Введение 9
Глава 1. Общая характеристика фильтровальной станции 11
1.1 Общая характеристика фильтровальной станции 11
1.2 Описание технологического процесса приготовления питьевой
воды 12
1.3 Недостатки существующей системы 14
1.4 Поиск основных направлений модернизации фильтровальной
станции 14
1.5 Требования к автоматизированной системе 15
Глава 2. Выбор технических средств автоматизации 17
2.1 Техническое обеспечение нижнего (полевого) уровня АСУ ТП 17
2.1.1 Подбор датчика уровня 17
2.1.2 Выбор анализатора воды 19
2.1.3 Подбор анализатора цветности 21
2.1.4 Подбор клапана с электроприводом 21
2.2 Техническое обеспечение среднего уровня АСУ ТП 22
2.2.1 Подбор частотного преобразователя 22
2.2.2 Подбор промышленного контроллера 25
Глава 3. Экономическая часть 27
3.1 Расчет единовременных затрат на модернизацию фильтровальной
станции 27
Глава 4. Разработка верхнего уровня автоматизации, алгоритма управления и
регулятора уровня 28
4.1 Разработка алгоритма управления автоматического поддержания
уровня воды в резервуарах с питьевой водой 28
4.2 Синтез регулятора уровня в резервуарах с питьевой водой 30
4.2.1 Расчет передаточной функции клапана 31
4.2.2 Расчет передаточной функции резервуара 31
4.2.3 Расчет передаточной функции регулятора 33
4.3 Разработка SCADA системы 35
Глава 5. Обеспечение безопасности персонала при эксплуатации фильтровальной станции 38
5.1. Обоснование необходимости разработки мер по обеспечению
безопасности персонала предприятия 38
5.2 Безопасная эксплуатация производства 38
5.2.1 Характеристика опасностей производства 38
5.2.2 Меры предосторожности и безопасности 39
5.3 Действия при возможных аварийных ситуациях 41
5.3.1 При возникновении возгорания 41
5.3.2 при проливе гипохлорита натрия 41
5.4 Организация рабочего места оператора 42
Заключение 44
Список использованных источников
На сегодняшний день автоматизация технологических и производственных процессов является актуальной задачей для значительной части предприятий во всех отраслях промышленности. Автоматизированные системы помогают повысить качество производственных процессов и в значительной степени увеличить их эффективность.
Рост масштабов производства, увеличение численности рабочих, расширение участков изготовления и выпуска продукции требует подачи воды в большом объеме. В связи с этим необходимо совершенствование систем очистки и подачи воды и их грамотная эксплуатация.
Очистка воды - это процесс устранения вредных химических веществ, твердых частиц, биологических загрязнителей из источников водоснабжения. Водоочистка осуществляется на специально отведенных установках на фильтровальной станции.
На предприятии Пермского края, рассматриваемого в данном дипломном проекте, по сей день рабочие дозы реагентов устанавливаются по результатам лабораторных анализов исходной и питьевой воды. Исследование проводится раз в час, что значительно увеличивает риск на выходе получить питьевую воду с критическими органолептическими показателями и большим содержанием примесей.
Еще одна проблема фильтровальной станции заключается в отсутствии мониторинга за опасными химическими реагентами, что может привести к аварийной ситуации во время ведения технологического процесса и потере большого количество времени на ее поиск и устранение. Также не предусмотрено светозвуковое оповещение об аварии на технологической линии.
Тема выпускной квалификационной работы процесса приготовления питьевой воды на предприятии Пермского края».
Цель проекта - это разработка автоматизированной системы для обеспечения эффективной, бесперебойной и безопасной круглосуточной работы фильтровальной станции.
В процессе выполнения дипломного проекта должны быть выполнены следующие задачи, составленные исходя их темы и цели работы:
- анализ существующего технологического процесса
приготовления питьевой воды;
- разработка схемы автоматизации;
- подбор технических средств автоматизации;
- разработка алгоритма управления клапаном с электроприводом;
- синтез регулятора уровня в резервуарах с питьевой водой;
- разработка автоматизированного рабочего места оператора для реализации мониторинга за ТП.
Практическая значимость выпускной квалификационной работы - это конечная оптимальная автоматизированная система, позволяющая обеспечить безопасность ведения технологического процесса, свести к минимуму человеческий фактор и повысить качество питьевой воды.
Теоретическая значимость выпускной квалификационной работы - это получение в большом объеме теоретических и практических навыков, применимых в дальнейшей работе по специальности.
Результатом выпускной квалификационной работы является разработанное проектное решение по модернизации фильтровальной станции предприятия Пермского края, которое включает выбор оборудования для полевого и среднего уровня автоматизации, а также выбор и разработкаЗСЛПЛ системы. Приведен подсчет единовременных затрат на модернизацию. Разработаны структурная функциональная схемы, а также произведен синтез регулятора уровня и алгоритм управления клапаном с ЭИМ.
Предложенная автоматизированная система снижает участие человека в технологическом процессе, позволяет увеличить межремонтный цикл оборудования технологического и электрооборудования за счет снижения влияния динамических нагрузок на дозировочный агрегаты, трубопроводную арматуру. Так же система позволяет добиться высоких показателей безопасности и повысить качество питьевой воды. В результате выполнения выпускной квалификационной работы получен большой объем теоретических и практических навыков, которые будут необходимы для дальнейшего повышения квалификации и будущей успешной работы по специализации.
По завершению работы можно утверждать, что поставленные цели выполнены в полном объеме, следовательно, достигнута цель.
