیاهان تصفیه	وجود تعداد زیادی از عوامل خارجی، تأثیر متقابل میکروارگانیسم ها، تعامل با بستر منجر به مشکلاتی در انتخاب یک مدل مناسب برای توصیف سیستم می شود. توسعه مدل ها دشوار است، اغلب نادرست است و واقعیت را بیش از حد ساده می کند. مدل سازی شبیه سازی با موقعیت های ناشناخته یا مدل نشده کار نمی کند. داده های کیفی را نمی توان برای یک مدل کنترل عددی استفاده کرد. داده ها نادرست یا گم شده اند، حسگرها اطلاعات اشتباهی تولید می کنند یا گم شده اند، همه ویژگی های لازم برای مدل سازی هر روز تجزیه و تحلیل نمی شوند، که بر دقت مدل ها تأثیر می گذارد. ویژگی های آب ورودی بسیار متغیر و غیر قابل کنترل است. تأخیر در دستیابی به داده ها به دلیل طولانی بودن آزمایشات آزمایشگاهی و محاسبات تحلیلی.	ارزیابی رفتار تصفیه خانه‌های فاضلاب در پاسخ به یک سناریوی توسعه خاص (شرایط بهره‌برداری و ویژگی‌های آب ورودی) و پیش‌بینی میان‌مدت و بلندمدت پیامدهای احتمالی برای اقدامات فرآیند تصفیه خاص بهبود راندمان حذف آلاینده ها کاهش مصرف برق، معرف های شیمیایی و هزینه نگهداری تاسیسات تصفیه توسعه جایگزین برای مقاوم سازی تصفیه خانه های فاضلاب موجود
الگوریتم تطبیقی	برای حفظ سطح اکسیژن مورد نیاز در مخزن هوادهی	آئروتانک
مدل های عملی مدل های بنیادی	رشد باکتری و مصرف سوبسترا	آئروتانک
مدل های شبیه سازی سنتز آماری	مدلسازی تکامل ایالات تصفیه خانه	گیاهان تصفیه
خوشه بندی	طبقه بندی داده های حسگر	گیاهان تصفیه
قانون استوکس	مدل سازی رسوب گذاری	تله شن
منحنی گوزمان	شبیه سازی رسوب جامدات
روش بهینه سازی	بهینه سازی تصفیه لجن	مخازن ته نشینی اولیه و ثانویه
مدل های قطعی و پیش بینی کننده	بارش	مخازن ته نشینی اولیه و ثانویه
منحنی های عملکرد و مدل های تصادفی	پیش بینی رفتار مخزن ته نشینی	مخازن ته نشینی اولیه و ثانویه

جدول 1.3 - ابزارهای هوش مصنوعی توسعه یافته برای تصفیه خانه های فاضلاب

نام . توسعه دهنده	بازنمایی دانش	توابع و ویژگی های اصلی	ایرادات
ES بلادرنگ (بائزا، ج)		تنظیم عملکرد تأسیسات درمانی. مدیریت فرآیند تصفیه فاضلاب از طریق اینترنت.	سیستم های مبتنی بر قانون: در کار یاد نگیرید مشکلات در فرآیند استخراج دانش و تجربه از داده های منبع ناتوان از آینده نگری، منطقه آنها توسط موقعیت های از پیش تعیین شده گذشته محدود شده است. سیستم های مبتنی بر پرونده: مشکل نمایه سازی سوابق در پایگاه دانش. سازماندهی یک روش مؤثر برای جستجوی نزدیکترین سوابق؛ آموزش، تشکیل قوانین سازگاری؛ حذف پیشینه هایی که دیگر مرتبط نیستند. سوابق و قوانین: هیچ ادغام نحوی و معنایی ماژول های سیستم وجود ندارد
ES برای تعیین وضعیت امکانات درمانی. (ریانو) 4]		سیستمی برای ایجاد خودکار قوانین که برای شناسایی وضعیت تاسیسات درمانی استفاده می شود.
ES برای کنترل تصفیه خانه های فاضلاب (یانگ)		سیستم خبره برای تعیین توالی مراحل تصفیه آب در تصفیه خانه های فاضلاب
ES برای کنترل سیستم عامل. (Wiese, J., Stahl, A., Hansen, J.)	سوابق	سیستم خبره برای شناسایی میکروارگانیسم های مضر در سیستم لجن فعال
ES برای کاهش آسیب ناشی از آلودگی آب.	(دانشگاه کارولینای شمالی)	سوابق
ارزیابی اثرات بالقوه برای مدیریت منابع غیر نقطه ای آلودگی در حوضه رودخانه بر اساس اطلاعات و تصمیمات کاربر.	(دانشگاه کارولینای شمالی)	ES بلادرنگ برای کنترل تصفیه خانه فاضلاب، (سانچز-مار)
PPR برای نظارت، کنترل و مدیریت یکپارچه تصفیه خانه های فاضلاب. در یک ساختار چارچوب ترکیب می شود: یادگیری، استدلال، کسب دانش، تصمیم گیری توزیع شده.	(دانشگاه کارولینای شمالی)	قوانین استنتاج تا حدی داده ها و دانش تخصصی را مدل می کند. سیستم مبتنی بر سابقه دانش تجربی را مدل می کند.

معمولی ترین شکل برای حل مشکلات مدیریت خود واحد تصفیه بیولوژیکی، سیستم های خبره ای هستند که بر اساس یک مدل تولید ساخته شده اند، که در آن دانش با مجموعه ای از قوانین "اگر-آنگاه" نشان داده می شود. مزایای اصلی چنین سیستم خبره ای سهولت در تکمیل، اصلاح و لغو اطلاعات و سادگی مکانیسم استنتاج منطقی است. برای سازماندهی ساختار سیستم خبره، که در شکل 1.1 ارائه شده است، لازم است اطلاعات فناورانه به یک ساختار تصمیم گیری تبدیل شود که عملکرد پایگاه دانش را توصیف می کند، و سپس، بر اساس پوسته نرم افزار انتخاب شده، یک برنامه ایجاد می کند. برای عملکرد سیستم خبره

این هدف این پایان نامه خواهد بود: انطباق تجربه تحقیقات نظری و راه حل های عملی در زمینه استفاده از سیستم های خبره برای کنترل یک واحد تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با یک فرآیند تصفیه خاص، با در نظر گرفتن پارامترهای طراحی و طرح فن آوری فردی. از این امکانات درمانی در هنگام طراحی اتخاذ شده است. و همچنین ایجاد یک سیستم اتوماسیون فرآیند تمام عیار و انتخاب ابزار فنی برای اجرای آن.

شکل 1.1 - ساختار مدیریت فرآیند تصفیه فاضلاب

مقدمه

بخش تئوری

1.1 اصول تصفیه فاضلاب

2 تحلیل روشهای نوین تصفیه فاضلاب

3 تجزیه و تحلیل امکان خودکارسازی فرآیندهای تصفیه فاضلاب

4 تجزیه و تحلیل سخت افزار موجود (کنترل کننده های PLC قابل برنامه ریزی منطقی) و نرم افزار

5 نتیجه گیری در مورد فصل اول

2. قسمت مدار

2.1 توسعه بلوک دیاگرام سطح آب برای پر کردن مخزن

2.2 توسعه یک نمودار عملکردی

3 محاسبه نهاد نظارتی

4 تعیین تنظیمات کنترلر. سنتز اسلحه های خودکششی

5 محاسبه پارامترهای ADC داخلی

2.6 نتیجه گیری در مورد فصل دوم

3. بخش نرم افزاری

3.1 توسعه یک الگوریتم برای عملکرد سیستم SAC در محیط CoDeSys

3.2 توسعه برنامه در محیط CoDeSys

3 توسعه یک رابط برای نمایش بصری اطلاعات اندازه گیری

4 نتیجه گیری در مورد فصل سوم

4. بخش سازمانی و اقتصادی

4.1 بهره وری اقتصادی سیستم های کنترل فرآیند خودکار

2 محاسبه هزینه های اصلی سیستم کنترل

3 سازماندهی فرآیندهای تولید

4.4 نتیجه گیری در مورد بخش چهارم

5. ایمنی زندگی و حفاظت از محیط زیست

5.1 ایمنی زندگی

2 حفاظت از محیط زیست

3 نتیجه گیری در فصل پنجم

نتیجه گیری

مراجع

مقدمه

در همه زمان‌ها، سکونتگاه‌های انسانی و تأسیسات صنعتی در مجاورت آب‌های شیرین قرار داشتند که برای مصارف آشامیدنی، بهداشتی، کشاورزی و صنعتی استفاده می‌شدند. در فرآیند استفاده انسان از آب، خواص طبیعی خود را تغییر داد و در مواردی از نظر بهداشتی خطرناک شد. متعاقباً با توسعه تجهیزات مهندسی در شهرها و تأسیسات صنعتی، نیاز به ایجاد روش‌های سازماندهی شده برای تخلیه فاضلاب‌های آلوده از طریق سازه‌های هیدرولیکی ویژه پدید آمد.

در حال حاضر اهمیت آب شیرین به عنوان یک ماده اولیه طبیعی به طور مداوم در حال افزایش است. هنگامی که در زندگی روزمره و صنعت استفاده می شود، آب به مواد معدنی و آلی آلوده می شود. این آب را معمولاً فاضلاب می نامند.

بسته به منشا فاضلاب، ممکن است حاوی مواد سمی و پاتوژن های بیماری های عفونی مختلف باشد. سیستم‌های مدیریت آب شهرها و شرکت‌های صنعتی مجهز به مجتمع‌های مدرن خطوط لوله ثقلی و فشاری و سایر سازه‌های ویژه هستند که حذف، تصفیه، خنثی‌سازی و استفاده از آب و رسوبات حاصل را انجام می‌دهند. چنین مجتمع هایی سیستم های زهکشی نامیده می شوند. سیستم های زهکشی همچنین حذف و تصفیه باران و آب مذاب را فراهم می کنند. ساخت سیستم های زهکشی با توجه به نیاز به اطمینان از شرایط عادی زندگی برای جمعیت شهرها و مناطق پرجمعیت و حفظ وضعیت خوب محیط طبیعی تعیین شد.

توسعه صنعتی و رشد شهری در اروپا در قرن نوزدهم. منجر به ساخت کانال های زهکشی شد. یک انگیزه قوی برای توسعه بهداشت شهری اپیدمی وبا در انگلستان در سال 1818 بود. در سال‌های بعد در این کشور با تلاش مجلس اقداماتی برای جایگزینی کانال‌های روباز با کانال‌های زیرزمینی انجام شد، استانداردهای کیفیت فاضلاب تخلیه‌شده به مخازن تصویب شد و تصفیه بیولوژیکی پساب‌های خانگی در حوزه‌های آبیاری ساماندهی شد.

در سال 1898، اولین سیستم زهکشی در مسکو به بهره برداری رسید که شامل شبکه های زهکشی گرانشی و فشار، ایستگاه پمپاژ و میدان های آبیاری لوبلین بود. او بنیانگذار بزرگترین سیستم دفع آب و تصفیه فاضلاب مسکو در اروپا شد.

توسعه یک سیستم مدرن برای زهکشی فاضلاب خانگی و صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار است که درجه بالایی از حفاظت از محیط زیست طبیعی را از آلودگی فراهم می کند. مهم ترین نتایج در توسعه راه حل های فن آوری جدید برای استفاده کارآمد از آب در سیستم های دفع فاضلاب و تصفیه فاضلاب صنعتی به دست آمد.

پیش نیازهای حل موفقیت آمیز این مشکلات در ساخت سیستم های زهکشی، پیشرفت هایی است که توسط متخصصان مجرب با استفاده از آخرین دستاوردهای علم و فناوری در زمینه ساخت و ساز و بازسازی شبکه های زهکشی و تأسیسات تصفیه انجام می شود.

1. بخش نظری

1 مبانی تصفیه فاضلاب

فاضلاب عبارت است از هرگونه آب و نزولات جوی که از قلمرو مؤسسات صنعتی و مناطق پرجمعیت از طریق سیستم فاضلاب یا نیروی ثقلی به مخازن تخلیه می شود و خواص آن در اثر فعالیت های انسانی خراب شده است.

فاضلاب را می توان بر اساس منبع طبقه بندی کرد:

) فاضلاب صنعتی (صنعتی) (تولید شده در فرآیندهای تکنولوژیکی در حین تولید یا معدن) از طریق یک سیستم فاضلاب صنعتی یا عمومی تخلیه می شود.

) فاضلاب خانگی (خانگی و مدفوعی) (تولید شده در اماکن مسکونی، و همچنین در اماکن خانگی در تولید، به عنوان مثال، دوش، توالت) از طریق سیستم فاضلاب خانگی یا عمومی تخلیه می شود.

) فاضلاب سطحی (تقسیم شده به آب باران و آب مذاب، یعنی از ذوب شدن برف، یخ، تگرگ تشکیل می شود)، معمولاً از طریق سیستم فاضلاب طوفان تخلیه می شود. همچنین می توان آن را "زهکش طوفان" نامید.

فاضلاب های صنعتی بر خلاف فاضلاب های جوی و خانگی دارای ترکیب ثابتی نیستند و می توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد:

) ترکیب آلاینده ها.

) غلظت آلاینده ها.

) خواص آلاینده ها.

) اسیدیته

) اثرات سمی و اثرات آلاینده ها بر بدنه های آبی.

هدف اصلی تصفیه فاضلاب تامین آب است. سیستم تامین آب (یک منطقه پرجمعیت یا یک شرکت صنعتی) باید اطمینان حاصل کند که آب از منابع طبیعی به دست می آید، در صورت نیاز مصرف کننده تصفیه می شود و به مکان های مصرف عرضه می شود.

نمودار تامین آب: 1 - منبع تامین آب، 2 - سازه آبگیر، 3 - ایستگاه پمپاژ خیز اول، 4 - تاسیسات تصفیه، 5 - مخزن آب تمیز، 6 - ایستگاه پمپاژ خیز دوم، 7 - مجرای آب ، 8 - برج آب ، 9 - شبکه توزیع آب.

برای انجام این وظایف از سازه های زیر که معمولاً بخشی از سیستم آبرسانی هستند استفاده می شود:

) سازه های آبگیر که از طریق آنها آب از منابع طبیعی دریافت می شود.

) سازه های بالابر آب، یعنی ایستگاه های پمپاژی که آب را به مکان های تصفیه، ذخیره یا مصرف آن می رساند.

) تاسیسات تصفیه آب.

) خطوط لوله و شبکه های آبرسانی که برای انتقال و رساندن آب به محل های مصرف آن استفاده می شود.

) برج ها و مخازنی که نقش مخازن کنترل و ذخیره را در سیستم آبرسانی دارند.

1.2 تجزیه و تحلیل روش های نوین تصفیه فاضلاب

روش های مدرن تصفیه فاضلاب را می توان به مکانیکی، فیزیکوشیمیایی و بیوشیمیایی تقسیم کرد. در فرآیند تصفیه فاضلاب، لجن تشکیل می شود که در معرض خنثی سازی، گندزدایی، آبگیری، خشک شدن و دفع بعدی لجن قرار می گیرد. اگر با توجه به شرایط تخلیه فاضلاب به مخزن، درجه تصفیه بالاتری نیاز باشد، پس از تکمیل تاسیسات تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، تاسیسات تصفیه عمیق تعبیه می شود.

تاسیسات مکانیکی تصفیه فاضلاب برای حفظ ناخالصی های حل نشده طراحی شده اند. از جمله توری ها، الک ها، تله های شنی، مخازن ته نشینی و فیلترهایی با طرح های مختلف. توری ها و الک ها برای حفظ آلاینده های بزرگ با منشاء آلی و معدنی طراحی شده اند.

تله های شنی برای جداسازی ناخالصی های معدنی به ویژه شن و ماسه استفاده می شود. مخازن ته نشینی آلاینده های فاضلاب ته نشین شده و شناور را به دام می اندازند.

برای تصفیه پساب های صنعتی حاوی آلاینده های خاص از سازه هایی به نام های چربی گیر، روغن گیر، روغن و قیر گیر و ... استفاده می شود.

تاسیسات مکانیکی تصفیه فاضلاب یک مرحله مقدماتی قبل از تصفیه بیولوژیکی است. هنگام تصفیه مکانیکی فاضلاب شهری، می توان تا 60 درصد از آلاینده های حل نشده را حفظ کرد.

روش های فیزیکوشیمیایی برای تصفیه فاضلاب شهری با در نظر گرفتن شاخص های فنی و اقتصادی بسیار به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. این روش ها عمدتاً برای تصفیه فاضلاب صنعتی استفاده می شود.

روش های تصفیه فیزیکوشیمیایی فاضلاب صنعتی عبارتند از: تصفیه معرف، جذب، استخراج، تبخیر، گاززدایی، تبادل یونی، ازن، الکتروفلوتاسیون، کلرزنی، الکترودیالیز و ....

روش های بیولوژیکی تصفیه فاضلاب بر اساس فعالیت حیاتی میکروارگانیسم هایی است که ترکیبات آلی محلول را که منابع غذایی میکروارگانیسم ها هستند معدنی می کنند. تاسیسات تصفیه بیولوژیکی را می توان به دو نوع تقسیم کرد.

شکل 3- طرح تصفیه فاضلاب با استفاده از بیوفیلتر

طرح تصفیه فاضلاب با استفاده از فیلترهای زیستی: 1 - شبکه; 2 - تله ماسه; 3 - خط لوله برای حذف شن و ماسه. 4 - مخزن ته نشینی اولیه; 5 - خروجی لجن; 6 - بیوفیلتر; 7 - جت آبپاش; 8 - نقطه کلر. 9 - مخزن ته نشینی ثانویه; 10 - مسئله.

تصفیه مکانیکی فاضلاب به دو صورت انجام می شود:

روش اول این است که آب را از طریق صفحه و غربال صاف کنید و در نتیجه ذرات جامد را جدا کنید.

)روش دوم ته نشین شدن آب در مخازن ته نشینی مخصوص است که در نتیجه ذرات معدنی به کف می نشیند.

شکل 4- نمودار تکنولوژیک تصفیه خانه با تصفیه مکانیکی فاضلاب

نمودار جریان فرآیند: 1 - فاضلاب; 2 - توری؛ 3 - تله شن و ماسه; 4 - مخازن ته نشینی; 5 - مخلوط کن 6 - مخزن تماس; 7 - رهاسازی; 8 - سنگ شکن. 9 - مناطق شنی؛ 10 - هاضم; 11 - کلرزنی; 12 - مناطق لجن. 13 - زباله; 14 - خمیر; 15 - خمیر ماسه؛ 16 - رسوبات خام; 17 - رسوبات تخمیر شده; 18 - زهکشی آب؛ 19 - آب کلر.

فاضلاب شبکه فاضلاب ابتدا روی صفحه‌ها یا غربال‌ها جریان می‌یابد، جایی که فیلتر می‌شود، و اجزای بزرگ مانند پارچه‌های پارچه، زباله‌های آشپزخانه، کاغذ و غیره. - برگزار می شوند. اجزای بزرگی که توسط توری ها و مش ها باقی مانده اند برای ضدعفونی برداشته می شوند. فاضلاب تصفیه شده وارد تله های شنی می شود، جایی که ناخالصی ها، عمدتاً با منشاء معدنی (ماسه، سرباره، زغال سنگ، خاکستر و غیره) در آن نگهداری می شود.

1.3 تجزیه و تحلیل امکان اتوماسیون، فرآیندهای تصفیه فاضلاب

اهداف اصلی اتوماسیون سیستم ها و سازه های فاضلاب بهبود کیفیت دفع و تصفیه فاضلاب (تخلیه و پمپاژ بی وقفه فاضلاب، کیفیت تصفیه فاضلاب و ...)، کاهش هزینه های بهره برداری و بهبود شرایط کاری می باشد.

وظیفه اصلی سیستم ها و سازه های دفع فاضلاب افزایش قابلیت اطمینان سازه ها با نظارت بر وضعیت تجهیزات و بررسی خودکار قابلیت اطمینان اطلاعات و پایداری سازه ها می باشد. همه اینها به تثبیت خودکار پارامترهای فرآیند فن آوری و شاخص های کیفیت تصفیه فاضلاب، پاسخ سریع به تأثیرات مزاحم (تغییر در مقدار فاضلاب تخلیه شده، تغییر در کیفیت فاضلاب تصفیه شده) کمک می کند. هدف نهایی اتوماسیون افزایش کارایی فعالیت های مدیریتی است. سیستم مدیریت تاسیسات درمانی دارای ساختارهای زیر است: عملکردی. سازمانی؛ اطلاعاتی نرم افزار؛ فنی

اساس ایجاد یک سیستم ساختار عملکردی است، در حالی که ساختارهای باقی مانده توسط خود ساختار عملکردی تعیین می شوند. بر اساس عملکرد، هر سیستم کنترلی به سه زیر سیستم تقسیم می شود:

کنترل عملیاتی و مدیریت فرآیندهای فناوری؛

برنامه ریزی عملیاتی فرآیندهای فناوری؛

محاسبه شاخص های فنی و اقتصادی، تجزیه و تحلیل و برنامه ریزی سیستم زهکشی.

علاوه بر این، زیرسیستم ها را می توان با توجه به معیار کارایی (مدت زمان عملکردها) به سطوح سلسله مراتبی تقسیم کرد. گروه هایی از توابع مشابه در همان سطح در بلوک ها ترکیب می شوند.

شکل 5- ساختار عملکردی سیستم های کنترل خودکار تصفیه خانه های فاضلاب

برای افزایش کارایی انتقال داده ها، ارتباط با مراکز کنترل و مدیریت دفع آب و همچنین فرآیندهای تصفیه فاضلاب، می توان جایگزینی سیستم ارتباط تلفنی که همیشه قابل اعتماد نیست را با فیبر نوری توصیه کرد. در عین حال، اکثر فرآیندهای سیستم های کنترل خودکار برای شبکه های زهکشی، ایستگاه های پمپاژ و تصفیه خانه های فاضلاب بر روی کامپیوتر انجام خواهد شد. این امر همچنین در مورد حسابداری، تجزیه و تحلیل، محاسبات برنامه ریزی و کار بلند مدت و همچنین اجرای اسناد لازم برای گزارش عملکرد کلیه سیستم ها و سازه های فاضلاب اعمال می شود.

برای اطمینان از عملکرد بی وقفه سیستم های دفع فاضلاب، بر اساس حسابداری و تحلیل گزارش، می توان برنامه ریزی بلندمدتی را انجام داد که در نهایت باعث افزایش قابلیت اطمینان بهره برداری کل مجموعه خواهد شد.

1.4 تجزیه و تحلیل سخت افزار موجود (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی PLC) و نرم افزار

کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) بخشی جدایی ناپذیر از اتوماسیون کارخانه و سیستم های کنترل فرآیند برای دهه ها بوده اند. دامنه کاربردهایی که PLCها در آنها استفاده می شود بسیار گسترده است. اینها می توانند از سیستم های کنترل روشنایی ساده تا سیستم های نظارت بر محیط زیست در کارخانه های شیمیایی متغیر باشند. واحد مرکزی یک PLC کنترل کننده ای است که برای ارائه عملکرد مورد نیاز اجزا به آن اضافه می شود و برای انجام یک کار خاص برنامه ریزی می شود.

تولید کنترلرها هم توسط سازندگان مشهور الکترونیکی، به عنوان مثال، زیمنس، فوجیتسو یا موتورولا، و شرکت های متخصص در تولید الکترونیک کنترل، به عنوان مثال، Texas Instruments Inc. به طور طبیعی، همه کنترلرها نه تنها از نظر عملکرد، بلکه در ترکیب قیمت و کیفیت نیز متفاوت هستند. از آنجایی که میکروکنترلرهای زیمنس در حال حاضر رایج ترین در اروپا هستند، آنها را می توان هم در کارخانه ها و هم در میزهای آزمایشگاهی یافت، ما سازنده آلمانی را انتخاب خواهیم کرد.

شکل 6 - ماژول منطقی "LOGO"

دامنه کاربرد: کنترل تجهیزات تکنولوژیکی (پمپ، فن، کمپرسور، پرس)، سیستم های گرمایش و تهویه، سیستم های نوار نقاله، سیستم های کنترل ترافیک، کنترل تجهیزات سوئیچینگ و غیره.

برنامه نویسی کنترلرهای زیمنس - ماژول های LOGO!Basic را می توان از صفحه کلید با اطلاعات نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش داخلی انجام داد.

جدول 1 مشخصات

ولتاژ تغذیه/ولتاژ ورودی: مقدار اسمی ~ 115 ... فرکانس AC 240 ولت ~ 47 ... 63 هرتز مصرف برق در ولتاژ تغذیه ~ 3.6 ... 6.0 وات / ~ 230 ولت ورودی های گسسته: تعداد ورودی: 8 ولتاژ ورودی : سطح پایین، نه سطح بالاتر، نه کمتر از 5 ولت 12 ولت جریان ورودی: سطح پایین، نه سطح بالاتر، نه کمتر از ~ 0.03 میلی آمپر ~ 0.08 میلی آمپر / = 0.12 میلی آمپر خروجی های increte: تعداد خروجی ها 4 ایزوله گالوانیکی بله اتصال یک ورودی گسسته به عنوان یک بار ورودی های آنالوگ احتمالی: تعداد ورودی 4 (I1 و I2، I7 و I8) محدوده اندازه گیری = 0 ... 10 ولت حداکثر ولتاژ ورودی = 28.8 ولت درجه حفاظت از محفظه IP 20 وزن 190 گرم

روند برنامه نویسی کنترلر زیمنس به اتصال نرم افزاری عملکردهای مورد نیاز و تنظیم تنظیمات (تاخیرهای روشن/خاموش، مقادیر شمارنده و غیره) خلاصه می شود. برای انجام تمام این عملیات، از یک سیستم منوی داخلی استفاده می شود. برنامه تمام شده را می توان در یک ماژول حافظه محصور در رابط ماژول "LOGO!" بازنویسی کرد.

میکروکنترلر "LOGO!" ساخت شرکت آلمانی "زیمنس" برای تمامی پارامترهای فنی مناسب است.

بیایید میکروکنترلرهای تولید داخل را در نظر بگیریم. در روسیه در حال حاضر شرکت های زیادی که تجهیزات میکروکنترلر تولید می کنند وجود ندارد. در حال حاضر، یک شرکت موفق متخصص در تولید سیستم های اتوماسیون کنترل، شرکت OWEN است که دارای امکانات تولید در منطقه تولا است. این شرکت از سال 1371 در زمینه تولید میکروکنترلر و تجهیزات حسگر فعالیت دارد.

رهبر میکروکنترلرهای OWEN یک سری از کنترل کننده های منطقی PLC است.

شکل 7 - ظاهر PLC-150

PLC-150 را می توان در زمینه های مختلف استفاده کرد - از ایجاد سیستم های کنترل برای اشیاء کوچک و متوسط ​​تا ساخت سیستم های اعزام. مثال اتوماسیون سیستم تامین آب ساختمان با استفاده از کنترلر OWEN PLC 150 و ماژول خروجی OWEN MVU 8.

شکل 8 - طرح آبرسانی به ساختمان با استفاده از PLC 150

بیایید به پارامترهای فنی اصلی PLC-150 نگاه کنیم. اطلاعات کلی در جدول آورده شده است.

جدول 2 اطلاعات عمومی

طراحی محفظه یکپارچه برای نصب بر روی ریل و DIN (عرض 35 میلی متر)، طول 105 میلی متر (6U)، فاصله ترمینال 7.5 میلی متر درجه حفاظت از محفظه IP20 ولتاژ تغذیه: PLC 150&22090…264 ولت AC (ولتاژ اسمی 220 ولت… 6 H4z) با فرکانس 4z نشانگر پانل جلو 1 منبع تغذیه نشانگر 6 نشانگر وضعیت ورودی دیجیتال 4 نشانگر وضعیت خروجی 1 نشانگر وضعیت ارتباط با نشانگر عملکرد برنامه کاربر CoDeSys 1 مصرف برق 6 وات

منابع کنترل کننده منطقی PLC-150 در جدول 3 نشان داده شده است.

جدول 3 منابع

پردازنده مرکزی RISC 32 بیتی و پردازنده 200 مگاهرتز مبتنی بر هسته ARM9 ظرفیت RAM 8 مگابایت حافظه غیر فرار برای ذخیره برنامه ها و آرشیوها در هسته CoDeSys 4 مگابایت حافظه اندازه 4 کیلو ولت PLC زمان اجرای سیکل حداقل 250 میکرو ثانیه (n-n) ، معمولی از 1 میلی ثانیه

اطلاعات مربوط به ورودی های گسسته در جدول 4 آورده شده است.

جدول 4 ورودی های دیجیتال

تعداد ورودی های گسسته 6 جداسازی گالوانیکی ورودی های گسسته گروه قدرت جداسازی الکتریکی ورودی های گسسته 1.5 کیلو ولت حداکثر فرکانس سیگنال ارائه شده به ورودی گسسته 1 کیلوهرتز با پردازش نرم افزاری 10 کیلوهرتز هنگام استفاده از شمارنده سخت افزاری و پردازنده رمزگذار

اطلاعات مربوط به ورودی های آنالوگ در جدول 5 آورده شده است.

جدول 5 ورودی های آنالوگ

تعداد ورودی های آنالوگ 4 انواع سیگنال های ورودی یکپارچه پشتیبانی شده ولتاژ 0...1 ولت، 0...10 ولت، -50...+50 میلی ولت جریان 0...5 میلی آمپر، 0(4)...20 مقاومت mA 0.. 0.5 کیلو اهم انواع سنسورهای پشتیبانی شده مقاومت های حرارتی: TSM50M, TSP50P, TSM100M, TSP100P, TSN100N, TSM500M, TSP500P, TSN500N, TSP1000P, TSP1000P, (TSNKh0) ن) , TKhA ( K), اتاق بازرگانی و صنعت (S ), TPP (R), TPR (V), TVR (A&1), TVR (A&2) ظرفیت ADC داخلی 16 بیت مقاومت داخلی ورودی آنالوگ: در اندازه گیری جریان حالت در حالت اندازه گیری ولتاژ 0...10 ولت 50 اهم حدود 10 کیلو اهم زمان نمونه برداری از یک ورودی آنالوگ 0.5 ثانیه خطای اساسی اندازه گیری کاهش یافته با ورودی های آنالوگ 0.5 % جداسازی گالوانیکی ورودی های آنالوگ وجود ندارد

برنامه نویسی PLC-150 با استفاده از سیستم برنامه نویسی حرفه ای CoDeSys v.2.3.6.1 و بالاتر انجام می شود. CoDeSys یک سیستم توسعه کنترلر است. این مجموعه از دو بخش اصلی تشکیل شده است: محیط برنامه نویسی CoDeSys و سیستم اجرای CoDeSys SP. CoDeSys بر روی کامپیوتر اجرا می شود و برای تهیه برنامه ها استفاده می شود. برنامه ها در کد ماشین سریع کامپایل شده و در کنترلر بارگذاری می شوند. CoDeSys SP در کنترلر اجرا می شود، بارگذاری و اشکال زدایی کد، نگهداری ورودی/خروجی و سایر عملکردهای سرویس را فراهم می کند. بیش از 250 شرکت معروف با CoDeSys تجهیزات تولید می کنند. هزاران نفر از افرادی که هر روز با آن کار می کنند مشکلات اتوماسیون صنعتی را حل می کنند. امروزه CoDeSys گسترده ترین مجموعه برنامه نویسی IEC در جهان است. در عمل، خود به عنوان استاندارد و نمونه ای از سیستم های برنامه نویسی IEC عمل می کند.

همگام سازی PLC با رایانه شخصی با استفاده از پورت "COM" انجام می شود که در هر رایانه شخصی موجود است.

میکروکنترلر تولید داخل از "OVEN" از همه نظر مناسب است. شما می توانید دستگاه های اندازه گیری آنالوگ و دیجیتال را با سیگنال های یکپارچه به آن متصل کنید. کنترلر به راحتی با یک کامپیوتر شخصی با استفاده از پورت "COM" ارتباط برقرار می کند و دسترسی از راه دور امکان پذیر است. هماهنگی PLC-150 با کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی از سایر سازندگان امکان پذیر است. PLC-150 با استفاده از سیستم توسعه کنترلر (CoDeSys)، در یک زبان برنامه نویسی سطح بالا برنامه ریزی شده است.

5 نتیجه گیری در مورد فصل اول

در این فصل مبانی تصفیه فاضلاب، تجزیه و تحلیل روش های مدرن تصفیه و امکان خودکارسازی این فرآیندها مورد بررسی قرار گرفت.

تجزیه و تحلیل سخت افزار موجود (کنترل کننده های PLC قابل برنامه ریزی منطقی) و نرم افزار برای کنترل تجهیزات تکنولوژیکی برای تصفیه فاضلاب انجام شد. تجزیه و تحلیل تولید کنندگان داخلی و خارجی میکروکنترلرها انجام شد.

2. قسمت مدار

یکی از وظایف مهم اتوماسیون عبارت است از: کنترل و مدیریت خودکار فرآیندهای تکنولوژیکی، تجهیز ایستگاه های پمپاژ و تأسیسات تصفیه، ایجاد محل کار خودکار برای کلیه تخصص ها و پروفایل های کاری بر اساس فناوری های روز.

وظیفه اصلی سیستم ها و سازه های زهکشی افزایش قابلیت اطمینان سازه ها از طریق نظارت بر وضعیت تجهیزات و بررسی خودکار قابلیت اطمینان اطلاعات و پایداری سازه ها می باشد. همه اینها به تثبیت خودکار پارامترهای فرآیند فن آوری و شاخص های کیفیت تصفیه فاضلاب، پاسخ سریع به تأثیرات مزاحم (تغییر در مقدار فاضلاب تخلیه شده، تغییر در کیفیت فاضلاب تصفیه شده) کمک می کند. هدف نهایی اتوماسیون افزایش کارایی فعالیت های مدیریتی است.

شبکه‌های زهکشی و ایستگاه‌های پمپاژ مدرن در صورت امکان باید طوری طراحی شوند که بدون حضور مداوم پرسنل تعمیر و نگهداری کنترل شوند.

1 توسعه بلوک دیاگرام سطح آب برای پر کردن مخزن اصلی

بلوک دیاگرام سیستم کنترل اتوماتیک در شکل 9 ارائه شده است:

شکل 9 - بلوک دیاگرام

در سمت راست بلوک دیاگرام یک PLC-150 قرار دارد. در سمت راست آن یک رابط برای اتصال به یک شبکه محلی (اترنت) برای دسترسی از راه دور به کنترلر وجود دارد. سیگنال به صورت دیجیتالی ارسال می شود. از طریق رابط RS-232، هماهنگی با رایانه شخصی انجام می شود. از آنجایی که کنترلر برای بخش فنی رایانه نیازی ندارد، حتی یک "ماشین" ضعیف مانند پنتیوم 4 یا مدل های مشابه برای عملکرد صحیح کل سیستم به طور کلی کافی است. سیگنال بین PLC-150 و یک کامپیوتر شخصی به صورت دیجیتالی منتقل می شود.

2 توسعه یک نمودار عملکردی

نمودار عملکردی سیستم کنترل خودکار سطح آب در شکل 10 نشان داده شده است:

نمودار عملکردی شکل 10

پارامترهای تابع انتقال شی کنترل

با توجه به مشخصات فنی ما داریم:

H= 3 [m] - ارتفاع لوله.

ساعت 0= 1.0 [m] - سطح تنظیم شده.

س n0 = 12000 [l/hour] - جریان اسمی.

d = 1.4 [m] - قطر لوله.

عملکرد انتقال Op-amp:

(1)

بیایید مقادیر عددی تابع انتقال را محاسبه کنیم.

سطح مقطع مخزن:

(2)

جریان اسمی ورودی:

(3)

ضریب انتقال K:

(4)

ثابت زمانی T:

(5)

بنابراین، تابع انتقال برای شی کنترل به شکل زیر خواهد بود:

(6)

ساختار سیستم کنترل خودکار در شکل 0 نشان داده شده است:

شکل 11 - بلوک دیاگرام ACS

کجا: Kr.o ضریب انتقال بدنه تنظیم کننده (RO) نرخ جریان ورودی Qpo است.

Kd - ضریب انتقال سنسور سطح h

Wp - عملکرد انتقال کنترل کننده خودکار

محاسبه بهره تنظیم کننده K r.o :

,

کجا - تغییر در جریان ورودی؛

تغییر درجه باز شدن سوپاپ (در درصد).

وابستگی جریان ورودی به درجه باز شدن شیر در شکل 12 نشان داده شده است:

شکل 12 - وابستگی جریان ورودی به درجه باز شدن شیر

تخمین بهره سنسور سطح

بهره سنسور سطح به عنوان نسبت افزایش پارامتر خروجی سنسور سطح تعریف می شود. i[mA] به پارامتر ورودی [m].

حداکثر ارتفاع سطح مایعی که سنسور سطح باید اندازه گیری کند برابر با 1.5 متر است و تغییر در سیگنال خروجی یکپارچه جریان سنسور سطح هنگام تغییر سطح در محدوده 0-1.5 متر مطابق با 4-20 [mA است. ].

(7)

سنسورهای سطح صنعتی عمومی دارای یک عملکرد هموارسازی داخلی برای سیگنال خروجی با استفاده از یک عنصر فیلتر اینرسی مرتبه اول با ثابت زمانی قابل تنظیم Tf در محدوده از واحد تا ده ها ثانیه هستند. ثابت زمانی فیلتر Tf=10 s را انتخاب می کنیم.

سپس عملکرد انتقال سنسور سطح به صورت زیر است:

(8)

ساختار سیستم کنترل به شکل زیر خواهد بود:

شکل 13 - ساختار سیستم کنترل

ساختار سیستم کنترل ساده با مقادیر عددی:

شکل 14 - ساختار ساده شده سیستم کنترل

ویژگی های فرکانس دامنه فاز لگاریتمی بخش غیرقابل تغییر سیستم

ویژگی های LAFCH بخش غیرقابل تغییر ACS با استفاده از یک روش تقریبی ساخته شده است، که شامل این واقعیت است که برای یک پیوند با یک تابع انتقال:

(9)

در یک شبکه مختصات لگاریتمی تا فرکانس 1/T، که در آن T=56 ثانیه ثابت زمانی است، LFC شکل یک خط مستقیم موازی با محور فرکانس در سطح 20 log K=20 log0.43 دارد. =-7.3 دسی بل، و برای فرکانس های بزرگتر از 1/T، LAF شکل یک خط مستقیم با شیب 20- دسی بل در دسیبل به فرکانس جفت 1/Tf دارد، که در آن شیب علاوه بر 20- دسی بل در دسیبل تغییر می کند. و -40 دسی بل در دسامبر است.

فرکانس های جفت گیری:

(10)

(11)

بدین ترتیب داریم:

شکل 15 - LAPFC سیستم حلقه باز اصلی

2.3 محاسبه تنظیمی برای جریان های ورودی و خروجی

ما یک نهاد نظارتی را بر اساس ظرفیت مشروط Cv انتخاب خواهیم کرد.

مقدار Cv بر اساس استاندارد بین المللی DIN EN 60534 طبق فرمول زیر محاسبه می شود:

(12)

که در آن Q جریان [m 3/h]، ρ - چگالی مایعات [kg/m 3], Δ p - اختلاف فشار [bar] در جلوی شیر (P1) و پشت شیر ​​(P2) در جهت جریان.

سپس برای تنظیم کننده جریان Q n0 با توجه به اطلاعات منبع:

(13)

برای تغییر احتمالی نرخ جریان Qp در طول کنترل خودکار نسبت به مقدار اسمی آن Qp 0حداکثر مقدار Qp دو برابر مقدار اسمی است، یعنی .

قطر سطح جریان برای جریان ورودی به صورت زیر محاسبه می شود:

(14)

به طور مشابه، برای جریان خروجی داریم:

(15)

(16)

2.4 تعیین تنظیمات کنترلر. سنتز اسلحه های خودکششی

ساخت LAPFC یک ACS حلقه باز مبتنی بر نتیجه تئوری سیستم های خطی است، به این صورت که اگر LAPFC یک سیستم حلقه باز (متشکل از لینک های فاز حداقل) دارای شیب 20- دسی بل باشد. در ناحیه فرکانس های قابل توجه (قطعه قطع شده با خطوط ± dB 20) کاهش دهید، سپس:

سیستم کنترل خودکششی بسته پایدار است.

عملکرد انتقال یک سیستم کنترل خودکار حلقه بسته نزدیک به یکنواخت است.

زمان تنظیم

. (17)

ساختار یک سیستم منبع حلقه باز با یک کنترلر PI:

شکل 16 - ساختار سیستم اصلی با یک کنترلر PI

LFC مورد نظر (L و ) از ساده ترین نوع سیستم کنترل خودکار حلقه باز که به صورت بسته شاخص های کیفی مشخص شده را برآورده می کند، باید در مجاورت فرکانس های قابل توجه، شیب LFC برابر dB/dec-20 و تقاطع با محور فرکانس در:

(18)

در ناحیه مجانب فرکانس پایین، برای ایجاد خطای استاتیک صفر (طبق مشخصات فنی) δ st = 0، مشخصه های فرکانس سیستم حلقه باز باید با یکپارچه ساز حداقل مرتبه 1 مطابقت داشته باشد. سپس طبیعی است که LFC مورد نظر در این ناحیه به صورت یک خط مستقیم با شیب dB/dec-20 تشکیل شود. به عنوان ادامه Lz از ناحیه فرکانس های قابل توجه. به منظور ساده سازی اجرای ACS، مجانب فرکانس بالا باید با مجانب فرکانس بالا قسمت غیرقابل تغییر سیستم مطابقت داشته باشد. بنابراین، LFC مورد نظر سیستم حلقه باز در شکل 0 ارائه شده است:

شکل 17 - ویژگی های مورد نظر LAFCH یک سیستم حلقه باز

با توجه به ساختار پذیرفته شده یک سیستم کنترل اتوماتیک صنعتی، تنها وسیله برای آوردن LAPFC قسمت غیرقابل تغییر L LF به L و یک کنترلر PI با تابع انتقال LAPFC (در K r =1)

شکل 18 - پاسخ LAFCH کنترل کننده PI

شکل 14 نشان می دهد که برای در ناحیه فرکانس پایین، LFC کنترل کننده PI مربوط به پیوند یکپارچه با تغییر فاز منفی 90- درجه است و برای مشخصات فرکانس رگولاتور مربوط به بخش تقویت کننده با تغییر فاز صفر در ناحیه فرکانس های قابل توجه سیستم طراحی شده با انتخاب مناسب مقدار T است. و .

اجازه دهید ثابت ادغام رگولاتور را برابر با ثابت زمانی T شی کنترل، یعنی T در نظر بگیریم و = 56، در K r =1. سپس LFC حلقه باز ACS به شکل L خواهد بود 1= L LF +L پی ، از نظر کیفی مطابق با فرم L و در شکل، اما با بهره کمتر. برای تطبیق LFC سیستم طراحی شده با L و لازم است بهره حلقه باز را 16 دسی بل، یعنی 7 برابر افزایش دهید. بنابراین تنظیمات کنترلر مشخص می شود.

شکل 19 - سنتز اسلحه های خودکششی. تعریف تنظیمات کنترلر

تنظیمات کنترلر مشابه اگر از L و به صورت گرافیکی L را کم کنید LF و بر اساس نوع LFC تصحیح کننده ترتیبی حاصل (کنترل کننده PI)، عملکرد انتقال آن را بازیابی کنید.

همانطور که از شکل 12 در T و =T=56 s، تابع انتقال سیستم حلقه باز شکل دارد ، که شامل یک پیوند یکپارچه است. هنگام ساخت LFC مربوط به W ص (p) ضریب انتقال K ص 0,32/7850باید از نظر عددی با فرکانس تقاطع LFC با محور مطابقت داشته باشد ω در فرکانس با -1، کجا با -1 یا ک ص =6,98.

با تنظیمات محاسبه شده کنترلر، ACS پایدار است، دارای عملکرد انتقال نزدیک به یکنواخت، زمان کنترل t r =56 ثانیه، خطای استاتیک δ خیابان =0.

تجهیزات حسگر

متر 2TRM0 برای اندازه گیری دمای مایعات خنک کننده و رسانه های مختلف در تجهیزات تبرید، کابینت های خشک کن، اجاق ها برای مقاصد مختلف و سایر تجهیزات تکنولوژیکی و همچنین برای اندازه گیری سایر پارامترهای فیزیکی (وزن، فشار، رطوبت و غیره) طراحی شده است.

شکل 20 - متر 2TRM0

کلاس دقت 0.5 (ترموکوپل)/0.25 (سایر انواع سیگنال). رگولاتور در 5 نوع محفظه موجود است: H دیواری، روی ریل DIN D و پانل Shch1، Shch11، Shch2.

شکل 21 - نمودار عملکردی دستگاه ARIES 2 TRM 0.

شکل 22 - ترسیم ابعادی دستگاه اندازه گیری

نمودار اتصال دستگاه:

شکل یک نمودار از بلوک ترمینال دستگاه را نشان می دهد. شکل ها نمودارهای اتصال دستگاه را نشان می دهد.

شکل 23 - نمودار اتصال دستگاه

بلوک ترمینال دستگاه

منبع تغذیه چند کاناله BP14 برای تامین ولتاژ تثبیت شده 24 ولت یا 36 ولت به سنسورهایی با سیگنال جریان خروجی یکپارچه طراحی شده است.

منبع تغذیه BP14 در یک محفظه با نصب روی ریل D4 DIN موجود است.

شکل 28 - منبع تغذیه

توابع اصلی:

تبدیل ولتاژ متناوب (DC) به DC تثبیت شده در دو یا چهار کانال مستقل.

شروع محدودیت فعلی؛

حفاظت اضافه ولتاژ در برابر نویز ضربه ای در ورودی؛

حفاظت اضافه بار، اتصال کوتاه و گرمای بیش از حد؛

نشانگر وجود ولتاژ در خروجی هر کانال.

شکل 29 - نمودار اتصال یک منبع تغذیه دو کاناله BP14

فرکانس ورودی AC 47...63 هرتز. آستانه حفاظت فعلی (1.2...1.8) Imax. توان خروجی کل 14 وات تعداد کانال های خروجی 2 یا 4 عدد ولتاژ خروجی اسمی کانال 24 یا 36 ولت می باشد.

شکل 30 - ترسیم بعدی منبع تغذیه

ناپایداری ولتاژ خروجی هنگامی که ولتاژ منبع تغذیه ± 0.2% تغییر می کند، هنگامی که جریان بار از 0.1 Imax به 0.2 ± ± 20% تغییر می کند محدوده دما ± 0.025% / درجه سانتیگراد قدرت عایق الکتریکی - ورودی - خروجی (مقدار rms) 2 k.

SAU-M6 یک آنالوگ کاربردی از دستگاه های ESP-50 و ROS 301 است.

شکل 31 - سوئیچ سطح

شکل 32 - نمودار اتصال SAU-M6

نشانگر سطح مایع سه کاناله OWEN SAU-M6 - طراحی شده برای خودکارسازی فرآیندهای تکنولوژیکی مرتبط با نظارت و تنظیم سطح مایع.

شکل 33 - نمودار عملکردی SAU-M6

SAU-M6 یک آنالوگ کاربردی از دستگاه های ESP-50 و ROS 301 است.

این دستگاه در بدنه دیواری نوع N موجود است.

عملکرد سوئیچ سطح

سه کانال مستقل برای نظارت بر سطح مایع در مخزن

امکان معکوس کردن حالت عملکرد هر کانال

اتصال سنسورهای سطح مختلف - رسانایی، شناور

کار با مایعات با رسانایی الکتریکی مختلف: مقطر، شیر، آب آلوده، شیر و محصولات غذایی (اسیدی ضعیف، قلیایی و غیره)

محافظت از سنسورهای هدایت سنجی در برابر رسوب نمک روی الکترودها با تغذیه آنها با ولتاژ متناوب

شکل 34 - ترسیم بعدی

مشخصات فنی دستگاه: ولتاژ نامی تغذیه دستگاه 220 ولت با فرکانس 50 هرتز است. انحراف مجاز ولتاژ تغذیه از مقدار اسمی 15-...+10 درصد است. مصرف برق، حداکثر 6 VA. تعداد کانال های کنترل سطح - 3. تعداد رله های خروجی داخلی - 3. حداکثر جریان مجاز سوئیچ شده توسط کنتاکت های رله داخلی 4 A در 220 V 50 هرتز است (cos > 0.4).

شکل 35 - ماژول ورودی/خروجی گسسته

ماژول ورودی ها و خروجی های گسسته برای سیستم های توزیع شده در شبکه RS-485 (پروتکل های ARIES، Modbus، DCON).

این ماژول را می توان همراه با کنترلرهای قابل برنامه ریزی OWEN PLC یا سایرین استفاده کرد، در صورتی که یک "Master" در آن وجود داشته باشد، MDVV در شبکه RS-485 عمل می کند، در حالی که MDVV خود "استاد" شبکه نیست.

ورودی های گسسته برای اتصال سنسورهای تماسی و سوئیچ های ترانزیستوری از نوع n-p-n. امکان استفاده از هر ورودی گسسته (حداکثر فرکانس سیگنال - 1 کیلوهرتز)

امکان تولید سیگنال PWM از هر یک از خروجی ها

انتقال خودکار محرک به حالت اضطراری در صورت اختلال در ترافیک شبکه

پشتیبانی از پروتکل های رایج Modbus (ASCII، RTU)، DCON، ARIES.

شکل - 36 نمودار اتصال کلی دستگاه MDVV

شکل 37 - نمودار عملکردی MDVV

MEOF برای جابجایی عناصر کار دریچه های خاموش و کنترل خط لوله با اصل عملکرد دوار (شیرهای توپی و پلاگین، شیرهای پروانه ای، دمپرها و غیره) در سیستم های کنترل خودکار فرآیندهای فناوری در صنایع مختلف مطابق با دستور طراحی شده اند. سیگنال هایی که از دستگاه های تنظیم یا کنترل می آیند. مکانیزم ها مستقیماً روی اتصالات نصب می شوند.

شکل 38 - طراحی مکانیزم MEOF

شکل 39 - ابعاد

نمودار نصب سنسور Metran 100-DG 1541 هنگام اندازه گیری فشار هیدرواستاتیک (سطح) در مخزن باز:

شکل 40 - نمودار نصب سنسور

اصل عملکرد حسگرها بر اساس استفاده از اثر پیزوالکتریک در یک فیلم سیلیکونی هترواپیتاکسیال است که بر روی سطح ویفر یاقوت کبود مصنوعی تک کریستالی رشد کرده است.

شکل 41 - شکل ظاهری دستگاه

یک عنصر حسگر با ساختار تک کریستالی سیلیکون روی یاقوت کبود، اساس تمام واحدهای حسگر خانواده سنسورهای Metran است.

برای نمای کلی بهتر نشانگر کریستال مایع (LCD) و برای سهولت دسترسی به دو محفظه مبدل الکترونیکی، می توان آن را نسبت به واحد اندازه گیری از موقعیت نصب شده در زاویه ای نه بیشتر از 90 درجه در خلاف جهت عقربه های ساعت چرخاند. .

شکل 42 - نمودار اتصال الکتریکی خارجی سنسور:

جایی که X بلوک ترمینال یا کانکتور است.

Rn - مقاومت بار یا مقاومت کل تمام بارهای موجود در سیستم کنترل.

PSU یک منبع تغذیه DC است.

2.5 محاسبه پارامترهای ADC داخلی

بیایید پارامترهای ADC داخلی میکروکنترلر PLC-150 را محاسبه کنیم. پارامترهای اصلی ADC شامل حداکثر ولتاژ ورودی U است حداکثر تعداد بیت های کد n، وضوح ∆ و خطای تبدیل.

ظرفیت ADC با فرمول تعیین می شود:

ورود به سیستم 2N، (19)

که در آن N تعداد گسسته ها (سطوح کوانتومی) است.

از آنجایی که ADC در کنترلر انتخابی PLC-150 تعبیه شده است، n=16 داریم. وضوح ADC ولتاژ ورودی مربوط به یک رقم در کمترین رقم کد خروجی است:

(20)

کجا 2 n - 1 - حداکثر وزن کد ورودی،

ورودی =U حداکثر -U دقیقه (21)

در U حداکثر = 10 ولت، U دقیقه = 0 ولت، n = 16،

(22)

هر چه n بزرگتر باشد، کد خروجی کوچکتر و دقیقتر می تواند ولتاژ ورودی را نشان دهد.

مقدار وضوح نسبی:

, (23)

جایی که ∆ کوچکترین مرحله قابل تشخیص سیگنال ورودی است.

بنابراین، Δ کوچکترین مرحله قابل تشخیص سیگنال ورودی است. ADC سیگنال سطح پایین تر را ثبت نمی کند. مطابق با این، وضوح با حساسیت ADC شناسایی می شود.

خطای تبدیل دارای اجزای ثابت و پویا است. مولفه استاتیک شامل خطای کوانتیزاسیون روش شناختی Δ است δ به (گسسته بودن) و خطای ابزاری از ایده آل نبودن عناصر مبدل. خطای کوانتیزاسیون ∆ به توسط اصل نمایش یک سیگنال پیوسته توسط سطوح کوانتیزه شده با فاصله از یکدیگر توسط یک بازه انتخاب شده تعیین می شود. عرض این بازه وضوح مبدل است. بزرگترین خطای کوانتیزاسیون نصف وضوح است و در حالت کلی:

(24)

بزرگترین خطای کوانتیزاسیون نسبی:

(25)

خطای ابزاری نباید از خطای کوانتیزاسیون تجاوز کند. در این حالت، کل خطای استاتیک مطلق برابر است با:

(26)

کل خطای استاتیک نسبی را می توان به صورت زیر تعریف کرد:

(27)

در مرحله بعد، اجازه دهید وضوح DAC داخلی میکروکنترلر PLC-150 را محاسبه کنیم. وضوح DAC ولتاژ خروجی مربوط به یک رقم در کمترین مقدار از کد ورودی است. Δ=U حداکثر /(2n -1)، جایی که 2 n -1 - حداکثر وزن کد ورودی. در U حداکثر = 10B، n = 10 (ظرفیت بیت DAC داخلی) اجازه دهید وضوح DAC میکروکنترلر را محاسبه کنیم:

(28)

هر چه n بزرگتر باشد، کوچکتر است Δ و هر چه ولتاژ خروجی با دقت بیشتری بتواند کد ورودی را نشان دهد. مقدار نسبی وضوح DAC:

(29

شکل 43 - نمودار اتصال

شکل 44 - نمودار اتصال

2.6 نتیجه گیری در مورد فصل دوم

در این فصل یک نمودار ساختاری و عملکردی تهیه شد. محاسبه بدنه تنظیم کننده، تعیین تنظیمات تنظیم کننده و سنتز ACS انجام شد.

پارامترهای تابع انتقال شی کنترل. تجهیزات حسگر انتخاب شده پارامترهای ADC و DAC تعبیه شده در میکروکنترلر OWEN PLC 150 نیز محاسبه شد.

1 توسعه یک الگوریتم برای عملکرد سیستم SAC در محیط CoDeSys

توسعه حرفه ای سیستم های اتوماسیون صنعتی به طور جدایی ناپذیر با CoDeSys (سیستم توسعه کنترلر) مرتبط است. هدف اصلی مجموعه CoDeSys توسعه برنامه های کاربردی به زبان های استاندارد IEC 61131-3 است.

این مجموعه از دو بخش اصلی تشکیل شده است: محیط برنامه نویسی CoDeSys و سیستم اجرای CoDeSys SP. CoDeSys بر روی کامپیوتر اجرا می شود و برای تهیه برنامه ها استفاده می شود. برنامه ها در کد ماشین سریع کامپایل شده و در کنترلر بارگذاری می شوند. CoDeSys SP در کنترلر اجرا می شود، بارگذاری و اشکال زدایی کد، نگهداری ورودی/خروجی و سایر عملکردهای سرویس را ارائه می دهد.

بیش از 250 شرکت معروف با CoDeSys تجهیزات تولید می کنند. هزاران نفر از افرادی که هر روز با آن کار می کنند مشکلات اتوماسیون صنعتی را حل می کنند.

توسعه نرم افزار کاربردی برای PLC-150، و همچنین بسیاری از کنترلرهای دیگر، بر روی یک کامپیوتر شخصی در محیط CoDeSys که مایکروسافت ویندوز را اجرا می کند، انجام می شود. مولد کد مستقیماً برنامه کاربر را در کدهای ماشین کامپایل می کند که بالاترین عملکرد کنترلر را تضمین می کند. سیستم اجرا و اشکال زدایی، مولد کد و کتابخانه های بلوک تابع به طور ویژه با معماری کنترلرهای سری PLC سازگار شده اند.

ابزارهای اشکال زدایی شامل مشاهده و ویرایش ورودی ها/خروجی ها و متغیرها، اجرای برنامه در چرخه، نظارت بر اجرای الگوریتم برنامه در یک نمایش گرافیکی، ردیابی گرافیکی مقادیر متغیرها در طول زمان و بر اساس رویدادها، تجسم گرافیکی و شبیه سازی فرآیند است. تجهیزات

پنجره اصلی CoDeSys از عناصر زیر تشکیل شده است (آنها از بالا به پایین در پنجره مرتب شده اند):

) نوار ابزار. این شامل دکمه هایی برای فراخوانی سریع دستورات منو است.

) یک سازمان‌دهنده شی با برگه‌های POU، انواع داده، تجسم‌ها و منابع.

) جداکننده بین Object Organizer و فضای کاری CoDeSys.

) ناحیه کاری که ویرایشگر در آن قرار دارد.

) پنجره پیام.

) خط وضعیت حاوی اطلاعاتی در مورد وضعیت فعلی پروژه.

نوار ابزار، جعبه پیام و نوار وضعیت عناصر اختیاری پنجره اصلی هستند.

منو در بالای پنجره اصلی قرار دارد. این شامل تمام دستورات CoDeSys است. ظاهر پنجره در شکل 45 نشان داده شده است.

شکل 45 - ظاهر پنجره

دکمه‌های نوار ابزار دسترسی سریع‌تری به دستورات منو فراهم می‌کنند.

دستوری که با استفاده از دکمه ای در نوار ابزار خوانده می شود به طور خودکار در پنجره فعال اجرا می شود.

این فرمان به محض رها شدن دکمه فشرده شده روی نوار ابزار اجرا می شود. اگر نشانگر ماوس خود را روی دکمه نوار ابزار قرار دهید، پس از مدت کوتاهی نام این دکمه را در راهنمای ابزار خواهید دید.

دکمه های نوار ابزار برای ویرایشگرهای مختلف CoDeSys متفاوت است. اطلاعات مربوط به هدف این دکمه ها را می توانید در توضیحات ویرایشگرها به دست آورید.

نوار ابزار را می توان غیرفعال کرد، شکل 46.

شکل 46 - نوار ابزار

نمای کلی پنجره برنامه CoDeSys به شرح زیر است، شکل 47.

شکل 47 - پنجره برنامه CoDeSys

بلوک دیاگرام الگوریتم عملیاتی در محیط CoDeSys در شکل 48 نشان داده شده است.

شکل 48 - بلوک دیاگرام عملکرد در محیط CoDeSys

همانطور که از بلوک دیاگرام مشخص است، پس از روشن کردن میکروکنترلر، برنامه در آن بارگذاری می شود، متغیرها مقداردهی اولیه می شوند، ورودی ها خوانده می شوند و ماژول ها نظرسنجی می شوند. همچنین امکان تغییر بین حالت خودکار و دستی وجود دارد. در حالت دستی امکان کنترل شیر و کنترل MEOF وجود دارد. سپس داده های خروجی ثبت شده و پیام ها از طریق رابط های سریال تولید می شوند. پس از آن الگوریتم وارد چرخه خواندن ورودی ها می شود یا کار به پایان می رسد.

2 توسعه برنامه در محیط CoDeSys

ما Codesys را راه اندازی می کنیم و یک پروژه جدید به زبان ST ایجاد می کنیم. فایل هدف برای ARM9 از قبل بر روی رایانه شخصی شما نصب شده است و به طور خودکار کتابخانه مورد نیاز را انتخاب می کند. ارتباط با کنترل کننده برقرار است.

reg_for_meof:VALVE_REG; (*تنظیم کننده کنترل PDZ*)

K,b:REAL; (*ضرایب منحنی کنترل*)

timer_for_valve1: TON; (*تایمر خاموش شدن اضطراری*)

Security_valve_rs_manual: RS;(*برای کنترل دستی سوپاپ*)

مرجع:REAL; (*زاویه چرخش PDZ*)_VAR را تنظیم کنید

(*در حین نصب، سیگنال را از سنسور موقعیت MEOF ضبط می کنیم و مقادیر کم و زیاد را محاسبه می کنیم، در ابتدا سنسور را 4-20 میلی آمپر فرض می کنیم و در 4 میلی آمپر PDZ کاملاً بسته است (0%). ، و در 20 میلی آمپر کاملاً باز است (100%) - در پیکربندی PLC پیکربندی شده است *) NOT_mode THEN (*اگر حالت خودکار نباشد*)_open:=manual_more; (*باز کردن با فشار دادن یک دکمه*)_close:=manual_less; (*با فشردن دکمه* ببندید*)

safe_valve_rs_manual(SET:=valve_open, RESET1:=valve_close, Q1=>safety_valve); (*کنترل شیر اضطراری*)

(*در حین راه اندازی، سیگنال سنسور فشار را ضبط می کنیم و مقادیر را کم و زیاد محاسبه می کنیم، ابتدا فرض می کنیم سنسور 4-20 میلی آمپر است و در 4 میلی آمپر مخزن خالی است (0%)، و در 20 میلی آمپر پر است (100%) - در تنظیمات PLC پیکربندی شده است *)

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

IF فشار_سنسور> WORD_TO_REAL(w_reference1) سپس (*زاویه چرخش را تنظیم کنید - متناسب با افزایش سطح "سنسور فشار" کاهش دهید --- زاویه =K*سطح+b *)

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

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

مرجع:=K*سنسور_فشار+b;

(*تایمر برای کنترل فلپ اضطراری*)

timer_for_valve1(

IN:=(فشار_حسگر> WORD_TO_REAL(w_reference2)) و سنسور_سطح_بالا،

(*شرایط باز کردن شیر اضطراری*)

IF timer_for_valve1.Q

مرجع:=0; (*بستن MEOF*)

ایمنی_سوپاپ:=TRUE; (*شیر اضطراری را باز کنید*)

ایمنی_سوپاپ:=FALSE;

(*رگولاتور برای کنترل دمپر*)_for_meof(

IN_VAL: = مرجع،

POS:=MEOF_position،

DBF:=2، (*حساسیت کنترلر*)

ReversTime:=5، (*بیش از 600 گنجاندن*)

MORE=>MEOF_open،

LESS=>MEOF_close،

FeedBackError=>);_IF;

(*تبدیل داده برای نمایش در Scad*)

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

(*نمایش حالت پر کردن دکمه های دستی خودکار*)_out:=auto_mode;

(*نمایش خروجی برای پر کردن دکمه های بسته/باز کردن شیر اضطراری*)_out:=safety_valve;

3.3 توسعه یک رابط برای نمایش بصری اطلاعات اندازه گیری

برای توسعه رابط نمایش بصری، برنامه Trace Mode 6 انتخاب شد، زیرا تمام عملکردها و ویژگی های مورد نیاز ما را دارد:

دارای طیف نسبتاً گسترده ای از قابلیت ها برای شبیه سازی فرآیندهای تکنولوژیکی در یک صفحه گرافیکی.

تمام زبان های برنامه نویسی استاندارد برای سیستم ها و کنترلرهای SCADA در دسترس هستند.

رابط گرافیکی کاربر پسند؛

اتصال نسبتا ساده به یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی؛

نسخه کامل این سیستم در وب سایت سازنده موجود است. Mode 6 برای اتوماسیون شرکت های صنعتی، تاسیسات انرژی، ساختمان های هوشمند، امکانات حمل و نقل، سیستم های اندازه گیری انرژی و غیره طراحی شده است.

مقیاس سیستم‌های اتوماسیون ایجاد شده در Trace Mode می‌تواند هر چیزی باشد - از کنترل‌کننده‌های کنترل مستقل و ایستگاه‌های کاری اپراتور گرفته تا سیستم‌های کنترل توزیع‌شده جغرافیایی، از جمله ده‌ها کنترل‌کننده که داده‌ها را با استفاده از ارتباطات مختلف رد و بدل می‌کنند - شبکه محلی، اینترانت/اینترنت، اتوبوس‌های سریال مبتنی بر RS. -232/485، خطوط تلفن اختصاصی و شماره گیری، کانال رادیویی و شبکه های GSM.

محیط توسعه پروژه یکپارچه در برنامه Trace Mode در شکل 49 نشان داده شده است.

شکل 49 - Trace Mode 6 IDE

ناوبر پروژه به شما امکان می دهد به سرعت بین موارد فرعی پروژه حرکت کنید. وقتی ماوس را روی یکی از موارد نگه می دارید، نظری ظاهر می شود که به شما امکان می دهد محتوا را درک کنید.

شکل 50 - ناوبر پروژه

نمودار یادگاری پروژه، مخزن ذخیره مرحله اول تصفیه فاضلاب در شکل 0 نشان داده شده است. شامل:

کنترل پنل (امکان انتخاب حالت کنترل، قابلیت تنظیم دمپرها)؛

نمایش زاویه چرخش PDZ.

نشانگر سطح آب در مخزن؛

تخلیه اضطراری (زمانی که آب در مخزن سرریز می شود)؛

نمودار ردیابی اطلاعات اندازه گیری (شرایط سطح آب و موقعیت دریچه روی نمودار نمایش داده می شود).

شکل 51 - نمودار یادگاری یک مخزن ذخیره

زاویه چرخش دمپر واقعی (0-100٪) در قسمت "موقعیت موقعیت" نمایش داده می شود که به شما امکان می دهد اطلاعات اندازه گیری را با دقت بیشتری نظارت کنید.

شکل 52 - موقعیت PDZ

فلش های سمت چپ مخزن زمانی که تریگرهای PLC فعال می شوند (سیگنال از ACS) از خاکستری به سبز تغییر رنگ می دهند. اگر فلش سبز باشد، سطح آب بالاتر از سنسور است.

نوار لغزنده روی ترازو یک نشانگر سطح (بر اساس سنسور فشار متران) (0-100٪) است.

شکل 53 - نشانگر سطح

کنترل را می توان در دو حالت انجام داد:

) اتوماتیک.

با انتخاب یک حالت، رنگ دکمه مربوطه از خاکستری به سبز تغییر می کند و این حالت برای استفاده فعال می شود.

دکمه های "باز" ​​و "بستن" برای کنترل دستی شیرها استفاده می شود.

در حالت خودکار، امکان تنظیم وظایفی وجود دارد که زاویه چرخش PDZ به آنها بستگی دارد.

در سمت راست قسمت "وظیفه 1"، سطحی را در مخزن وارد کنید که در آن زاویه چرخش PDZ شروع به کاهش می کند.

در سمت راست قسمت "وظیفه 2"، سطحی را در مخزن وارد کنید که در آن محدود کننده فشار کاملاً بسته می شود.

یک شیر اضطراری نیز در صورت سرریز شدن احتمالی آب به صورت خودکار عمل می کند. دریچه اضطراری زمانی باز می شود که از سطح بالاتر از "وظیفه 2" فراتر رود و زمانی که حسگر سطح بالایی (ALS) در عرض 10 ثانیه فعال شود.

شکل 54 - تنظیم مجدد اضطراری

برای ردیابی آسان اطلاعات اندازه گیری، وضعیت سطح آب و موقعیت سوپاپ بر روی یک نمودار نمایش داده می شود. خط آبی سطح آب در مخزن را نشان می دهد و خط قرمز موقعیت دمپر را نشان می دهد.

شکل 55 - نمودار سطح و موقعیت دمپر

4 نتیجه گیری در مورد فصل سوم

در فصل سوم، یک الگوریتم برای عملکرد سیستم در محیط CoDeSys توسعه داده شد، یک بلوک دیاگرام از عملکرد سیستم ساخته شد و یک ماژول نرم افزاری برای ورودی/خروجی اطلاعات به سیستم کنترل فرآیند خودکار توسعه یافت.

یک رابط برای نمایش بصری اطلاعات اندازه گیری نیز با استفاده از برنامه Trace Mode 6 برای سیستم کنترل خودکار توسعه داده شد.

4. بخش سازمانی و اقتصادی

1 کارایی اقتصادی سیستم های کنترل فرآیند خودکار

کارایی اقتصادی اثربخشی یک سیستم اقتصادی است که در رابطه با نتایج نهایی مفید عملکرد آن نسبت به منابع مصرف شده بیان می شود.

بهره وری تولید شامل کارایی تمام شرکت های فعال است. کارایی سازمانی با تولید یک محصول یا خدمات با کمترین هزینه مشخص می شود. توانایی تولید حداکثر حجم محصولات با کیفیت قابل قبول با حداقل هزینه و فروش این محصولات با کمترین هزینه بیان می شود. کارایی اقتصادی یک بنگاه اقتصادی، بر خلاف کارایی فنی آن، به میزان برآورده شدن محصولات آن با نیازهای بازار و تقاضای مصرف کنندگان بستگی دارد.

سیستم‌های کنترل فرآیند خودکار افزایش کارایی تولید را با افزایش بهره‌وری نیروی کار، افزایش حجم تولید، بهبود کیفیت محصولات، استفاده منطقی از دارایی‌های ثابت، مواد و مواد اولیه و کاهش تعداد کارکنان در شرکت تضمین می‌کنند. معرفی سیستم کنترل با کار معمولی در زمینه معرفی فن آوری جدید متفاوت است زیرا به فرآیند تولید اجازه می دهد تا به مرحله توسعه کیفی جدیدی منتقل شود که با سازماندهی (نظم) تولید بالاتر مشخص می شود.

بهبود کیفی در سازمان تولید به دلیل افزایش قابل توجه حجم اطلاعات پردازش شده در سیستم کنترل، افزایش شدید سرعت پردازش آن و استفاده از روش ها و الگوریتم های پیچیده تر برای توسعه تصمیمات کنترلی نسبت به روش های مورد استفاده است. قبل از پیاده سازی سیستم های کنترل فرآیند خودکار.

اثر اقتصادی حاصل از اجرای همان سیستم به سطح سازماندهی تولید (پایداری و سفارشی سازی فرآیند تکنولوژیکی (TP)) قبل و بعد از اجرای سیستم های کنترل فرآیند خودکار بستگی دارد، یعنی می تواند برای شرکت های مختلف متفاوت باشد. .

توجیه توسعه (یا پیاده سازی) فناوری جدید با ارزیابی فنی، با مقایسه طرح طراحی شده با بهترین مدل های موجود داخلی و خارجی آغاز می شود. بازده اقتصادی بالا یک دستگاه یا دستگاه جدید با گنجاندن راه حل های فنی پیشرو در طراحی آن به دست می آید. آنها را می توان با سیستمی از شاخص های فنی و عملیاتی که این نوع دستگاه را مشخص می کند بیان کرد. شاخص های فنی پیشرو مبنای دستیابی به کارایی اقتصادی بالا - معیار نهایی برای ارزیابی فناوری جدید است. این امر از اهمیت شاخص های فنی در هنگام ارزیابی کارایی اقتصادی کم نمی کند.

به طور معمول، شاخص های اقتصادی اثربخشی فناوری جدید برای همه صنایع کم و یکسان است و شاخص های فنی مختص هر صنعت است و تعداد آنها می تواند بسیار زیاد باشد تا به طور جامع پارامترهای فنی محصولات را مشخص کند. شاخص های فنی نشان می دهد که یک دستگاه جدید تا چه حد نیاز به تولید یا کار را برآورده می کند و همچنین تا چه حد با ماشین های دیگری که برای همان فرآیند استفاده یا طراحی شده اند مرتبط است.

قبل از شروع طراحی (یا پیاده سازی)، لازم است کاملاً با هدفی که دستگاه برای آن ساخته می شود (اجرا شده است) آشنا شوید، فرآیند تکنولوژیکی که در آن مورد استفاده قرار می گیرد را مطالعه کنید و ایده روشنی از دامنه آن بدست آورید. کاری که باید توسط محصول جدید انجام شود. همه اینها باید در ارزیابی فنی محصول جدید ماشین (دستگاه) منعکس شود.

ارزیابی فعالیت های یک شرکت باید نتایج و هزینه های تولید را در نظر بگیرد. با این حال، عمل نشان می‌دهد که ارزیابی واحدهای تولیدی تنها با استفاده از شاخص‌های رویکرد نتیجه هزینه، آنها را همیشه در جهت دستیابی به نتایج عملکرد نهایی بالا، یافتن ذخایر داخلی هدف قرار نمی‌دهد و در واقع به افزایش کارایی کلی کمک نمی‌کند.

2 محاسبه هزینه های اصلی سیستم کنترل

هنگام تعیین بازده اقتصادی معرفی وسایل مکانیزاسیون و اتوماسیون، باید به سوالات زیر پاسخ داد:

ابزارهای پیشنهادی مکانیزاسیون و اتوماسیون چقدر از نظر فنی و اقتصادی پیشرفت دارند و آیا باید برای اجرا پذیرفته شوند.

میزان تأثیر پیاده سازی در تولید چقدر است.

هزینه های اصلی ایجاد یک سیستم کنترل معمولاً شامل هزینه های کار پیش طراحی و طراحی Sn و هزینه های Sob برای خرید تجهیزات ویژه نصب شده در سیستم کنترل است. در عین حال، هزینه کار طراحی علاوه بر هزینه های مربوط به توسعه پروژه، هزینه های توسعه نرم افزار و پیاده سازی سیستم کنترل و هزینه تجهیزات - علاوه بر هزینه کامپیوتر کنترل را شامل می شود. تجهیزات، دستگاه هایی برای تهیه، انتقال و نمایش اطلاعات، هزینه آن واحدهای تجهیزات تکنولوژیکی، که نوسازی یا توسعه آنها ناشی از شرایط عملیاتی تجهیزات در سیستم کنترل فرآیند - سیستم کنترل فرآیند خودکار است. شرکت علاوه بر هزینه های ایجاد یک سیستم کنترل، هزینه های عملیات خود را نیز متحمل می شود. بنابراین، هزینه های سالانه سیستم کنترل عبارتند از:

(30)

که در آن T زمان عملیات است. معمولا T = 5 - 7 سال؛ - هزینه های عملیاتی سالانه، مالش.

هزینه های عملیاتی سیستم کنترل:

(31)

کجا - صندوق دستمزد سالانه پرسنل سرویس دهنده سیستم کنترل، مالش. - هزینه های استهلاک و هزینه های وجوه، روبل. - هزینه های آب و برق (برق، آب و غیره)، مالش؛ - هزینه های سالانه مواد و اجزاء، مالش.

هزینه های استهلاک و کارمزد وجوه:

(32)

کجا - هزینه تجهیزات از نوع i-ام، مالش. - ضریب استهلاک برای تجهیزات نوع i. - ضریب کسورات برای وجوه.

صندوق دستمزد سالانه پرسنل خدمات دهنده سیستم کنترل:

(33)

کجا - زمان عملیات پرسنل خدمات در سال، ساعت؛ - میانگین نرخ ساعتی پرسنل خدمات، روبل. - نسبت سربار مغازه؛ m′ - تعداد پرسنل سرویس دهنده سیستم کنترل و دستگاه های تخصصی تجهیزات تکنولوژیکی، افراد.

برآورد هزینه برای سیستم کنترل شامل موارد زیر است:

هزینه تجهیزات سرمایه ای؛

هزینه تجهیزات اضافی؛

دستمزد کارگران؛

کمک به نیازهای اجتماعی؛

هزینه زمان ماشین؛

سربار

حقوق اولیه اجراکنندگان Sosn، روبل، با فرمول تعیین می شود:

با اساسی = تی باحال *ت با * ب، (34)

که در آن tс مدت روز کاری است (tс = 8 ساعت - هزینه 1 نفر ساعت (تعیین می شود با تقسیم حقوق ماهانه بر تعداد ساعات کار در ماه)، روبل-ساعت.

هزینه متوسط ​​1 نفر ساعت 75 روبل است

شدت کار 30.8 نفر-روز است.

با اساسی = 30.8 * 8 * 75 = 18،480 روبل. (35)

حقوق اضافی حقوق اضافی، روبل، به میزان 15٪ از حقوق اولیه پذیرفته می شود.

اضافه کردن = 0.15 * 18480 = 2772 روبل.

مشارکت برای نیازهای اجتماعی سوچ، روبل، از میزان دستمزدهای پایه و اضافی به میزان 26.2٪ محاسبه می شود.

با گزارش دهید = 0.262 * (C اساسی + سی اضافی ), (36)

سوچ = 0.262 * (18480 + 2772) = 5568 روبل.

هزینه های مواد SM عبارتند از:

C1 - هزینه میکروکنترلر PLC-150 (متوسط ​​هزینه 10000 روبل)؛

C2 - هزینه منبع تغذیه (متوسط ​​هزینه 1800 روبل)؛

C3 - هزینه تجهیزات سنسور (متوسط ​​هزینه 4000 روبل)؛

C4 - هزینه رایانه شخصی (متوسط ​​هزینه رایانه شخصی 15000 روبل است، Pentium DC E6700، GA-EG41MFT-US2H، 2 x 2GB،500Gb)؛

C5 - سایر هزینه ها (مواد مصرفی، سیم، اتصالات و غیره)؛

cm = C1 + C2 + C3 + C4 + C5

C1 = 10000 روبل.

C2 = 1800 روبل.

C3 = 4000 روبل.

C4 = 15000 روبل.

C5 = 9000 روبل.

سانتی متر = 10000 + 1800 + 4000 + 15000 + 9000 = 39800 روبل.

زمان ماشین دوره ای است که طی آن یک ماشین (واحد، ماشین و غیره) بدون تاثیر مستقیم انسان بر روی آن، کار بر روی پردازش یا جابجایی یک محصول انجام می دهد.

هزینه زمان کامپیوتر با فرمول تعیین می شود:

با mv = تی ماش * سی شهید , (37)

جایی که تماش زمان استفاده از وسایل فنی است، h;

Cmch - هزینه یک ساعت ماشین، که شامل استهلاک تجهیزات فنی، هزینه های نگهداری و تعمیر، هزینه برق، rub.-hour می شود.

مدت زمان لازم برای استفاده از وسایل فنی برابر با شدت کار مجریان و 412 ساعت می باشد.

هزینه یک ساعت ماشین 17 روبل است.

Smv = 412 * 17 = 7004 روبل.

هزینه های سربار اسناک شامل کلیه هزینه های مرتبط با مدیریت و نگهداری می باشد. در این مورد چنین هزینه هایی وجود ندارد.

برآورد هزینه برای توسعه یک سیستم سازمانی خودکار در جدول 0 ارائه شده است.

جدول 6 - هزینه های توسعه

اقلام هزینه مقدار، روبل درصد از کل هزینه مواد 39800 54.2 حقوق پایه 1848025.1 حقوق اضافی 27723.7 کمک هزینه برای نیازهای اجتماعی 55687.5 هزینه زمان دستگاه 70049.5 کل 703621

بنابراین، هزینه سیستم کنترل 73624 روبل است.

شکل 56 - هزینه های اساسی برای سیستم کنترل

3 سازماندهی فرآیندهای تولید

سازماندهی فرآیندهای تولید شامل ترکیب افراد، ابزارها و اشیاء کار در یک فرآیند واحد برای تولید کالاهای مادی و همچنین تضمین یک ترکیب منطقی در مکان و زمان فرآیندهای اساسی، کمکی و خدماتی است. یکی از جنبه های اصلی شکل گیری ساختار تولید، اطمینان از عملکرد به هم پیوسته همه اجزای فرآیند تولید است: عملیات آماده سازی، فرآیندهای اصلی تولید و نگهداری. لازم است به طور جامع منطقی ترین اشکال و روش های سازمانی برای انجام فرآیندهای خاص برای شرایط تولید و فنی خاص اثبات شود.

اصول سازماندهی فرآیند تولید نشان دهنده نقاط شروعی است که بر اساس آن ساخت، بهره برداری و توسعه فرآیندهای تولید انجام می شود.

اصل تمایز شامل تقسیم فرآیند تولید به بخش های جداگانه (فرآیندها، عملیات) و واگذاری آنها به بخش های مربوطه شرکت است. اصل تمایز در مقابل اصل ترکیب قرار دارد که به معنای یکسان سازی تمام یا بخشی از فرآیندهای مختلف برای تولید انواع خاصی از محصولات در یک سایت، کارگاه یا تولید است. بسته به پیچیدگی محصول، حجم تولید و ماهیت تجهیزات مورد استفاده، فرآیند تولید می تواند در هر واحد تولیدی (کارگاه، منطقه) متمرکز شود یا در چندین بخش پراکنده شود.

اصل تمرکز به معنای تمرکز برخی عملیات تولیدی برای تولید محصولات همگن فناورانه یا انجام کارهای همگن عملکردی در محل کار، مناطق، کارگاه ها یا تأسیسات تولیدی مجزای شرکت است. امکان تمرکز کار مشابه در مناطق جداگانه تولید توسط عوامل زیر تعیین می شود: مشترک بودن روش های تکنولوژیکی که استفاده از یک نوع تجهیزات را ضروری می کند. قابلیت های تجهیزات، مانند مراکز ماشینکاری؛ افزایش حجم تولید انواع خاصی از محصولات؛ امکان سنجی اقتصادی تمرکز تولید انواع خاصی از محصولات یا انجام کارهای مشابه.

اصل تناسب در ترکیب طبیعی عناصر منفرد فرآیند تولید نهفته است که در یک رابطه کمی خاص بین آنها بیان می شود. بنابراین، تناسب در ظرفیت تولید مستلزم برابری ظرفیت‌های سایت یا عوامل بار تجهیزات است. در این حالت توان کارگاه های تدارکاتی منطبق بر نیاز به بلنک در کارگاه های مکانیکی و توان خروجی این مغازه ها با نیاز کارگاه مونتاژ برای قطعات ضروری مطابقت دارد. این مستلزم این است که در هر کارگاه تجهیزات، فضا و نیروی کار در مقادیری وجود داشته باشد که عملکرد عادی همه بخش‌های شرکت را تضمین کند. نسبت توان عملیاتی یکسانی باید بین تولید اصلی از یک سو و واحدهای کمکی و خدماتی از سوی دیگر وجود داشته باشد.

4.4 نتیجه گیری در مورد فصل پنجم

در این فصل، مطابق با تکلیف پروژه دیپلم، کارایی اقتصادی پیاده‌سازی سیستم‌های کنترل فرآیند خودکار تعیین شد. مفاد اصلی نیز بررسی و هزینه های اصلی سیستم کنترل محاسبه شد.

5. ایمنی زندگی و حفاظت از محیط زیست

1 ایمنی زندگی

هنگام ایجاد سیستم‌های کنترل خودکار پیچیده، طراحی سیستم‌ها به طور فزاینده‌ای انجام می‌شود، که در مراحل اولیه آن مسائل ایمنی محل کار و پشتیبانی ارگونومیک مطرح می‌شود که حاوی ذخایر زیادی برای افزایش کارایی و قابلیت اطمینان کل سیستم است. این امر به دلیل توجه همه جانبه به عامل انسانی در طول اقامت آن در محل کار است. هدف اصلی اقدامات ایمنی محافظت از سلامت انسان در برابر عوامل مضر مانند برق گرفتگی، روشنایی ناکافی، افزایش سطح سر و صدا در محل کار، افزایش یا کاهش دمای هوا در محل کار، افزایش یا کاهش رطوبت هوا، افزایش یا کاهش هوا است. تحرک همه اینها در نتیجه انجام و اجرای مجموعه ای از رویه ها و فعالیت های به هم پیوسته در معنا، منطق و توالی حاصل می شود که در طول توسعه سیستم انسان-ماشین و در طول عملیات آن انجام می شود. موضوع پروژه دیپلم "سیستم کنترل خودکار فرآیند تصفیه فاضلاب پس از کارواش با توسعه ماژول نرم افزاری برای میکروکنترلر OWEN" است. با توجه به ویژگی های این محل کار، این شرکت با استفاده از کلر فاضلاب را تصفیه می کند و کلر به عنوان یک ماده شیمیایی خطرناک (HAS) طبقه بندی می شود.

بنابراین، برای اطمینان از حفاظت از سلامت و بهره وری بالای نیروی کار، بررسی عوامل خطرناک و مضر هنگام کار در یک شرکت با احتمال انتشار مواد شیمیایی خطرناک ضروری است.

عوامل خطرناک و مضر هنگام کار با مواد شیمیایی خطرناک

مسمومیت با مواد شیمیایی خطرناک (HAS) در هنگام حوادث و بلایا زمانی رخ می دهد که مواد خطرناک از طریق اندام های تنفسی و گوارشی، پوست و غشاهای مخاطی وارد بدن شوند. ماهیت و شدت ضایعات توسط عوامل اصلی زیر تعیین می شود: نوع و ماهیت اثر سمی، درجه سمیت، غلظت مواد شیمیایی در جسم آسیب دیده (قلمرو) و زمان قرار گرفتن در معرض انسان.

عوامل فوق همچنین تظاهرات بالینی ضایعات را تعیین می کند که در دوره اولیه ممکن است:

) پدیده های تحریک - سرفه، گلو درد و گلو درد، اشک ریزش و درد در چشم، درد قفسه سینه، سردرد.

) افزایش و توسعه پدیده های سیستم عصبی مرکزی (CNS) - سردرد، سرگیجه، احساس مسمومیت و ترس، حالت تهوع، استفراغ، حالت سرخوشی، اختلال در هماهنگی حرکات، خواب آلودگی، بی حالی عمومی، بی تفاوتی و غیره.

محافظت در برابر عوامل خطرناک و مضر

برای جلوگیری از انتشار کلر، شرکت باید به شدت از قوانین ایمنی پیروی کند، دستورالعمل هایی را در هنگام کار با مواد خطرناک ارائه دهد و پذیرش مواد خطرناک را کنترل کند.

شرکت باید تجهیزات حفاظتی در مواقع اضطراری داشته باشد. یکی از این تجهیزات حفاظتی، ماسک گاز GP-7 است که برای محافظت از سیستم تنفسی، بینایی و صورت فرد در برابر مواد سمی، ذرات معلق در هوا و گرد و غبار رادیواکتیو (AS، BA و RP) طراحی شده است.

شکل 57 - ماسک گاز GP-7

ماسک گاز GP-7: 1 - قسمت جلو؛ 2 - جعبه جاذب فیلتر; 3 - روکش بافتنی; 4 - مونتاژ دریچه استنشاق; 5 - اینترکام (ممبران)؛ 6 - مجموعه دریچه بازدم; 7 - کرکره; 8 - صفحه سر (صفحه اکسیپیتال)؛ 9 - بند جلو؛ 10 - تسمه های معبد؛ 11 - بند گونه؛ 12 - سگک؛ 13 - کیف.

ماسک گاز GP-7 یکی از جدیدترین و پیشرفته ترین مدل های ماسک ضد گاز برای جمعیت است. محافظت بسیار موثر در برابر بخارات سمی، رادیواکتیو، باکتریایی، مواد شیمیایی خطرناک (HAS) را فراهم می کند. مقاومت تنفسی کمی دارد، آب بندی قابل اعتماد و فشار جزئی قسمت جلویی روی سر را فراهم می کند. به همین دلیل، افراد بالای 60 سال و بیماران مبتلا به بیماری های ریوی و قلبی عروقی می توانند از آن استفاده کنند.

شکل 58 - زمان عمل حفاظتی GP-7

شکل 59 - مشخصات فنی GP-7

در صورت بروز حادثه انتشار کلر چه باید کرد؟

هنگام دریافت اطلاعات در مورد تصادف با مواد خطرناک، محافظ تنفسی، محافظ پوست (شنل، شنل) قرار دهید، منطقه حادثه را در جهت مشخص شده در پیام رادیویی (تلویزیونی) ترک کنید.

شما باید از منطقه آلودگی شیمیایی در جهت عمود بر جهت باد خارج شوید. در عین حال از عبور از تونل ها، دره ها و حفره ها خودداری کنید - در مکان های پایین غلظت کلر بیشتر است.

اگر ترک منطقه خطرناک غیرممکن است، در اتاق بمانید و آب بندی اضطراری را انجام دهید: پنجره ها، درها، منافذ تهویه، دودکش ها را محکم ببندید، شکاف های پنجره ها و درزهای قاب ها را ببندید و به طبقات بالایی بروید. ساختمان

شکل 60 - طرح تخلیه از منطقه آلوده

پس از خروج از منطقه خطر، لباس بیرونی خود را درآورید، آن را بیرون بگذارید، دوش بگیرید، چشم ها و نازوفارنکس خود را بشویید: در صورت ظاهر شدن علائم مسمومیت: استراحت کنید، آب گرم بنوشید، با پزشک مشورت کنید.

علائم مسمومیت با کلر: درد شدید در قفسه سینه، سرفه خشک، استفراغ، درد در چشم، اشک ریزش، از دست دادن هماهنگی حرکات.

تجهیزات حفاظت فردی: انواع ماسک های گاز، گاز بانداژ مرطوب شده با آب یا محلول 2٪ سودا (1 قاشق چایخوری در هر لیوان آب).

مراقبت های اضطراری: مصدوم را از منطقه خطر خارج کنید (حمل و نقل فقط دراز کشیده)، لباس هایی را که تنفس را محدود می کند بردارید، مقدار زیادی محلول سودا 2 درصد بنوشید، چشم ها، معده، بینی را با همان محلول شستشو دهید، محلول آلبوسید 30 درصد در چشم ها. . اتاق تاریک، عینک تاریک.

5.2 حفاظت از محیط زیست

سلامت انسان به طور مستقیم به محیط زیست و در درجه اول به کیفیت آبی که مینوشد بستگی دارد. کیفیت آب بر عملکردهای حیاتی بدن انسان، عملکرد و رفاه کلی آن تأثیر می گذارد. بیهوده نیست که توجه زیادی به محیط زیست و به ویژه به مشکل آب تمیز می شود.

در زمان پیشرفت تکنولوژیکی پیشرفته، محیط زیست بیش از پیش آلوده می شود. آلودگی فاضلاب از شرکت های صنعتی به ویژه خطرناک است.

گسترده ترین آلاینده ها در فاضلاب فرآورده های نفتی هستند - گروهی ناشناخته از هیدروکربن ها از نفت، نفت کوره، نفت سفید، روغن ها و ناخالصی های آنها، که به دلیل سمیت بالای آنها، طبق گزارش یونسکو، در بین ده آلاینده خطرناک زیست محیطی قرار دارند. فرآورده های نفتی می توانند در محلول ها به شکل محلول و امولسیون شده وجود داشته باشند و یک لایه شناور روی سطح تشکیل دهند.

عوامل آلودگی فاضلاب با مواد نفتی

یکی از آلاینده های زیست محیطی، پساب های نفتی است. آنها در تمام مراحل تکنولوژیکی تولید و استفاده از نفت تشکیل می شوند.

جهت کلی حل معضل جلوگیری از آلودگی محیط زیست ایجاد صنایع بدون ضایعات، کم ضایعات، بدون زباله و کم ضایعات است. در این راستا هنگام پذیرش، نگهداری، حمل و نقل و توزیع فرآورده های نفتی به مصرف کنندگان، باید تمامی اقدامات لازم برای جلوگیری یا به حداقل رساندن تلفات آنها تا حد امکان انجام شود. این مشکل باید با بهبود ابزارهای فنی و روش های فناورانه برای پالایش نفت و فرآورده های نفتی در انبارهای نفت و ایستگاه های پمپاژ حل شود. در کنار این، دستگاه‌های جمع‌آوری محلی برای اهداف مختلف می‌توانند نقش مفیدی داشته باشند و به آنها اجازه می‌دهند نشت یا نشت محصولات را به شکل خالص جمع‌آوری کنند و از پاک شدن آنها با آب جلوگیری کنند.

با امکانات محدود برای استفاده از وسایل فوق الذکر، فاضلاب آلوده به فرآورده های نفتی در انبارهای نفت تولید می شود. مطابق با الزامات اسناد نظارتی موجود، آنها در معرض تمیز کردن نسبتاً عمیق هستند. فن آوری برای تصفیه آب های حاوی روغن با وضعیت پراکنده فاز محصول نفتی حاصل - سیستم آب تعیین می شود. رفتار فرآورده های نفتی در آب معمولاً به دلیل چگالی کمتر آنها نسبت به چگالی آب و حلالیت بسیار کم در آب است که برای گریدهای سنگین نزدیک به صفر است. در این راستا روش های اصلی تصفیه آب از فرآورده های نفتی روش های مکانیکی و فیزیکوشیمیایی است. در بین روش های مکانیکی، ته نشینی بیشترین کاربرد را پیدا کرده است و به میزان کمتر، فیلتراسیون و سانتریفیوژ. از روش های فیزیکوشیمیایی، فلوتاسیون که گاه به عنوان روش مکانیکی طبقه بندی می شود، توجه جدی را به خود جلب می کند.

تصفیه فاضلاب فرآورده های نفتی با استفاده از مخازن ته نشینی و تله شنی

تله های شنی برای جداسازی ناخالصی های مکانیکی با اندازه ذرات 200-250 میکرون طراحی شده اند. نیاز به جداسازی اولیه ناخالصی‌های مکانیکی (ماسه، رسوب و غیره) با این واقعیت تعیین می‌شود که در صورت عدم وجود تله‌های شنی، این ناخالصی‌ها در سایر تأسیسات تصفیه آزاد می‌شوند و در نتیجه عملکرد دومی را پیچیده می‌کنند.

اصل عملکرد تله شنی مبتنی بر تغییر سرعت حرکت ذرات سنگین جامد در جریان مایع است.

تله های شنی به دو دسته افقی که در آن مایع در جهت افقی حرکت می کند، با حرکت مستطیلی یا دایره ای آب، عمودی که در آن مایع به صورت عمودی به سمت بالا حرکت می کند و تله های شنی با حرکت مارپیچ (ترجمی-چرخشی) آب تقسیم می شوند. . دومی بسته به روش ایجاد حرکت پیچ به مماسی و هوادهی تقسیم می شود.

ساده ترین تله های شنی افقی مخازن با مقطع مثلثی یا ذوزنقه ای هستند. عمق تله های شنی 0.25-1 متر است. سرعت حرکت آب در آنها از 0.3 متر بر ثانیه تجاوز نمی کند. تله های شن و ماسه با حرکت دایره ای آب به صورت یک مخزن گرد مخروطی شکل با سینی محیطی برای جریان فاضلاب ساخته می شود. لجن در یک کف مخروطی جمع آوری می شود و از آنجا برای پردازش یا دفع فرستاده می شود. در دبی تا 7000 متر مکعب در روز استفاده می شود. ماسه تله های عمودی دارای شکل مستطیل یا گرد هستند که در آن فاضلاب با جریان عمودی به سمت بالا با سرعت 0.05 متر بر ثانیه حرکت می کند.

طراحی تله ماسه بسته به میزان فاضلاب و غلظت مواد معلق انتخاب می شود. متداول ترین آنها تله های شنی افقی هستند. از تجربه انبارهای نفت چنین بر می آید که تله های شنی افقی باید حداقل هر 2-3 روز یکبار تمیز شوند. هنگام تمیز کردن تله های شن و ماسه، معمولاً از یک آسانسور هیدرولیک قابل حمل یا ثابت استفاده می شود.

ته نشینی ساده ترین و پرکاربردترین روش جداسازی ناخالصی های درشت پراکنده از پساب است که تحت تأثیر نیروی گرانشی در کف مخزن ته نشینی می نشیند یا به سطح آن شناور می شود.

شرکت های حمل و نقل نفت ( انبارهای نفت، ایستگاه های پمپاژ نفت) مجهز به مخازن مختلف ته نشینی برای جمع آوری و تصفیه آب از نفت و فرآورده های نفتی هستند. برای این منظور معمولاً از مخازن استاندارد فولادی یا بتن مسلح استفاده می شود که بسته به طرح فن آوری تصفیه فاضلاب می توانند در حالت مخزن ذخیره، مخزن ته نشینی یا مخزن بافر کار کنند.

بر اساس فرآیند فن آوری، آب آلوده از انبارهای نفت و ایستگاه های پمپاژ نفت به طور ناموزون به سمت تاسیسات تصفیه جریان می یابد. برای تامین یکنواخت تر آب آلوده به تصفیه خانه ها از مخازن بافری استفاده می شود که مجهز به دستگاه های توزیع آب و جمع آوری روغن، لوله های تامین و تخلیه فاضلاب و روغن، سطح سنج، تجهیزات تنفسی و غیره می باشد. از آنجایی که روغن موجود در آب در سه حالت است (به راحتی، به سختی جدا می شود و حل می شود)، هنگامی که در مخزن بافر قرار می گیرد، به راحتی و تا حدی دشوار است که روغن به سطح آب شناور می شود. در این مخازن تا 90 تا 95 درصد روغن هایی که به راحتی قابل جدا شدن هستند جدا می شوند. برای انجام این کار، دو یا چند مخزن بافر در مدار تصفیه خانه نصب می شود که به صورت دوره ای عمل می کنند: پر کردن، ته نشینی، پمپاژ. حجم مخزن بر اساس زمان پر کردن، پمپاژ و ته نشینی انتخاب می شود و زمان ته نشینی از 6 تا 24 ساعت در نظر گرفته می شود، بنابراین مخازن بافر (مخزن های ته نشینی) نه تنها تامین ناهموار فاضلاب را به تاسیسات تصفیه می کنند. ، بلکه به طور قابل توجهی غلظت روغن در آب را کاهش می دهد.

قبل از پمپاژ آب ته نشین شده از مخزن، ابتدا روغن شناور و رسوبات رسوب داده شده خارج شده و پس از آن آب شفاف شده به بیرون پمپاژ می شود. برای حذف رسوب، زهکشی از لوله های سوراخ شده در پایین مخزن نصب می شود.

یکی از ویژگی های بارز مخازن ته نشینی دینامیک، جداسازی ناخالصی های موجود در آب در حین حرکت مایع است.

در مخازن ته نشینی دینامیک یا مخازن ته نشینی پیوسته، مایع در جهت افقی یا عمودی حرکت می کند، از این رو مخازن ته نشینی به دو دسته عمودی و افقی تقسیم می شوند.

مخزن ته نشینی عمودی یک مخزن استوانه ای یا مربعی (در پلان) با کف مخروطی شکل برای جمع آوری و پمپاژ آسان رسوبات ته نشینی است. حرکت آب در یک مخزن ته نشینی عمودی از پایین به بالا (برای ته نشین شدن ذرات) اتفاق می افتد.

مخزن ته نشینی افقی یک مخزن مستطیل شکل (در پلان) به ارتفاع 1.5-4 متر و عرض 3-6 متر و طول تا 48 متر است آن را با استفاده از یک آسانسور هیدرولیک، پمپ و یا دستگاه های دیگر. ناخالصی های شناور با استفاده از خراش ها و سینی های عرضی نصب شده در یک سطح مشخص حذف می شوند.

بسته به محصولی که گرفته می شود، مخازن ته نشینی افقی به تله شنی، تله روغن، تله نفت کوره، تله بنزین، تله چربی و غیره تقسیم می شوند. برخی از انواع روغن گیر در شکل 0 نشان داده شده است.

شکل 61 - تله روغن

در مخازن ته نشینی به شکل گرد شعاعی، آب از مرکز به سمت حاشیه یا بالعکس حرکت می کند. مخازن ته نشینی شعاعی با ظرفیت بالا که برای تصفیه فاضلاب استفاده می شوند تا 100 متر قطر و تا 5 متر عمق دارند.

مخازن ته نشینی شعاعی با ورودی فاضلاب مرکزی سرعت ورودی را افزایش داده اند که باعث می شود از بخش قابل توجهی از حجم مخزن ته نشینی در رابطه با مخازن ته نشینی شعاعی با ورودی فاضلاب محیطی و برداشت آب تصفیه شده در مرکز استفاده کمتر کارآمدتر شود.

هرچه ارتفاع مخزن ته نشینی بیشتر باشد، مدت بیشتری طول می کشد تا یک ذره به سطح آب شناور شود. و این به نوبه خود با افزایش طول سامپ همراه است. در نتیجه، تشدید فرآیند ته نشینی در تله های روغنی طرح های معمولی دشوار است. با افزایش اندازه مخازن ته نشینی، ویژگی های هیدرودینامیکی ته نشینی بدتر می شود. هر چه لایه مایع نازکتر باشد، روند صعود (ته نشین شدن) سریعتر اتفاق می افتد و همه چیزهای دیگر برابر هستند. این وضعیت منجر به ایجاد مخازن ته نشینی لایه نازک شد که می توان آنها را با طراحی به لوله ای و صفحه ای تقسیم کرد.

عنصر کار یک مخزن ته نشینی لوله ای با قطر 2.5-5 سانتی متر و طول حدود 1 متر است. طول آن به ویژگی های آلودگی و پارامترهای هیدرودینامیکی جریان بستگی دارد. از مخازن ته نشینی لوله ای با شیب لوله های کوچک (10) و بزرگ (تا 60) استفاده می شود.

مخازن ته نشینی با شیب لوله کم در یک چرخه دوره ای عمل می کنند: شفاف سازی آب و شستشوی لوله ها. توصیه می شود از این مخازن ته نشینی برای شفاف سازی فاضلاب با مقدار کمی ناخالصی مکانیکی استفاده شود. راندمان روشنایی 80-85٪ است.

در مخازن ته نشینی لوله ای با شیب تند، چینش لوله ها باعث می شود که رسوب به سمت پایین لوله ها سر بخورد و بنابراین نیازی به شستشوی آنها نیست.

زمان کار مخازن ته نشینی عملاً به قطر لوله ها بستگی ندارد، اما با طول آنها افزایش می یابد.

بلوک های لوله ای استاندارد از پلاستیک پلی وینیل یا پلی استایرن ساخته شده اند. به طور معمول، بلوک ها با طول حدود 3 متر، عرض 0.5 متر و ارتفاع 0.5 متر استفاده می شود آنها برای هر ظرفیتی؛ بخش ها یا بلوک های منفرد را می توان به راحتی در مخازن ته نشینی عمودی یا افقی نصب کرد.

مخازن ته نشینی صفحه ای از یک سری صفحات موازی تشکیل شده اند که مایع بین آنها حرکت می کند. بسته به جهت حرکت آب و رسوبات ته نشین شده (شناور)، مخازن ته نشینی به مخازن جریان مستقیم تقسیم می شوند که در آنها جهت حرکت آب و رسوب مطابقت دارد. جریان مخالف، که در آن آب و رسوب به سمت یکدیگر حرکت می کنند. متقاطع، که در آن آب عمود بر جهت حرکت رسوب حرکت می کند. مخازن ته نشینی ضد جریان صفحه ای بیشترین استفاده را دارند.

شکل 62 - مخازن ته نشینی

از مزایای مخازن ته نشینی لوله ای و صفحه ای می توان به مقرون به صرفه بودن آنها به دلیل حجم کم ساخت، امکان استفاده از پلاستیک های سبک تر از فلز و عدم خوردگی در محیط های تهاجمی اشاره کرد.

یکی از معایب رایج مخازن ته نشینی لایه نازک، نیاز به ایجاد ظرفی برای جداسازی اولیه ذرات روغن و لخته های بزرگ روغن، رسوب، ماسه و غیره است. با عمق چند سانتی متر. چنین لخته هایی خیلی سریع به مخازن ته نشینی لایه نازک آسیب می رسانند. اگر برخی از صفحات یا لوله‌ها با چنین لخته‌هایی مسدود شوند، در بقیه، جریان سیال افزایش می‌یابد. این وضعیت منجر به بدتر شدن عملکرد سامپ خواهد شد. نمودارهای شماتیک مخازن ته نشینی در شکل 0 نشان داده شده است.

5.3 نتیجه گیری در مورد فصل پنجم

در این بخش موضوعات اصلی ایمنی زندگی و حفاظت از محیط زیست مورد بحث قرار گرفت. تجزیه و تحلیل عوامل تولید خطرناک و مضر انجام شد. اقدامات حفاظتی نیز برای آزادسازی کلر ایجاد شد. علاوه بر این، این فصل وظایف اصلی حفاظت از محیط زیست را مورد بررسی قرار داد و نصب یک مخزن ته نشینی افقی برای تصفیه فاضلاب از فرآورده های نفتی را پیشنهاد کرد.

نتیجه گیری

در این پروژه دیپلم، یک جزء نرم افزاری برای سیستم کنترل اتوماتیک تصفیه فاضلاب پس از شستشوی ماشین توسعه داده شد.

مبانی بهره برداری و روش های نوین تصفیه فاضلاب بررسی شد. و همچنین امکان خودکارسازی این فرآیندها. تجزیه و تحلیل سخت افزار موجود (کنترل کننده های PLC قابل برنامه ریزی منطقی) و نرم افزار برای سیستم های کنترل انجام شد.

سخت افزار سیستم کنترل برای کنترل فرآیند تصفیه فاضلاب یک کارواش توسعه یافته است.

الگوریتمی برای عملکرد سیستم در محیط CoDeSys توسعه داده شده است. یک رابط نمایشگر بصری در محیط Trace Mode 6 ایجاد شده است.

مراجع

اتوماسیون تصفیه فاضلاب

1. سخنرانی در دروس "الکترونیک" و "اندازه گیری های فنی و ابزار". خاریتونوف V.I.

2. "مدیریت سیستم های فنی" Kharitonov V.I., Bunko E.B., K.I. مشا، ای.جی. موراچف

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

مستندات فنی برای شستشوی خودرو MGUP "Mosvodokanal".

ژورومسکی V.M. دوره سخنرانی در مورد دوره "وسایل فنی"

کازینیک ای.ام. - دستورالعمل های روش شناختی برای اجرای بخش سازمانی و اقتصادی - مسکو، انتشارات خانه MSTU MAMI، 2006. - 36 ص.

Sandulyak A.V.، Sharipova N.N.، Smirnova E.E. - دستورالعمل های روش شناختی برای اجرای بخش "ایمنی زندگی و حفاظت از محیط زیست" - مسکو، انتشارات خانه MSTU MAMI، 2008. - 22 ص.

مستندات فنی MGUP "Mosvodokanal"

استاخوف - تصفیه فاضلاب روغنی از شرکت های ذخیره سازی و حمل و نقل محصولات نفتی - لنینگراد ندرا.

منابع وب سایت http://www.owen.ru.

ارسال کار خوب خود به پایگاه دانش آسان است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

مقدمه

اتوماسیون فرآیندهای فناورانه و تولید، در مرحله کنونی، در تمامی صنایع وارد شده است. یکی از مزیت‌های اصلی سیستم‌های کنترل فرآیند خودکار کاهش و حتی حذف کامل تأثیر عامل انسانی بر فرآیند کنترل‌شده، کاهش پرسنل، به حداقل رساندن هزینه‌های مواد اولیه، بهبود کیفیت محصول تولیدی و در نهایت افزایش قابل توجهی در راندمان تولید. وظایف اصلی انجام شده توسط چنین سیستم هایی شامل نظارت و کنترل، تبادل داده، پردازش، انباشت و ذخیره سازی اطلاعات، تولید آلارم، تولید نمودار و گزارش می باشد.

1. مشخصهفاضلاب به شرکت ها

فاضلاب عبارت است از هرگونه آب و نزولات جوی که از قلمرو مؤسسات صنعتی و مناطق پرجمعیت از طریق سیستم فاضلاب یا نیروی ثقلی به مخازن تخلیه می شود و خواص آن در اثر فعالیت های انسانی خراب شده است.

فاضلاب عبارت است از:

فاضلاب صنعتی (صنعتی) (تولید شده در فرآیندهای تکنولوژیکی در حین تولید یا معدن) از طریق یک سیستم فاضلاب صنعتی یا عمومی تخلیه می شود.

فاضلاب خانگی (خانگی و مدفوعی) (تولید شده در اماکن مسکونی، و همچنین در اماکن خانگی در تولید، به عنوان مثال، دوش، توالت) از طریق سیستم فاضلاب خانگی یا عمومی تخلیه می شود.

فاضلاب سطحی (تقسیم شده به آب باران و آب مذاب، یعنی زمانی که برف، یخ و تگرگ ذوب می شود) معمولاً از طریق سیستم فاضلاب طوفان تخلیه می شود.

پساب های صنعتی را می توان جدا کرد:

با توجه به ترکیب آلاینده ها:

در درجه اول با ناخالصی های معدنی آلوده شده است.

در درجه اول با ناخالصی های آلی آلوده شده است.

آلوده به ناخالصی های معدنی و آلی؛

با غلظت آلاینده ها

دو گروه اصلی از آلاینده ها در فاضلاب وجود دارد - محافظه کارانه، یعنی. آنهایی که ورود آنها به واکنشهای شیمیایی دشوار است و عملاً تجزیه ناپذیر هستند (نمونه‌هایی از این آلاینده‌ها نمک‌های فلزات سنگین، فنل‌ها، آفت‌کش‌ها) و غیر محافظه‌کار هستند، به عنوان مثال. آنهایی که می توانند، از جمله تحت فرآیندهای خود تصفیه مخازن قرار می گیرند.

ترکیب فاضلاب شامل هر دو غیر آلی (ذرات خاک، سنگ معدن و سنگ های باطله، سرباره، نمک های معدنی، اسیدها، قلیاها) است. و آلی (محصولات نفتی، اسیدهای آلی)، از جمله. اشیاء بیولوژیکی (قارچ ها، باکتری ها، مخمرها، از جمله پاتوژن ها).

فرآیند تکنولوژیکی شی

کل نصب در فضای باز مجهز به یک پوشش بتنی با شیب به سمت سینی های تخلیه برای جمع آوری نزولات جوی و نشت احتمالی محصولات فرآوری شده است.

مجموعه سینی های تخلیه به ظروف فرورفته E-314/1.2 که در انتهای مختلف نصب قرار دارند ارسال می شود (نمودار فرآیند). آب جمع‌آوری‌شده در ظروف توسط پمپ‌های N-314/1.2 به سیستم فاضلاب آلوده شیمیایی (CPS) در WWTP پمپ می‌شود، مشروط به اینکه نتایج رضایت‌بخش آنالیز آب جمع‌آوری‌شده و کسب مجوز برای پمپاژ از سرکارگر شیفت WWTP در حین پمپاژ، وجود لایه روغن کنترل می شود و در صورت تشخیص، پمپاژ متوقف می شود.

اگر آب به میزان قابل توجهی آلوده باشد، در صورت امکان با آب بازیافتی رقیق می شود یا با کامیون لجن کش به مخزن ذخیره لجن تصفیه خانه فاضلاب منتقل می شود.

اگر یک لایه روغن شناسایی شود، برای بازیافت از طریق کانتینر O-23 با استفاده از کامیون سوخت فرستاده می شود. سطح در مخزن E-314/1 توسط دستگاه LIA - 540 کنترل می شود.

نمودار جریان فرآیند

معایب سیستم موجود:

- هیچ راهی برای نظارت و تجزیه و تحلیل سطح لایه روغن گرفته شده از سنسور وجود ندارد، که به نوبه خود به ما اجازه نمی دهد کل فرآیند فناوری را کنترل کنیم.

- سیستم کنترل و مدیریت فرآیند خودکار وجود ندارد.

- یکی از مزیت های اصلی سیستم های کنترل فرآیند خودکار که در این سیستم رعایت نمی شود، کاهش تاثیر عوامل انسانی بر فرآیند کنترل شده، کاهش پرسنل، به حداقل رساندن هزینه مواد اولیه، بهبود کیفیت نهایی است. محصول و در نهایت افزایش قابل توجه در راندمان تولید.

- دستگاه های موجود تعبیه شده در سیستم در معرض تأثیرات محیطی هستند.

اصول کلی برای ساخت سیستم های نظارت و کنترل خودکار برای فرآیندهای تکنولوژیکی

اصول مختلفی برای ساخت سیستم های کنترل فرآیند فناورانه وجود دارد که با موارد زیر تعیین می شود: 1) مکان اپراتور در زنجیره کنترل و 2) موقعیت سرزمینی تاسیسات فناورانه.

بر اساس اصل اول، گزینه های زیر برای ساخت سیستم ها امکان پذیر است.

سیستم اطلاعاتی به پرسنل مدیریت اجازه می دهد تا با استفاده از ابزارهای اندازه گیری ثانویه بر پیشرفت فرآیند در حال انجام نظارت داشته باشند، بسته به قرائت ها، تصمیم گیری در مورد تنظیم پیشرفت فرآیند و در صورت لزوم، تنظیمات را با استفاده از دستگاه های کنترل دستی انجام دهند.

بسته به پایه فنی ابزارهای اندازه گیری، روش های زیر برای اجرای سیستم های اندازه گیری امکان پذیر است:

در حالت اول، ابزارهای نشانگر به عنوان وسایل اندازه گیری ثانویه استفاده می شوند. این روش به اپراتور اجازه می دهد تا با استفاده از قرائت های اشاره گر یا ابزار دیجیتال، پیشرفت فرآیند را نظارت کند، داده ها را در مجله حسابداری وارد کند، در مورد تنظیم روند پیشرفت فرآیند تصمیم گیری کند و آن را انجام دهد. علیرغم ماهیت باستانی این روش، هنوز هم به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، به ویژه از آنجایی که می توان ابزارهای اندازه گیری را با وسایل مختلف سیگنالینگ و کنترل از راه دور تکمیل کرد.

در حالت دوم، از دستگاه های ضبط به عنوان ابزار اندازه گیری ثانویه استفاده می شود: ضبط کننده های خودکار، پتانسیومترها و سایر دستگاه های مشابه که روی کاغذ نمودار ضبط می کنند. این روش همچنین مستلزم نظارت مداوم اپراتور بر فرآیند است، اما او را از روند معمول ضبط خواندن رها می کند. موارد فوق با دشواری یافتن مقادیر لازم ثبت شده در بازه های زمانی مختلف و پیچیدگی خاصی از پردازش داده های آماری مشخص می شود، زیرا آنها نیاز به پردازش دستی یا ورودی دستی به رایانه دارند، مشکل ایجاد یک سیستم کنترل حلقه بسته.

در مورد سوم، پیاده سازی یک سیستم اطلاعاتی شامل ترکیبی از ابزارها برای اندازه گیری، پردازش و ذخیره اطلاعات بر اساس یک کامپیوتر الکترونیکی است. استفاده از فن آوری رایانه ای امکان ایجاد یک سیستم خودکار برای پردازش پیچیده اطلاعات در مورد فرآیند فناوری را فراهم می کند. چنین سیستمی بسته به محتوای آن، امکان یک رویکرد انعطاف‌پذیر برای پردازش داده‌ها را فراهم می‌کند، علاوه بر این، پردازش آماری مورد نیاز داده‌های دریافتی، ذخیره‌سازی و ارائه آن‌ها به شکل مورد نیاز بر روی صفحه نمایش و رسانه سخت ارائه می‌شود. به راحتی در فواصل طولانی منتقل می شود. این امکان سازماندهی یک سیستم خودکار برای جمع آوری، پردازش، ذخیره، انتقال و ارائه اطلاعات را فراهم می کند.

در مرحله کنونی توسعه فناوری، سیستم های اطلاعاتی و کنترلی که بر اساس فناوری رایانه دیجیتال ساخته شده اند، به عنوان پایه ای برای سیستم های خودکار و خودکار برای نظارت و مدیریت فرآیندهای فناوری و تولید به طور کلی عمل می کنند.

یکی از انواع سیستم های کنترل خودکار، سیستم اطلاعاتی و مشاوره ای است که در غیر این صورت سیستم پشتیبانی تصمیم یا سیستم خبره نامیده می شود. این نوع سیستم جمع آوری خودکار داده های فناورانه از تاسیسات، پردازش، ذخیره سازی و انتقال اطلاعات لازم را اجرا می کند. پردازش اطلاعات به شما امکان می دهد آن را به فرمتی مناسب برای ذخیره سازی در یک پایگاه داده تبدیل کنید و داده های مورد نیاز را از آن استخراج کنید، که در آن ترکیب اطلاعات توصیه ممکن است.

توسعه سیستم های اطلاعاتی و مشاوره ای سیستم کنترل خودکار (ACS) است. ساخت اسلحه های خودکششی هم بر اساس پایه عنصر آنالوگ و هم بر اساس دیجیتال امکان پذیر است. امیدوارکننده ترین مبنای، در این مرحله از توسعه فناوری، سیستم های ماژولار بلوک ریزپردازنده برای جمع آوری اطلاعات، پردازش بیشتر اطلاعات با استفاده از رایانه های صنعتی، سنتز اقدامات کنترلی و انتقال سیگنال های کنترلی به شی کنترلی با انتقال ماژول های یک بلوک است. سیستم مدولار برای جمع آوری و انتقال اطلاعات.

استفاده از فناوری مدرن کامپیوتری همچنین امکان سازماندهی انتقال اطلاعات بین سیستم های کنترل خودکار مختلف را به شرط وجود خطوط ارتباطی و پروتکل های انتقال اطلاعات مناسب می دهد. بنابراین، یک سیستم کنترل خودکار که بر اساس یک اصل مشابه ساخته شده است، راه حلی برای مشکل مدیریت و نظارت بر یک شی تکنولوژیکی، و توانایی یکپارچه سازی سیستم با سطوح دیگر سلسله مراتب را فراهم می کند.

سیستم های نظارت و کنترل بر اساس موقعیت سرزمینی خود به سیستم های متمرکز و توزیع شده تقسیم می شوند.

سیستم های متمرکز با این واقعیت مشخص می شوند که اشیاء کنترلی از نظر جغرافیایی پراکنده شده و از یک نقطه کنترل مرکزی اجرا شده بر روی یک ماشین کنترل دیجیتال کنترل می شوند. علیرغم این مزیت که تمام اطلاعات در مورد وضعیت فرآیند فن آوری در یک نقطه کنترل متمرکز شده و کنترل انجام می شود، چنین سیستمی به طور قابل توجهی به شرایط و قابلیت اطمینان خطوط ارتباطی وابسته است.

سیستم های کنترل توزیع شده به شما این امکان را می دهد که اشیاء پراکنده ای را که تحت تأثیر کنترل کننده های کنترل مستقل قرار می گیرند، مدیریت کنید. ارتباط با نقطه مرکزی توسط به اصطلاح کنترل نظارتی در کل روند فن آوری انجام می شود و سیگنال های اصلاحی لازم نیز تولید و به کنترل کننده های کنترل مستقل منتقل می شود.

علاوه بر تجزیه و تحلیل اصول کلی ساخت سیستم های نظارت و کنترل خودکار و الزامات تحمیل شده توسط استانداردهای دولتی هنگام طراحی چنین سیستم هایی، الزامات مشتری برای یک سیستم کنترل فرآیند خودکار در نظر گرفته شد.

اول از همه، امروزه لازم است سیستم کنترل خودکار برای فرآیندهای تکنولوژیکی و اتاق کنترل مرکزی در یک سیستم اطلاعاتی واحد ترکیب شود. اتوماسیون خطوط لوله به همان اندازه مهم است. این به شما این امکان را می دهد که به طور دقیق و سریع اطلاعات مهم فناوری را بدست آورید: فشار، دما، مصرف ماده حمل شده.

این نوع اطلاعات توسط فناوران برای انجام کارهای پیشگیرانه و تعمیراتی و ارزیابی پایداری فرآیند فناوری مورد نیاز است. اندازه گیری مقدار دی اکسید کربن حمل شده برای حسابداری تکنولوژیکی ضروری است. در نهایت، دسترسی سریع به اطلاعات ظاهر می شود که کیفیت تصمیم گیری مدیریت را بهبود می بخشد.

وظایف زیر در کار تنظیم و حل شد:

1) مطالعه کامل کل فرآیند فن آوری و توجیه نیاز به پیاده سازی یک سیستم خودکار.

2) انتخاب سنسورها و دستگاه ها برای اجرای کار.

3) انتخاب سخت افزار سیستم.

4) توسعه یک نمودار عملکردی با در نظر گرفتن معرفی عناصر اتوماسیون فرآیند.

5) توسعه نرم افزار و سخت افزار برای یک سیستم کنترل و مدیریت فرآیند خودکار.

6) شرح عملکرد و قابلیت های فنی سیستم خودکار پیاده سازی شده.

نمودار عملکردی یک شی با یک سیستم خودکار یکپارچه و موضوع

شرح نمودار عملکردی سیستم خودکار

نمودار عملکردی اتوماسیون یک تاسیسات تکنولوژیکی در شکل 1 نشان داده شده است. (2). نمودار محل مبدل های اندازه گیری اولیه کنترل فن آوری را نشان می دهد. سنسورهای سیستم از موادی ساخته شده اند که در برابر تأثیرات محیطی مقاوم بوده و دارای طراحی ضد انفجار و همچنین مقاومت فشاری تا 10.0 مگاپاسکال هستند. پمپاژ خودکار فاضلاب از مخزن E-314/1 با استفاده از موقعیت شیر ​​کنترل LV 540/1 انجام می شود که با موقعیت سنسور سطح رادار موج LIDC 540 Rosemount 5300 (در جداسازی فاز) کار می کند. هنگامی که سطح آب به 100٪ رسید، شیر کنترل FV 540/1 باز می شود. که در اثر نیروی هیدرواستاتیک آب در حال گردش را به ظرف می رساند. با رسیدن به لایه روغن، که توسط سنسور سطح LIDC 540 (در رابط فاز) شناسایی می شود، دریچه بسته می شود.

2. لیست دستگاه های مورد استفاده

1) سطحلیدا- 540: Rosemount 5300

Rosemount 5300 یک فرستنده سطح موج هدایت شونده دو سیم برای اندازه گیری سطح، رابط و جامدات جامد است. Rosemount 5300 قابلیت اطمینان بالا، اقدامات امنیتی پیشرفته، سهولت استفاده و اتصال و ادغام نامحدود در سیستم های کنترل فرآیند را فراهم می کند.

اصل عملیاتمتر سطح موج هدایت شونده:

Rosemount 5300 مبتنی بر فناوری بازتاب سنجی دامنه زمانی (TDR) است. پالس‌های رادار نانوثانیه‌ای مایکروویو کم توان به سمت کاوشگر غوطه‌ور در سیال فرآیند هدایت می‌شوند. هنگامی که یک پالس رادار به محیطی با ثابت دی الکتریک متفاوت می رسد، بخشی از انرژی پالس در جهت مخالف منعکس می شود. اختلاف زمانی بین لحظه ارسال پالس رادار و لحظه دریافت سیگنال اکو متناسب با فاصله ای است که بر اساس آن سطح مایع یا سطح رابط دو رسانه محاسبه می شود. شدت سیگنال اکو منعکس شده به ثابت دی الکتریک محیط بستگی دارد. هرچه ثابت دی الکتریک بیشتر باشد، شدت سیگنال منعکس شده بیشتر است. فناوری موج هدایت‌شونده مزایای زیادی نسبت به سایر روش‌های اندازه‌گیری سطح دارد، زیرا پالس‌های رادار عملاً از ترکیب محیط، جو مخزن، دما و فشار مصون هستند. از آنجایی که پالس‌های رادار به جای انتشار آزادانه در سراسر مخزن، در امتداد کاوشگر هدایت می‌شوند، فناوری امواج هدایت‌شونده را می‌توان با موفقیت در مخازن کوچک و باریک و همچنین در مخازن با نازل‌های باریک استفاده کرد. برای سهولت استفاده و نگهداری در شرایط مختلف، فرستنده های سطح 5300 از اصول و راهکارهای طراحی زیر استفاده می کنند:

مدولار بودن طرح ها؛

پردازش سیگنال آنالوگ و دیجیتال پیشرفته؛

امکان استفاده از چند نوع پروب بسته به شرایط استفاده از سطح سنج.

اتصال با کابل دو سیم (تقویت برق از طریق مدار سیگنال تامین می شود).

از پروتکل ارتباطات دیجیتال HART پشتیبانی می کند، خروجی داده های دیجیتال و پیکربندی ابزار راه دور را با استفاده از یک مدل 375 یا 475 ارتباط دستی یا یک کامپیوتر شخصی که نرم افزار Rosemount Radar Master را اجرا می کند، پشتیبانی می کند.

2) F.V.540 -شیر کنترل خاموش

شیر قطع و کنترل برای کنترل خودکار جریان رسانه های مایع و گاز، از جمله موارد تهاجمی و خطرناک آتش، و همچنین برای بستن خطوط لوله طراحی شده است.

اصل عملکرد شیر کنترل تغییر مقاومت هیدرولیک و در نتیجه توان خروجی شیر با تغییر ناحیه جریان مجموعه دریچه گاز است. حرکت پیستون توسط یک درایو کنترل می شود. هنگامی که میله محرک تحت تأثیر سیگنال کنترل حرکت می کند، پیستون سوپاپ یک حرکت رفت و برگشتی در آستین انجام می دهد. بسته به توان عملیاتی و جریان مشروط مورد نیاز، مجموعه ای از سوراخ ها یا پنجره های پروفیلی روی سطح استوانه ای بوش ساخته می شود. مساحت سوراخ هایی که محیط کار از طریق آن فشار می یابد به ارتفاع پیستون بستگی دارد.

یک درایو فنر دیافراگمی مستقیم یا معکوس، تغییرات فشار هوای فشرده وارد شده به حفره کار را به حرکت میله ای تبدیل می کند. در صورت عدم وجود فشار هوای فشرده در حفره کاری درایو، پیستون تحت تأثیر نیروی ایجاد شده توسط فنر، در پایین ترین موقعیت در درایو NC (نسخه - معمولاً بسته) نصب می شود.

پوزیشنر برای بهبود دقت موقعیت یابی میل محرک و میل سوپاپ متصل به آن طراحی شده است.

3) تکنوگراف-160M

ابزارهای نشان‌دهنده و ضبط TECHNOGRAPH 160M برای اندازه‌گیری و ضبط از طریق دوازده کانال (K1-K9، KA، HF، KS) ولتاژ و جریان مستقیم، و همچنین کمیت‌های غیر الکتریکی تبدیل به سیگنال‌های الکتریکی جریان مستقیم یا مقاومت فعال طراحی شده‌اند.

از این دستگاه ها می توان در صنایع مختلف برای کنترل و ثبت فرآیندهای تولید و فناوری استفاده کرد.

دستگاه ها به شما اجازه می دهند:

کنترل موقعیت؛

نشان دادن شماره کانال در یک صفحه نمایش یک رقمی و مقدار مقدار اندازه گیری شده در یک نمایشگر چهار رقمی.

ثبت آنالوگ، دیجیتال یا ترکیبی بر روی نوار نمودار.

تبادل داده از طریق کانال RS-232 یا RS-485 از رایانه شخصی.

اندازه گیری و ثبت جریان لحظه ای (استخراج ریشه) و همچنین ثبت مقدار متوسط ​​یا کل دبی در ساعت.

ثبت توسط یک سر چاپ خودکار شش رنگ انجام می شود، منبع ضبط یک میلیون نقطه برای هر رنگ است.

پارامترهای رابط: نرخ باود 2400 bps، 8 بیت داده، 2 بیت توقف، بدون برابری و بدون سیگنال آماده.

4) همه کارهرگولاتور صنعتی KR5500

رگولاتورهای صنعتی یونیورسال سری KR 5500 برای اندازه گیری، نشان دادن و تنظیم توان و ولتاژ DC یا مقاومت فعال از فشار، جریان، سطح، سنسورهای دما و غیره طراحی شده اند.

رگولاتورها را می توان در صنایع متالورژی، پتروشیمی، انرژی و سایر صنایع برای کنترل و تنظیم فرآیندهای تولید و فناوری استفاده کرد. مزیت بدون شک این دستگاه ها دامنه گسترده شرایط آب و هوایی برای استفاده از آنها است: آنها می توانند در محدوده دمایی -5 ... + 55 درجه سانتیگراد و رطوبت 10 ... 80٪ کار کنند.

رگولاتورهای صنعتی یونیورسال سری KR 5500 دستگاه هایی با دقت بالا و قابل اعتماد در مدرن ترین سطح، با قانون کنترل قابل برنامه ریزی توسط کاربر (P، PI، PID) و با 1 یا 2 خروجی از انواع مختلف هستند. تبادل داده ها با رایانه شخصی از طریق رابط های RS 422 یا RS 485 انجام می شود. توابع ریشه یابی و مربع سازی به شما امکان می دهد نه تنها دما، بلکه سایر پارامترهای فرآیندهای فناوری - فشار، جریان، سطح را در واحدهای مقدار اندازه گیری شده کنترل کنید. نتایج اندازه گیری بر روی صفحه نمایش LED نمایش داده می شود.

هدف

رگولاتورهایی با صفحه نمایش دیجیتال و نوع قانون کنترل قابل برنامه ریزی - PID، PD، P - برای اندازه گیری و تنظیم دما و سایر کمیت های غیر الکتریکی (فشار، جریان، سطح و غیره) طراحی شده اند که به سیگنال های الکتریکی قدرت و ولتاژ DC تبدیل می شوند. .

نتیجه گیری

کنترل تکنولوژیکی زباله خودکار

در این کار، موضوع اتوماسیون فرآیند فن آوری جمع آوری فاضلاب مورد توجه قرار گرفت.

در ابتدا مشخص شد که چه پارامترهایی را باید کنترل و تنظیم کنیم. سپس اشیاء مقررات و تجهیزاتی که با آنها می توان به هدف تعیین شده دست یافت انتخاب می شود.

کارایی بالای استفاده از کنترل خودکار پارامترها و بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های مختلف تکنولوژیک با مکانیسم‌هایی که در حالت‌های متغیر کار می‌کنند، توسط سال‌ها تجربه جهانی تأیید شده است. استفاده از اتوماسیون امکان بهینه سازی عملکرد تاسیسات تکنولوژیکی و بهبود کیفیت محصولات را فراهم می کند.

مراجع

1. اسناد طراحی برای کارگاه IF - 9. OJSC "Uralorgsintez" 2010

2. راهنمای عملیاتی فرستنده های سطح موج هدایت شونده Rosemount 5300.

3. کاتالوگ محصولات "وسایل مدرن کنترل، تنظیم و ثبت فرآیندهای فناوری در صنعت" NFP "Sensorika" یکاترینبورگ.

4. اتوماسیون فرآیندهای تولید در صنایع شیمیایی / Lapshenkov G.I., Polotsky L.M. اد. 3، تجدید نظر شده و اضافی - م.: شیمی، 1988، 288 ص.

5. کاتالوگ محصولات و برنامه های کاربردی Teplopribor OJSC, Chelyabinsk

ارسال شده در Allbest.ru

اسناد مشابه

بررسی عملکردهای اصلی سیستم های کنترل فرآیند خودکار (APCS)، روش های اجرای آنها. انواع پشتیبانی سیستم کنترل فرآیند خودکار: اطلاعاتی، سخت افزاری، ریاضی، نرم افزاری، سازمانی، اندازه شناسی، ارگونومیک.

ارائه، اضافه شده در 02/10/2014


توجیه لزوم تصفیه پساب حاصل از مواد نفتی باقیمانده و ناخالصی های مکانیکی. سه اندازه استاندارد واحد تمیز کردن بلوک خودکار. کیفیت تصفیه آب به روش فلوتاسیون. طرح تصفیه آب در تاسیسات تصفیه نفت Chernovskoye.

کار دوره، اضافه شده در 2015/04/07


بررسی فرآیند تکنولوژیکی خشک کردن ماکارونی. بلوک دیاگرام سیستم اتوماسیون کنترل فرآیند. ابزار و تجهیزات اتوماسیون. تبدیل نمودارهای سازه ای (قوانین اساسی). انواع اتصال لینک های پویا.

کار دوره، اضافه شده در 12/22/2010


تعیین غلظت آلاینده ها در فاضلاب قبل از تاسیسات تصفیه. شاخص های کیفی مورد نیاز فاضلاب تصفیه شده تله شنی افقی با حرکت دایره ای آب. جمع آوری شن و ماسه هیدرومکانیزه طرح تصفیه آب خانگی

تست، اضافه شده در 11/03/2014


سیستم تنظیم و کنترل دما در راکتور اتوکلاو در تولید پلی وینیل کلراید. بلوک دیاگرام اتوماسیون فرآیند تکنولوژیکی فیلتراسیون. اصل عملکرد دستگاه های سیستم کنترل طراحی دریچه شیلنگ.

کار دوره، اضافه شده در 2014/02/01


مشخصات مترولوژیکی و خطاهای اندازه گیری ها و ابزار اندازه گیری. داده های فنی، هدف، طراحی و اصل عملکرد نسبت سنج ها. انواع اصلی، اصول عملیاتی و زمینه های کاربرد سطح سنج های مکانیکی و هیدرواستاتیکی.

تست، اضافه شده در 11/02/2010


مشکلات اتوماسیون صنایع شیمیایی. قابلیت های سیستم های مدرن برای کنترل خودکار فرآیندهای فناوری در شرکت های صنایع شیمیایی. ویژگی های اصلی تجهیزات فن آوری شرکت های شیمیایی.

چکیده، اضافه شده در 12/05/2010


طبقه بندی فاضلاب و روش های تصفیه آن. فعالیت های اصلی شرکت Mosvodokanal. نمودار تکنولوژیکی فرآیند شستشوی ماشین و تصفیه آب. بلوک دیاگرام کنترل سیستم تصفیه آب، اپراتورهای برنامه CoDeSys.

گزارش تمرین، اضافه شده در 2014/06/03


تجزیه و تحلیل امکان خودکارسازی فرآیندهای تصفیه فاضلاب. ترسیم بلوک دیاگرام سطح آب برای پر کردن مخزن. توسعه یک الگوریتم برای عملکرد سیستم اتوماسیون و یک رابط برای نمایش بصری اطلاعات اندازه گیری.

پایان نامه، اضافه شده 06/03/2014


مطالعه روند فن آوری سیستم های تامین گرما و آب در شرکت و ویژگی های تجهیزات فن آوری. ارزیابی سیستم کنترل و پارامترهای کنترل. انتخاب یک سیستم کنترل خودکار برای نظارت و حسابداری برق.

اتوماسیون تصفیه خانه های فاضلاب

دامنه کار اتوماسیون در هر مورد خاص باید با کارایی اقتصادی و اثر بهداشتی تأیید شود.

در تصفیه خانه ها می توان موارد زیر را خودکار کرد:

1. دستگاه ها و ابزارهایی که تغییرات در شرایط فرآیند را در طول عملیات عادی ثبت می کنند.
2. دستگاه‌ها و ابزارهایی که محلی‌سازی حوادث را فراهم می‌کنند و از تعویض سریع اطمینان می‌دهند.
3. فرآیندهای کمکی در بهره برداری از سازه ها، به ویژه برای ایستگاه های پمپاژ (پمپ های پر کردن، پمپاژ آب زهکشی، تهویه و غیره)؛
4. تاسیسات ضد عفونی فاضلاب که تحت تصفیه قرار گرفته اند.

همراه با یک راه حل جامع اتوماسیون، توصیه می شود فرآیندهای تکنولوژیکی فردی را خودکار کنید: توزیع فاضلاب در سراسر سازه ها، تنظیم سطوح بارندگی و لجن.

اتوماسیون جزئی در آینده باید امکان انتقال به اتوماسیون جامع کل چرخه فناوری را فراهم کند.

اجرای نسبتاً کوچک واحدهای کنترل خودکار در فناوری تصفیه فاضلاب در شرکت‌های صنایع غذایی با این واقعیت توضیح داده می‌شود که اکثر تصفیه خانه‌ها بهره‌وری پایین یا متوسط ​​دارند، به همین دلیل هزینه‌های سرمایه برای اتوماسیون اغلب در مقادیر قابل توجهی بیان می‌شود و نمی‌توان با موارد مربوطه آن را جبران کرد. صرفه جویی در هزینه های عملیاتی در آینده، دوز خودکار معرف ها و نظارت بر کارایی تصفیه فاضلاب به طور گسترده در تصفیه خانه های فاضلاب استفاده خواهد شد.

الزامات فنی برای اتوماسیون فرآیندهای تصفیه فاضلاب را می توان به شرح زیر خلاصه کرد:

1. هر سیستم کنترل خودکار باید امکان کنترل محلی مکانیزم های فردی را در طول بازرسی و تعمیر آنها فراهم کند.
2. امکان کنترل دو روش به طور همزمان (به عنوان مثال، خودکار و محلی) باید حذف شود.
3. انتقال سیستم از کنترل دستی به کنترل خودکار نباید با خاموش کردن مکانیسم های در حال کار همراه باشد.
4. مدار کنترل خودکار باید از جریان عادی فرآیند تکنولوژیکی اطمینان حاصل کند و از قابلیت اطمینان و دقت نصب اطمینان حاصل کند.
5. در طول خاموش شدن معمولی واحد، مدار اتوماسیون باید برای شروع خودکار بعدی آماده باشد.
6. قفل ارائه شده باید امکان راه اندازی خودکار یا از راه دور را پس از خاموش شدن اضطراری واحد حذف کند.
7. در تمام موارد اختلال در عملکرد عادی یک نصب خودکار، یک سیگنال هشدار باید به یک ایستگاه با وظیفه ثابت ارسال شود.

1. ایستگاه های پمپاژ - واحدهای اصلی و پمپ های زهکشی؛ روشن و خاموش شدن بسته به سطح مایع در مخازن و چاله ها، سوئیچینگ خودکار در صورت خراب شدن یک پمپ به پمپ پشتیبان. دادن سیگنال صوتی در موارد خرابی واحدهای پمپاژ یا سرریز سطح در مخزن گیرنده.
2. چاله های زهکشی - هشدار سطح اضطراری؛
3. دریچه های فشار واحدهای پمپاژ (هنگام راه اندازی واحد در یک شیر بسته) - باز و بسته شدن، با عملکرد پمپ ها قفل شده است.
4. چنگک های مکانیکی - مطابق با یک برنامه مشخص کار کنید.
5. دستگاه های گرمایش الکتریکی - روشن و خاموش کردن دستگاه های گرمایش الکتریکی بسته به دمای اتاق.
6. دریافت مخازن ایستگاه های پمپاژ لجن - تعلیق مجدد مایع زباله.
7. خطوط لوله فشار ایستگاه های پمپاژ لجن - تخلیه پس از توقف پمپ ها.
8. رنده های ساختمانی با تمیز کردن مکانیکی - روشن و خاموش کردن چنگک های مکانیکی بسته به تفاوت سطوح قبل و بعد از رنده (گرفتگی شبکه) یا طبق برنامه زمانی.
9. تله های شن و ماسه - روشن کردن آسانسور هیدرولیک برای پمپاژ شن و ماسه طبق یک برنامه زمانی یا بسته به سطح شن و ماسه، به طور خودکار نرخ جریان ثابت را حفظ می کند.
10. مخازن ته نشینی، مخازن تماس - رهاسازی (پمپاژ) لجن (رسوب) طبق برنامه زمانی یا بسته به سطح لجن. عملکرد مکانیسم های خراش دهنده طبق برنامه زمانی یا بسته به سطح لجن. باز کردن دریچه هیدرولیک هنگام راه اندازی خرپا خراش متحرک.
11. ایستگاه های خنثی سازی فاضلاب، ایستگاه های کلرزنی بر اساس آهک خاردار - دوز معرف بسته به جریان فاضلاب.

یکی از ویژگی های فاضلاب شرکت های صنایع غذایی عدم وجود استانداردهای نیتروژن و فسفر برای فرآیندهای بیوشیمیایی است.

بنابراین، نیاز به افزودن عناصر از دست رفته در قالب مواد مغذی وجود دارد.

کاربرد افزودنی با دشواری تنظیم مقدار مواد افزودنی بسته به اندازه ورود فاضلاب و آلاینده ها همراه است. با در نظر گرفتن تغییر جریان فاضلاب، دوز مواد مغذی به ویژه دشوار است، بنابراین، برای اندازه گیری جریان فاضلاب، موسسه Soyuzvodokanalproekt یک طرح اتوماسیون ایجاد کرده است که در آن دیافراگم ها و شناورها نشان دهنده فشار سنج های دیفرانسیل از نوع DEMP-280 با القایی هستند. سنسورها استفاده می شود.

پالس های گیج فشار دیفرانسیل به تنظیم کننده نسبت الکترونیکی ERS-67 منتقل می شود که با استفاده از یک محرک الکتریکی از نوع MG که بر روی شیر کنترل عمل می کند ، مصرف مواد مغذی را مطابق با اندازه هجوم فاضلاب می آورد. در این حالت نسبت محاسبه شده لازم بین مصرف فاضلاب و مواد مغذی بسته به تغییر غلظت آلاینده ها در فاضلاب ورودی به تصفیه خانه به تنظیم کننده تنظیم می شود.

فرآیندهای تمیز کردن مکانیکی شامل فیلتر کردن آب از طریق صفحه نمایش، جمع آوری شن و ماسه و ته نشینی اولیه است. بلوک دیاگرام اتوماسیون فرآیندهای مکانیکی تصفیه فاضلاب در شکل نشان داده شده است. 52.

شکل 52. بلوک دیاگرام ACS:

1 - اتاق توزیع 2 - رنده گودال پلکانی؛ 3 - تله ماسه افقی 4 - مخزن ته نشینی اولیه; 5- سنگر شن و ماسه

رنده ها برای جذب ناخالصی های مکانیکی بزرگ از فاضلاب استفاده می شوند. هنگام اتوماسیون صفحه نمایش، وظیفه اصلی کنترل چنگک ها، سنگ شکن ها، نوار نقاله ها و دروازه ها در کانال عرضه است. آب از داخل رنده عبور می کند، که ناخالصی های مکانیکی روی آن حفظ می شود، سپس با انباشته شدن زباله، رنده پلکانی روشن می شود و هنگامی که اختلاف سطح فاضلاب قبل و بعد از رنده ها افزایش می یابد، دستگاه های خودکار روی رنده ها روشن می شوند . زاویه شیب توری 60 o -80 o است. چنگک یا توسط یک دستگاه تماسی که هنگامی که سطح به مقدار از پیش تعیین شده کاهش می‌یابد فعال می‌شود، یا با استفاده از رله زمان (پس از یک دوره زمانی معین) خاموش می‌شود.

سپس، پس از حفظ ناخالصی‌های مکانیکی زیاد، رواناب به تله‌های شنی فرستاده می‌شود که برای جذب ماسه و سایر آلاینده‌های معدنی حل نشده از فاضلاب طراحی شده‌اند. اصل عملکرد تله شن بر این است که تحت تأثیر گرانش، ذراتی که وزن مخصوص آنها بیشتر از وزن مخصوص آب است، همانطور که همراه با آب حرکت می کنند، به پایین سقوط می کنند.

یک تله شنی افقی شامل یک قسمت کاری است که جریان در آن جابجا می شود و یک قسمت رسوبی که هدف آن جمع آوری و ذخیره شن و ماسه ریخته شده است تا زمانی که خارج شود مدت زمان ماندگاری مایع در تله ماسه افقی 30 - است. 60 ثانیه، قطر تخمینی ذرات شن 0.2 - 0.25 میلی متر، سرعت حرکت فاضلاب 0.1 متر بر ثانیه است. دستگاه های اتوماتیک در تله شنی برای حذف شن و ماسه زمانی که به حداکثر سطح رسید استفاده می شود. برای عملکرد عادی و کارآمد تله شن، نظارت و کنترل سطح رسوبات از حد مجاز، به هم زدن و آلوده شدن آب به موادی که قبلاً ته نشین شده اند، ضروری است. همچنین، حذف خودکار شن و ماسه را می توان در فواصل زمانی معین، بر اساس تجربه عملیاتی، انجام داد.

سپس پساب به مخزن ته نشینی اولیه می رود تا مواد شناور و رسوبی را در خود نگه دارد. آب به آرامی از مرکز به سمت حاشیه حرکت می کند و به یک ترانشه محیطی با حفره های غرقابی تخلیه می شود. برای حذف لجن از فاضلاب، از یک خرپا فلزی با چرخش آهسته با خراش های نصب شده بر روی آن استفاده می شود، که لجن را به مرکز مخزن ته نشینی می رساند و از آنجا به طور دوره ای توسط یک آسانسور هیدرولیک پمپاژ می شود. زمان ماند (ته نشین شدن) مایع زباله 2 ساعت، سرعت آب 7 متر بر ثانیه است.

اتوماسیون فرآیند تصفیه فیزیکی و شیمیایی فاضلاب

در سیستم های تصفیه فاضلاب با استفاده از روش های فیزیکی و شیمیایی، شناورسازی تحت فشار بیشترین کاربرد را دارد. با این روش تصفیه، فاضلاب تحت فشار اضافی با گاز (هوا) اشباع می شود که سپس به سرعت به فشار اتمسفر کاهش می یابد.

در شکل شکل 53 بلوک دیاگرام یک ASR را با تثبیت کیفیت آب تصفیه شده با تغییر نرخ جریان جریان چرخشی که یک فاز گاز ریز را به فلوتاتور حمل می کند، نشان می دهد.

این سیستم شامل مخزن فلوتاسیون 1، کدورت سنج 2-1، که غلظت ذرات معلق در آب تصفیه شده را اندازه گیری می کند، زنگ هشدار 2-3، فلومتر 1-1، رگولاتور 1-2، شیرهای کنترل 1-3، که تنظیم می کند. جریان فاضلاب ورودی به فلوتاتور و شیر 2-2 که سرعت جریان گردش جریان اشباع شده از هوا را در گیرنده فشار تنظیم می کند.

سیگنالی که هنگامی رخ می دهد که غلظت مواد معلق در آب در خروجی فلوتاتور بالاتر از مقدار معین افزایش یابد، از کدورت متر 2-1 به تنظیم کننده ارسال می شود که سرعت جریان گردش مجدد را از طریق شیر 2-2 افزایش می دهد. مقدار جدید گاز باعث کاهش کدورت فاضلاب تصفیه شده می شود. در همان زمان، با افزایش نرخ جریان چرخش از طریق مخزن فلوتاسیون، یک سیگنال انحراف در خروجی فلومتر 1-1 ظاهر می شود که به تنظیم کننده 1-2 ارسال می شود. این رگولاتور جریان فاضلاب به داخل فلوتاتور را در 1-3 مرحله کاهش می دهد و جریان کلی ثابت را از طریق آن تضمین می کند.

برنج. 53. نمودار فرآیند ASR برای تصفیه فاضلاب توسط فلوتاسیون فشار