Реферат пән бойынша: Табиғи және сарқынды суды тазартудың теориялық негіздері
Су тазарту станциясының жұмыс режимдерін автоматтандырылған оңтайлы басқару жүйесінің құрылымы
жүктеу/скачать 33.53 Kb.
|
| Су тазарту станциясының жұмыс режимдерін автоматтандырылған оңтайлы басқару жүйесінің құрылымы
Су тазарту станциясының құрылымдық талдауы оны тәуелсіз міндеттерді шешетін бірқатар өзара байланысты құрылымдар мен құрылғыларға бөлуге мүмкіндік береді. Станцияны ұйымдастырудың негізгі принципі - иерархиялық. Бұл станцияның барлық құрамдас бөліктері жұмыс жағдайына сәйкес белгілі бір бағыныштылықта екенін білдіреді. Сондықтан станцияны басқарудың автоматтандырылған жүйесі де иерархиялық принцип бойынша құрылуы керек. Станцияның конфигурациясы және осындай автоматтандырылған жүйелерді құру тәжірибесі үш деңгейлі басқару құрылымына әкеледі. Бірінші (төменгі) деңгей - атқарушы механизмдер (сорғылар, ысырмалар, қақпалар, клапандар, клапандар), сондай-ақ ақпарат жинау құрылғылары (қысым, ағын, температура датчиктері, деңгей өлшегіштер, су сапасының көрсеткіштерін анықтау датчиктері және т.б.). Екінші деңгей - жеке құрылыстарды жергілікті басқару жүйелері (ЖБЖ). Бұл деңгейде үлкен әртүрлілік бар, өйткені технологиялық процестер айтарлықтай ерекшеленеді. Қазіргі уақытта мұндай басқару жүйелері өндіріске белсенді түрде енгізілуде. Мұндай басқару жүйелері жеке құрылымның жұмысын автоматтандырады, белгілі бір мағынада осы құрылымдағы технологиялық процестердің оңтайлы ағымына қол жеткізуге мүмкіндік береді. Үшінші (жоғарғы) деңгейде персонал үшін станцияның жұмыс істеуі туралы ақпаратты көрсету, деректерді жинау және статистикалық өңдеу, есептерді дайындау, алдын алу және авариялық дабыл беру жүзеге асырылады, басқа автоматтандырылған жүйелермен байланысу мүмкіндігі көзделеді. Деңгейлердің әрқайсысы иерархиялық құрылымға сәйкес ақпараттық байланыстардың басқа деңгейімен байланысты. Жоғарғы деңгей төменгі деңгейден ақпаратты тек екінші деңгей арқылы ала алады және керісінше. Осылайша, әр деңгейдің функционалды толықтығына және олардың төменнен жоғарыға дейін батареяның қызмет ету мүмкіндігіне қол жеткізіледі. Автоматтандыру құралдары мен құралдарына қойылатын технологиялық талаптар автоматтандырылған басқару жүйесі құрылатын техникалық құралдар келесі топтарға бөлінеді: - Ақпараттық құралдар-бастапқы ақпарат датчиктері. - Ақпаратты өңдеу және шешім қабылдау құралдары. - Ақпарат беру желілері - Атқарушы құрылғылар. Автоматтандыру аспаптары мен құралдары су тазарту станциясының құрылыстарында іске асырылатын технологиялық процестердің ерекшелігіне сәйкес келуі тиіс. Бастапқы ақпарат сенсорлары Су сапасының көрсеткіштерін анықтауға арналған құрылғылар ерекше датчиктер болып табылады. Бұл датчиктердің жұмысы әртүрлі принциптерге негізделуі мүмкін және оларды электрохимиялық деп бөлуге болады, оларға кондуктометриялық, Потенциометриялық және амперометриялық жатады; оптикалық, оларға фотометриялық және спектрлік жатады; хроматографиялық. Басқару жүйелерінде жұмыс істеу үшін сенсорлар үздіксіз ақпарат беріп, жоғары сезімталдық пен дәлдікке ие болуы керек. Датчиктерді іске асыру кезіндегі аппараттық шешімдер әр көрсеткішке тән. Жалпы жағдайда сенсордың құрылымдық схемасы суретте көрсетілген схемаға сәйкес келеді және келесі негізгі блоктардан тұрады: өлшенетін электрлік емес шаманы бастапқы электр сигналына түрлендіруге арналған бастапқы түрлендіргіш; Бастапқы электр сигналын күшейтуге және одан әрі түрлендіруге арналған өлшеу схемасы; өлшенетін шаманы салыстыру жүргізілетін ЭТАЛОН. Қазіргі заманғы есептегіштерде шығыс сигналын есептеу құрылғысына беру үшін сандық түрге түрлендіруге болады. Мысал ретінде АОВ-Ю хромын өлшеудің спектрофотометриялық датчиктерін және AOВ-9, TВ-346 лайлылығын өлшеуді, АПК-01 хлорының артық концентрациясын анықтаудың амперометриялық датчигін, рН иондарының белсенді концентрациясының электрометриялық датчигін (рН-201) келтіруге болады. Осы арнайы датчиктерден басқа, су тазарту станцияларында стандартты су мен реагент ағынының датчиктері, қысым мен деңгей датчиктері, температура датчиктері және т. б. кеңінен қолданылады. Ақпаратты өңдеу және шешім қабылдау құралдары Қазіргі уақытта бұл құралдар ретінде негізінен әртүрлі өңдеу қуаттылығының өнеркәсіптік контроллері, микропроцессорлық тақталар жиынтығы, өнеркәсіптік орындаудағы дербес компьютерлер пайдаланылуы тиіс. Бұл есептеу техникасын Advantech, Simens, Analog Devices, Octagon Systems, Omron және отандық сияқты шетелдік компаниялар шығарады. Сандық есептеу құралдары мен аналогтық техниканы біріктіру үшін СО-да арнайы модульдер (объектімен байланыс құрылғылары) қолданылады. Автоматтандырылған басқару жүйесінің бірінші (төменгі) деңгейінде әдетте қарапайым, мүмкіндігі шектеулі микроконтроллерлер қолданылады. Екінші деңгейде (құрылысты басқару) ондаған сенсорлардан ақпаратты қабылдауға және өңдеуге және ондаған атқарушы құрылғыларды басқаруға қабілетті жоғары өнімді өнеркәсіптік компьютерлер мен контроллерлер болуы керек. Үшінші деңгейде өнеркәсіптік дизайндағы бір немесе бірнеше дербес компьютерлер қолданылады. Ақпаратты беру желілері Автоматтандырылған жүйе таратылғандықтан, әр түрлі деңгейдегі жүйелерді біртұтас байланыстыру үшін әр түрлі ақпарат беру арналарын қолдану қажет. Әдетте, бұл өнеркәсіптік қолдану үшін арнайы жасалған сандық арналар. RS-232C, RS-485 стандарттары бойынша жұмыс істейтін арналар кеңінен қолданылады. Екінші және үшінші деңгейдегі есептеу құралдарын байланыстыру үшін жергілікті есептеу желісін де қолдануға болады (мысалы, Ethernet). Егер қандай да бір құрылым айтарлықтай қашықтықта болса, ақпаратты беру үшін радиоарналарды қолдану өте орынды. Атқарушы құрылғылар Барлық атқарушы құрылғылар әдетте электрлік болып табылады. Бұл әртүрлі қозғалтқыштар: синхронды, асинхронды, тұрақты ток. Қозғалтқыштардың айналу жиілігін өзгерту арқылы технологиялық параметрлердің реттелуін бақылайтын өзіндік басқару жүйелері болуы мүмкін. Электр қозғалтқыштарының көмегімен әртүрлі сорғылар, араластырғыштар, компрессорлар, диспенсер сорғылары қозғалады. Клапандар, қақпалар, клапандар да электр жетегіне ие. Алгоритмдік қамтамасыз ету АБЖ-ның маңызды құрамдас бөліктерінің бірі болып табылады. Жергілікті басқару жүйелерінің жұмыс алгоритмдері жеткілікті дәрежеде пысықталған және көптеген қолданыстағы станцияларда қолданылады. Тұтастай алғанда бүкіл жүйенің оңтайлы жұмыс істеуі жоғарғы деңгейдегі компьютерлердің алгоритмдерімен анықталады. Олар ұсынылған тәсілдің айрықша ерекшелігін құрайды. Ақпаратты жинау, өңдеу және көрсетудің жалпы қабылданған алгоритмдерінен басқа, Екінші деңгейдегі басқару жүйелеріне бағдарларды әзірлеу үшін оңтайландырылған параметрлердің мәндерін есептеу алгоритмдері маңызды рөл атқарады. Бұл қондырғылар кез-келген критерий бойынша бүкіл су тазарту станциясының жұмысын оңтайландыру үшін жасалады. Көбінесе мұндай критерий ретінде экономикалық, мысалы, келтірілген шығындар таңдалады. Жоғарғы деңгейдегі компьютерлердің жұмыс алгоритмінің схемасы Басқару жүйелерін бағдарламалаудың қазіргі даму деңгейі бағдарламалық жасақтаманы әзірлеуді және қолдауды едәуір жеңілдетеді, бағдарламалық өнімнің сенімділігін арттырады. Қазіргі уақытта әзірленіп жатқан жобалардың барлығы дерлік технологиялық процестерді басқаратын бағдарламаларды құруға арналған SCADA деп аталатын жүйелерді пайдаланады (отандық SCADA-Trace MODE жүйесі). Бағдарламалық жасақтама нақты уақыттағы операциялық жүйелер ортасында жұмыс істейді (QNX, RTX және т.б.). SCADA жүйелері реттеудің стандартты (P, PI, PID) заңдарын оңай бағдарламалауға мүмкіндік береді, кез-келген логикалық функциялардың орындалуын қамтамасыз етеді, станцияның технологиялық процестерінің бүкіл тізбегін көрнекі түрде көрсетуге мүмкіндік береді, станцияның параметрлері туралы қажетті ақпаратты ұсынады және т. б. Арнайы, стандартты емес алгоритмдерді бағдарламалау жоғары деңгейлі тілдерде жүзеге асырылады (мысалы, С.Паскаль). Тұрақты тексерулер мен инспекциялар: су тазарту қондырғыларының жұмысын қадағалау мен бақылауды қамтамасыз ету үшін тұрақты тексерулер мен инспекциялар жүргізіледі. Мұндай инспекциялар кезінде жүйелердің жұмысына талдау, жабдықтың жарамдылығын тексеру, экологиялық және санитарлық нормалардың сақталуын бақылау, сондай-ақ суды тазартудың тиімділігі мен сапасын бағалау жүргізіледі. Суды тазарту қондырғыларының жұмысын басқару және қадағалау суды қауіпсіз және тиімді тазартуда маңызды рөл атқарады. Белгілі бір құрылымның ерекшеліктеріне және оның жүктемесіне сәйкес келетін басқарудың қолайлы әдісін таңдау маңызды. Су тазарту құрылыстарының жұмысын басқару және қадағалау тақырыбын зерделеу барысында осы құрылыстардың тиімді жұмыс істеуі ауыз судың сапасын қамтамасыз етуде және қоршаған ортаны қорғауда шешуші рөл атқаратыны анықталды. Су тазарту құрылыстарының жұмысын басқару және қадағалау суды тазартудың нормативтік деңгейін, процестердің экономикалық тиімділігін және экологиялық талаптарды сақтауды қамтамасыз етуге бағытталған іс-шаралар кешені болып табылады. Талдау барысында басқару мен қадағалаудың негізгі міндеттері мыналар екендігі анықталды: - Тазартудың әртүрлі кезеңдеріндегі судың сапасын бақылау. - Жабдыққа техникалық қызмет көрсету мен жөндеуді жоспарлау және бақылау. - Қоршаған ортаны қорғау саласындағы нормативтер мен стандарттардың сақталуын қамтамасыз ету. - Олардың тиімділігін арттыру және пайдалану шығындарын азайту мақсатында су тазарту құрылыстарының жұмыс процестерін оңтайландыру. Сонымен қатар, су тазарту қондырғыларының жұмысын сәтті басқару және қадағалау үшін мыналар қажет екендігі атап өтілді: - Суды тазарту үшін заманауи технологиялар мен жабдықтарды қолдану. - Сумен жабдықтау және суды тазарту саласында қажетті білімі мен дағдылары бар білікті персонал. - Суды тазарту процестерін бақылау мен басқарудың тиімді жүйелерін әзірлеу және енгізу. - Басқару мен қадағалаудың техникалық және ұйымдастырушылық аспектілерін үнемі жаңарту және жетілдіру. Жалпы, су тазарту қондырғыларының жұмысын басқару және қадағалау таза ауыз суға қол жетімділікті қамтамасыз етуде және қоршаған ортаны сақтауда маңызды рөл атқарады. Дұрыс жоспарлау, тиімді мониторинг және нормативтер мен стандарттарды қатаң сақтау ұзақ мерзімді перспективада су тазарту құрылыстарының тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 33.53 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|