Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОЕКТОВ. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ВНЕДРЕНИЯ АСУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ 11
1.1 Определение и задачи АСУ 11
1.2 Общие принципы построения АСУ ТП ОС 12
1.3 Структура АСУ ТП очистки сточных вод филиала 13
2 СИСТЕМА ВОДООТВЕДЕНИЯ ФИЛИАЛА 16
2.1 Очистные сооружения 16
2.2 Описание технологического процесса очистки сточных вод 17
2.3 Станция биологической очистки 20
2.3.1 Оборудование станции биологической очистки 20
2.4 Фильтровальная станция 22
2.4.1 Штатный режим работы: 22
2.4.2 Промывка фильтров 23
2.4.3 Оборудование фильтровальной станции 24
2.5 Выводы по существующей системе водоотведения 24
2.6 Общий смысл модернизации и переоборудования 25
3 КАНАЛЫ СВЯЗИ. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ 27
3.1 Каналы и линии связи 27
3.2 Интерфейсы передачи информации 30
3.3 Топология сети 31
3.4 SCADA системы 32
3.4.1 Задачи SCADA 33
3.4.2 Основные компоненты SCADA 33
4 ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ 36
4.1 Преобразователь интерфейсов 36
4.2 Программирование коммутатора. Создание VLAN 37
4.3 Выбор АРМ 39
4.4 Выбор модулей ввода-вывода 40
4.5 Задвижки с электроприводом 48
4.6 Расходомер 49
4.7 Частотный преобразователь 50
4.8 Датчики-реле уровня воды в фильтрах 52
4.9 Анализатор остаточного хлора 53
4.10 Источники питания 53
4.11 Соединительные кабели и провода для системы автоматики 56
4.12 Выводы по части подбора оборудования 61
4.13 Режимы работы системы водоотведения 61
4.14 Протокол Modbus 66
4.15 Параметры конфигурации модулей ввода-вывода 71
4.16 Обмен данными по протоколу Modbus 72
4.17 Алгоритм работы системы автоматики водоотведения 75
5 ВЫБОР ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
ПРИЛОЖЕНИЕ А 93
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 93
Вода всегда являлась незаменимым компонентом жизни любого человека. Большое значение уделяется качеству воды как централизованных, так и локальных систем водоотведения. Немаловажное значение вода имеет в промышленных и сельскохозяйственных нуждах. Она необходима для бытовых потребностей человека, жизни растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. [3]
Для питьевых нужд, в основном, используется вода открытых водоемов: рек, озер, прудов. Нередко используется и подземная вода. Вода из поверхностных водоемов в большинстве случаев не соответствует гигиеническим нормативам. Согласно закону о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения, вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и должна обладать благоприятными органолептическими свойствами.
Человек же в процессе своей жизнедеятельности и для различных своих нужд использует воду. При ее прямом назначении она загрязняется, изменяется ее состав и физические свойства. Для санитарного благополучия людей данные стоки отводятся с населенных пунктов и для того, чтобы не загрязнять окружающую среду, подвергаются обработке на специальных комплексах - очистных сооружениях. [3]
Очистные сооружения - это набор технологического оборудования, позволяющего очистить сточные воды до нормативных показателей с учетом местных требований и последующего сброса осветленных вод в водоем или городскую канализацию. Состав остаточных загрязнений в очищенных сточных водах при сбросе в водоём не должен превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК). Возможен также их рецикл и повторное применение в технических нуждах различных предприятий.
Жилой сектор (поселок - благоустроенные жилые дома для
сотрудников) - водоотведение с хозяйственно-бытовых субъектов.
• Административно-бытовой корпус - хозяйственно-управленческие и производственные подразделения организации.
• Основное сооружение - водоотведение с производственных субъектов (кондиционирование воздуха для вентиляции складских помещений, отвод тепла от резервных дизель-генераторов, электроподстанций и технологического оборудования) и хозяйственно-бытовых.
• Войсковая часть - казармы, хозяйственно-бытовые субъекты.
Одним из необходимых условий успешного функционирования любого очистного сооружения является система централизации оперативного контроля и управления над технологическими и производственными процессами, т.е. автоматизированная система управления. Внедрение данной системы призвано обеспечить согласованную работу отдельных звеньев в целях повышения технико-экономических показателей, ритмичности работы и эффективного использования производственных мощностей...
Успешное функционирование любого промышленного объекта зависит от правильного выбора систем централизации, оперативного контроля и управления над технологическими и производственными процессами.
Устройства в них будут включаться и выключаться при помощи датчиков и других устройств контроля, обеспечивая эффективное управление.
В соответствии с заданием на автоматизацию системы управления очистных сооружений поселка городского типа разработан проект автоматизации очистки сточных вод поселка, численностью до 1200 человек.
В выпускной работе рассмотрена существующая система автоматики водоотведения предприятия. Выявлены недостатки и слабые места системы. Рассмотрены современные методы построения аналогичных систем. Выбрана SCADA система для контроля и управления. Разработана функциональная схема системы. Выполнен подбор оборудования для управления агрегатами водоотведения и датчиков, необходимых для автоматического управления системой. Разработана схема электрическая принципиальная системы. Рассмотрен обмен данными по протоколу Modbus для проектируемой системы. Заданы параметры конфигурации электронных модулей. Для программирования SCADA системы разработан алгоритм работы основной программы и подпрограмм.
Работа системы основана на считывании показаний датчиков с помощью модулей ввода, обработке данных SCADA системой, формированию сигналов управления, передаче их по каналу RS-485 модулям вывода, которые своими выходами управляют электроприводами задвижек и насосов.
Система обеспечивает автоматическое, автоматическую промывку фильтров при их загрязнении, автоматическую откачку избыточного ила, ведет учет сбрасываемых сточных воды и часов наработки насосов.
Требования технического задания выполнены в полном объеме.
