Изучение технологических процессов очистки грунтовых вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Список сокращений

АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическим процессом;

ПЛК - программируемый логический контроллер;

ПТК - программно-технический комплекс;

СОЖ - станция обезжелезивания;

СПИВ - станция повторного использования воды;

УФО - установка ультрафиолетовой очистки;

LT - ультразвуковой уровнемер;

LSA - контактный уровнемер;

M - затвор.



Реферат

Дипломный проект: 102 страницы, 37 рисунков, 25 таблиц, 16 источников.

АСУ ТП, SIEMENS, TIA PORTAL, ПЛК, ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ ВОДЫ, УЛЬТРАФИАЛЕТОВАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ, АВТОМАТИЗАЦИЯ.

Очистка грунтовых вод или водоподготовка -- комплекс физических, химических и биологических процессов для снижения содержания в воде вредных примесей и обогащения ее недостающими ингредиентами, чтобы сделать ее пригодной для хозяйственно-питьевого, промышленного или сельскохозяйственного использования.

В поверхностных и подземных природных водах обычно присутствуют во взвешенном состоянии песчаные и глинистые частицы, ил, планктон, коллоиды органического и минерального происхождения, в том числе: гуматы, кремне-кислота, гидроксид трехвалентного железа; в истиннорастворимом состоянии -- минеральные соли натрия, магния, кальция, фтора, двухвалентного железа, хлориды, сульфаты, бикарбонаты и др.

В воде нередко присутствуют также антропогенные загрязнения: соединения азота, фосфора, нефтепродукты, пестициды, токсичные вещества: мышьяк, стронций, бериллий, тяжелые металлы. Обычно в воде обнаруживаются также бактерии и вирусы. Кислород, диоксид углерода и сероводород -- интенсифицируют процессы коррозии металлических трубопроводов и оборудования. После хлорирования цветных вод, а также вод, загрязненных нефтепродуктами и планктоном, образуются канцерогенные хлорорганические соединения. В ряде случаев в воде обнаруживается метан, что иногда является взрывоопасным.

В настоящее время разрабатывается большое количество методов очистки грунтовых вод от вредных примесей с множеством дополнительных очистных средств.

Целями дипломного проекта являются изучение технологических процессов очистки грунтовых вод (обезжелезивание и ультрафиолетовая очистка) и разработка алгоритмов работы ПЛК для улучшения качества очистки.

вода примесь автоматизированный обогащение



Оглавление

Введение

1. Технологии очистки грунтовых вод

1.1 Технология обезжелезивания грунтовых вод

1.2 Технология ультрафиолетовой очистки грунтовых вод.

2. Составные части автоматизированной системы управления «Петровичи»

2.1 Состав программно-технического комплекса станции обезжелезивания (ПТК СОЖ)

2.2 Состав программно-технического комплекса станции повторного использования воды (ПТК СПИВ)

2.3 Состав программно-технического комплекса ультрафиолетовой обработки воды (ПТК УФО)

2.4 Состав программно-технического комплекса камеры переключения №2 (ПТК КП-2)

3. Датчики, контроллерное оборудование и исполнительные механизмы системы

3.1 Измерительные преобразователи MultiRanger 100/200 для ультразвуковых сенсоров Echomax

3.2 Ультразвуковые датчики уровня Siemens Sitrans Echomax XPS

3.3 Емкостные датчики уровня Siemens Pointek CLS 100

3.4 Погружные датчики гидростатического уровня Siemens Sitrans MPS

3.5 Электромагнитные расходомеры Siemens MAGFLO

3.6 Преобразователь сигналов электромагнитного расходомера MAG 6000 (Измерительный преобразователь MAGFLO MAG 6000)

3.7 Многооборотный электропривод AUMA SA 07.1 - SA 16.1

3.8 Программируемые контроллеры и среда разработки программного обеспечения

3.9 Контакторы SIEMENS 3RT10

4. Описание режимов работы технологического оборудования

4.1 Работа технологического оборудования в автоматическом режиме

4.2 Работа технологического оборудования в ручном режиме

4.3 Работа технологического оборудования в дистанционном режиме

5. Аппаратная и программная часть системы

5.1 Аппаратная и программная часть подсистемы обезжелезивания

5.1.1 Технологическая схема фильтрации

5.1.2 Алгоритм и код программы работы ПЛК подсистемы фильтрации

5.2 Аппаратная и программная часть подсистемы ультрафиолетового обеззараживания

5.2.1 Технологическая схема подсистемы ультрафиолетового обеззараживания

5.2.2 Алгоритм и код программы работы ПЛК подсистемы ультрафиолетового обеззараживания

6. Утилизация отходов водоподготовки и очистки сточных вод станции №9 «ПЕТРОВИЧИ»

7. Охрана труда

7.1 Производственная санитария, техника безопасности и пожарная профилактика

7.1.1 Метеоусловия

7.1.2 Вентиляция и отопление

7.1.3 Освещение

7.1.4 Шум

7.1.5 Электробезопасность

7.1.6 Излучение

7.1.7 Пожарная безопасность

7.2 Требования к помещениям для работы с ВДТ, ЭВМ и ПЭВМ

8. Экономическая часть. Затраты на модернизацию АСУ ТП «ПЕТРОВИЧИ»

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

Введение

В основе работы станции «Петровичи» лежит стандартная технологическая схема обезжелезивания воды при помощи безнапорного фильтра (Рисунок 1). Вода от скважины поступает в аэрационное устройство, где обогащается кислородом воздуха до 10-12 мг/л и одновременно свободным изливом над поверхностью воды фильтра освобождается от избыточного количества растворенных газов (углекислоты и сероводорода). Далее вода проходит через безнапорный фильтр. Обезжелезивание происходит ниспадающим потоком в объёме фильтрующей загрузки. Очищенная вода после фильтра поступает в резервуар, из которого подается насосом 2-го подъёма на установку обеззараживания воды и далее в сеть потребителя.

Рисунок 1 - Технологическая схема очистки грунтовых вод

По мере работы фильтра увеличивается количество задержанных им загрязнений: нарастает толщина пленки на поверхности фильтрующей загрузки, увеличивается количество загрязнений, отложившихся в толще загрузки, и глубина их проникания в песок, возрастает сопротивление фильтра.

Промывка фильтров осуществляется восходящим потоком исходной воды с использованием того же насоса. Для этого подачу исходной воды на фильтры прекращают и подают воду через дренажную систему [1]. Переключение режимов осуществляется простым поворотом рукоятки шарового крана. Промывная вода поступает в дренажную систему фильтра, равномерно распределяется по площади фильтра и поднимается вверх через загрузку с интенсивностью, обеспечивающей переход зерен фильтрующей загрузки во взвешенное состояние.

Зерна расширившегося песка, хаотично двигаясь, соударяются друг с другом, налипшие загрязнения оттираются и попадают в промывную воду. Промывная вода вместе с вымытыми загрязнениями из фильтра отводится в канализацию, не увлекая за собой частицы взмученного и поднятого водой песка. Фильтр промывают до тех пор, пока вода не станет прозрачной.



1. Технологии очистки грунтовых вод

1.1 Технология обезжелезивания грунтовых вод

В природных условиях в воде, чаще подземной, а иногда и в воде поверхностных источников содержится железо в таком количестве, которое делает ее непригодной для использования без специальной обработки. Так, анаэробная (не имеющая контакта с воздухом) прозрачная подземная вода может содержать соединения двухвалентного железа (Fe2+) до нескольких миллиграммов на литр без ее помутнения при прямой подаче из источника[2]. Однако при контакте с воздухом, а точнее с кислородом воздуха, двухвалентное железо окисляется до трехвалентного коллоидного состояния (формула 1), что придает воде характерный красно-коричневый оттенок:

4Fe(НСО3)2 + О2 +2Н2О=4 Fe(ОН)3 +8СО2 (1)

Гидроксид трехвалентного железа Fe(ОН)3 коагулирует и переходит в оксид железа Fe2О3 , 3Н2О, выпадающий в виде бурых хлопьев. Эти хлопья, выпадая в осадок, могут вызвать зарастание труб. Зарастанию способствуют также железистые бактерии, которые развиваются в воде, содержащей железо.

В воде поверхностных источников обычно содержится растворенный кислород, поэтому ионов двухвалентного железа в этой воде, как правило, нет.

1.2 Технология ультрафиолетовой очистки грунтовых вод

Технология ультрафиолетового обеззараживания воды основана на бактерицидном действии УФ излучения [3].

Ультрафиолетовое излучение -- электромагнитное излучение, занимающее диапазон между рентгеновским и видимым излучением (диапазон длин волн от 100 до 400 нм). Различают несколько участков спектра ультрафиолетового излучения (рисунок Рисунок 2), имеющих разное биологическое воздействие: УФ-A (315-400 нм), УФ-B (280-315 нм), УФ-C (200-280 нм), вакуумный УФ (100-200 нм).

Из всего УФ диапазона участок УФ-С часто называют бактерицидным из-за его высокой обеззараживающей эффективности по отношению к бактериям и вирусам. Максимум бактерицидной чувствительности микроорганизмов приходится на длину волны 265 нм.

УФ излучение - это физический метод обеззараживания, основанный на фотохимических реакциях, которые приводят к необратимым повреждениям ДНК и РНК микроорганизмов (Рисунок 3). В результате микроорганизм теряет способность к размножению (инактивируется).

Рисунок 2 - Ультрафиолет в спектре электромагнитного излучения



Рисунок 3 - Механизм ультрафиолетового обеззараживания

Технология УФ обеззараживания может применяться как в системах водоподготовки и водоотведения, так и при обеззараживании воздуха и поверхностей.

Основные преимущества УФ технологии:

высокая эффективность обеззараживания в отношении широкого спектра микроорганизмов, в том числе устойчивых к хлорированию микроорганизмов, таких как вирусы и цисты простейших;

отсутствие влияния на физико-химические и органолептические свойства воды и воздуха, не образуются побочные продукты, нет опасности передозировки;

низкие капитальные затраты, энергопотребление и эксплуатационные расходы;

УФ установки компактны и просты в эксплуатации, не требуют специальных мер безопасности.

Основными промышленно применяемыми источниками УФ излучения являются ртутные лампы высокого давления и ртутные лампы низкого давления, в том числе их новое поколение - амальгамные. Лампы высокого давления обладают высокой единичной мощностью (несколько кВт), но более низким КПД (9-12%) и меньшим ресурсом, чем лампы низкого давления (КПД 40%), единичная мощность которых составляет десятки и сотни ватт. УФ системы на амальгамных лампах чуть менее компактны, но гораздо более энергоэффективны, чем системы на лампах высокого давления. Поэтому требуемое количество УФ оборудования, а также тип и количество используемых в нем УФ ламп, зависит не только от требуемой дозы УФ облучения, расхода и физико-химических показателей качества обрабатываемой среды, но и от условий размещения и эксплуатации.



2. Составные части автоматизированной системы управления «Петровичи»

Автоматизированная система управления технологическими процессами водозаборной станции «Петровичи» (рисунок Рисунок 4), далее по тексту АСУ ТП, предназначена для оперативного управления технологическим процессом очистки питьевой воды.

Объекты контроля и управления АСУ ТП:

станция обезжелезивания (СОЖ);

станция повторного использования воды (СПИВ);

установка ультрафиолетового обеззараживания СОЖ (МИНИ УФО);

камера переключения №2 (КП-2);

установка ультрафиолетового обеззараживания (УФО).

Рисунок 4 - Схема автоматизации станции "Петровичи"

АСУ ТП представляет собой трёхуровневую систему:

0 уровень (объектный);

1 уровень (контроллерный);

2 уровень (диспетчеризации).

В приведенной ниже таблице Таблица 1 указаны составные единицы оборудования каждого из уровней.

Таблица 1 - Составные уровни системы

Уровень	Состав уровня
0	Датчики, исполнительные механизмы, запорная арматура, устройства защиты исполнительных механизмов, насосные агрегаты.
1	Контроллер, модули расширения, средства передачи данных, интеллектуальные устройства сбора и обработки данных.
2	Автоматизированное рабочее место оператора: персональный компьютер, оборудование связи, принтер.

0 уровень - уровень объекта включает датчики для сбора информации о ходе технологического процесса, электроприводы и исполнительные механизмы для реализации регулирующих и управляющих воздействий. Датчики поставляют информацию на 1-уровень.

Для снижения объёмов передаваемых данных, информация в контроллерах предварительно обрабатывается. Обработанные данные в автоматическом режиме передаются на 2-ой уровень.

Станция управления с установленной SCADA-системой предназначена для отображения хода технологического процесса и оперативного управления. SCADА - это специализированное программное обеспечение, ориентированное на обеспечение интерфейса между оператором и АСУТП.

2.1 Состав программно-технического комплекса станции обезжелезивания (ПТК СОЖ)

Станция обезжелезивания воды предназначена для удаления из холодной воды железа 2-х и 3-х валентного (до 10 мг./дм3), сероводорода, марганца методом фильтрации сырой воды. СОЖ имеет в своём составе десять камер фильтрации (Рисунок 5). Восемь камер (№1-№8) предназначены для фильтрации сырой воды. Две камеры (№9, №10) предназначены для фильтрации осветлённой воды, поступающей со СПИВ. Промывная вода из камер фильтрации сбрасывается на станцию повторного использования воды (СПИВ) или на площадки-шламонакопители.

Схема автоматизации фильтра СОЖ показана на рисунке Рисунок 6.

ПТК СОЖ обеспечивает автоматизацию процессов:

подача сырой воды в камеры фильтрации №1-8;

подача осветлённой воды в камеры обеззараживания;

подача осветлённой воды в камеры фильтрации №9,10;

отвод фильтрата;

обратная промывка фильтра в камерах фильтрации №1-10;

контроль технологических параметров процесса фильтрации, промывки, обеззараживания.

Рисунок 5 - Камера фильтрации



Рисунок 6 - Схема автоматизации камеры фильтрации СОЖ

Полная автоматизация работы станции обеспечивается технологической схемой промывки фильтров с применением современной и надёжной запорно-регулирующей арматуры (гидравлических затворов) и средств автоматики. Шкаф управления затворами каждого фильтра показан на рисунках Рисунки 7а,б. Приборный шкаф СОЖ показан на рисунках Рисунок 8а,б.

Рисунки 7а,б - Шкаф управления камерой фильтрации

Компоненты ПТК СОЖ:

Приборы, датчики, исполнительные устройства, установленные на технологических объектах:

Ультразвуковой уровнемер с преобразователем уровня Multiranger + Echomax XPS 10 (10 шт.);

Контактный датчик уровня CLS 100 (10 шт.);

Счётчик жидкости ультразвуковой Siemens MAG (5 шт.);

Электропривод затвора (60 шт., тип AUMA SG, AUMA SА ) с датчиками контроля положения затвора и температуры подшипников электродвигателя

Видеокамера цифровая IP (5шт).

Шкафы автоматики ПТК :

Шкаф АСУ (1 шт.).

Шкаф управления затворами MИНИ УФО (1шт).

Шкаф оборудования ЛВС (1 шт.).

Шкаф серверный (1 шт.).

Шкаф приборный (1шт.).

Шкаф управления затворами камер фильтрации (рисунок 7а,б) (10 шт.).

Программное обеспечение.

Рисунок 8а,б - Приборный шкаф СОЖ

2.2 Состав программно-технического комплекса станции повторного использования воды (ПТК СПИВ)

Сооружение повторного использования воды (Рисунок 12) предназначено для очистки промывной воды от железа методом отстоя. Отработанная промывная вода по напорно-самотёчному трубопроводу поступает в отстойник на отстаивание. После 8 часового отстаивания осветлённая вода равномерно через трубу-поплавок поступает в колодец-усреднитель. Из колодца-усреднителя осветлённая вода насосом прокачивается через МИНИ УФО и далее на СОЖ к фильтрам №9, №10 для дальнейшей очистки. Управление подачей промывной и осветлённой водой осуществляется системой затворов с электроприводом. Шкафы управления СПИВ показаны на рисунках Рисунок 9,Рисунки 10а,б.

Рисунок 9 - Шкафы управления СПИВ. Вид снаружи



Рисунки 10а,б - Шкафы управления спив. Вид изнутри

Для перекачки шлама из отстойников на иловые площадки используются песковые насосы. Переливная вода откачивается из приямка дренажными насосами.

Полная автоматизация работы станции, достигается применением современной и надёжной запорно-регулирующей арматуры (гидравлических затворов) и средств автоматики. Схема автоматизации СПИВ показана на рисунке

Рисунок 11 - Схема автоматизации СПИВ



Рисунок 12 - Сооружение повторного использования воды

ПТК СПИВ включает:

Приборы, датчики, исполнительные устройства, установленные на технологических объектах:

Ультразвуковой уровнемер с преобразователем уровня Multiranger + Echomax XPS 10 (6 шт.);

Электропривод затвора (26 шт., тип AUMA SG, AUMA SА ) с датчиками контроля положения затвора и температуры подшипников электродвигателя;

Насосы:

- NP 3127-180 HT N=5,9 кВт (2 шт.) - подача осветлённой воды из колодца-усреднителя в напорный трубопровод осветлённой воды (В13Н);

- ПР 12,5/12,5 N=2,2кВт (2 шт.) - перекачка шлама из отстойников на иловые площадки;

- Grundfos 12.50.11.3, N=1,1 кВт (2 шт.) - аварийно-дренажные.

Видеокамера цифровая IP (1шт);

Шкафы автоматики ПТК:

Шкаф АСУ.

Шкаф управления 16-ю затворами (1 шт.).

Шкаф управления 10-ю затворами (1шт.).

Шкаф управления насосами (1шт.).

Шкаф оборудования ЛВС (1 шт.).

Локальный пост управления (31 шт.).

Программное обеспечение.

2.3 Состав программно-технического комплекса ультрафиолетовой обработки воды (ПТК УФО)

Установка ультрафиолетовой обработки (рисунок Рисунок 14) используется для обеззараживания воды, подаваемой в городскую сеть. Автоматизируется подача воды в камеры обеззараживания. Автоматизация работы установки, достигается применением гидравлических затворов с электроприводом и средств автоматики. Схема автоматизации УФО показана на рисунке Рисунок 13. Шкаф управления УФО показан на рисунке Рисунок 15.

ПТК УФО включает:

Исполнительные устройства, установленные на технологических объектах:

Электропривод затвора AUMA SА 10.2 - F10 (10 шт.) с датчиками контроля: положение затвора, температуры подшипников электродвигателя;

Шкафы автоматики ПТК:

Шкаф оборудования ЛВС (1 шт.).

Шкаф управления затворами (1шт.).

Локальный пост управления (10 шт.).

Программное обеспечение.



Рисунок 13 - Схема автоматизации УФО

Рисунок 14 - Ультрафиолетовые стерилизаторы



Рисунок 15 - Шкаф управления УФО

2.4 Состав программно-технического комплекса камеры переключения №2 (ПТК КП-2)

Камера переключения используется для управления потоками воды, подаваемой со станции 2-го подъёма на станцию УФО и промывку фильтров СОЖ. Автоматизация управления, достигается применением затворов с электроприводом и средств автоматики. Схема автоматизации КП-2 показана на рисунке Рисунок 16.

Шкаф управления затворами КП-2 показан на рисунках Рисунки 17а,б.

ПТК КП-2 включает:

Исполнительные устройства, установленные на технологических объектах:

Электроприводы затвора (7 шт., тип AUMA SG) с датчиками контроля положения затвора и температуры подшипников электродвигателя;

Видеокамера цифровая IP (1шт).

Шкафы автоматики ПТК:

Шкаф оборудования ЛВС (1 шт.).

Шкаф управления затворами КП (1ед.).

Программное обеспечение.

Рисунок 16 - Схема автоматизации КП-2

Рисунки 17а,б - Шкаф управления КП-2



3. Датчики, контроллерное оборудование и исполнительные механизмы системы

3.1 Измерительные преобразователи MultiRanger 100/200 для ультразвуковых сенсоров Echomax

Рисунок 18 - Измерительный преобразователь Multiranger 100/200

Технические характеристики измерительных преобразователей MultiRanger 100/200 для ультразвуковых сенсоров Echomax показаны в таблице Таблица 2.

Таблица 2 - Технические характеристики Multiranger

Тип	Измерительный преобразователь
Совместимые сенсоры	ST-H и Echomax серии XPS-10/10F, XPS 15/15F, XCT-8, XCT-12 и XRS-5
Диапазон измерений	0.3.. 15 м
Точность	0.25% или 6 мм (действует большее значение)
Температурная компенсация	-50.. 150 °C
Температура эксплуатации	-20.. 50 °C
Функция на выходе	6 реле 5А 250 В AC, 4.. 20 мА, 0.. 20 мА
Модули коммутации	PROFIBUS DP, DeviceNet
Питание	AC / DC
Материал корпуса	Поликарбонат
Настройка диапазона измерения	Ручной программатор или через ПК

Siemens MultiRanger (рисунок Рисунок 18) представляет собой измерительный преобразователь для ультразвуковых датчиков уровня Echomax с короткими и средними диапазонами измерения (до 15 м).

Преобразователи MultiRanger 100 и MultiRanger 200 расширяют возможности стандартных датчиков уровня, поскольку обладают следующими преимуществами[4]:

Коммуникация со встроенным Modbus RTU через RS 485.

Совместимость с системой SmartLinx и ПО конфигурирования SIMATIC PDM и Dolphin Plus.

Одно- или двухканальное измерение уровня (опция).

Автоматическое подавление ложного отражения от неподвижных деталей конструкции;

3 реле (стандарт), 6 реле (опция);

Передатчик/приемник с дифференциальным усилителем для подавления

Синфазных помех и улучшенное отношение сигнал/шум;

Полевой корпус или монтаж в панель управления.

Измерительные преобразователи MultiRanger 100/200 в комплекте с сенсорами Echomax подходят для различных материалов: отходы, мазут, кислоты, древесная стружка (в том числе с образованием высоких насыпных конусов).

MultiRanger предлагает одно- или двухканальное измерение, цифровую коммуникацию со встроенным Modbus RTU через RS 485 и тем самым является совместимым с Dolphin Plus и SIMATIC PDM, что позволяет осуществлять конфигурирование и настройку через PC. ПО Sonic Intelligence® для обработки отраженного сигнала обеспечивает надежные результаты измерения.

Преобразователь MultiRanger 100 обеспечивает доступные функции сигнализации уровня, а также включение/выключение и последовательное управление насосами.

MultiRanger 200 контролирует расход и характеризуется расширенными функциями сигнализации реле, управления насосами и вычислением объема.

3.2 Ультразвуковые датчики уровня Siemens Sitrans Echomax XPS

Ультразвуковые датчики уровня Siemens SITRANS Echomax XPS (Рисунок 19) широко используются для измерения и контроля объема жидких и сыпучих веществ в резервуаре и уровня заполнения емкости[5].

Технические характеристики Ультразвуковые датчики уровня Siemens Sitrans Echomax XPS показаны в таблице Таблица 3.

Принцип работы ультразвуковых уровнемеров основан на том, что звуковые волны отражаются от препятствия, которыми являются объекты измерения. Излучатель ультразвукового уровнемера, расположенный в корпусе датчика, посылает ультразвуковые волны, часть которых отражается от объекта измерения и возвращается назад в приемник. В датчике принятый отраженный сигнал преобразуется встроенной электроникой в напряжение. Таким образом, интегрированный контроллер измеряет время, за которое сигнал проходит путь от излучателя, отражается от объекта и возвращается в приемник.



Рисунок 19 - Ультразвуковой сенсор Siemens Sitrans Echomax

Таблица 3 - Технические характеристики Siemens Sitrans Echomax

Тип	Уровнемер
Принцип действия	Ультразвуковой
Измеряемая среда	Жидкость, сыпучее вещество
Диапазон измерений	0.3..40 м
Температура эксплуатации	-40..95 °C
Давление в системе	0.5 / 8 бар
Материал	PVDF, опция
Настройка диапазона измерения	MultiRanger 100/200 и ручной программатор

Преимущества ультразвуковых датчиков уровня очевидны, ведь отсутствует контакт с продуктом, а поэтому на уровнемере не образуются отложения.

Sitrans Echomax XPS это ультразвуковые уровнемеры, состоящие из ультразвукового сенсора и блока электроники (преобразователя сигналов) Multiranger 100/200 в раздельных корпусах. Отдельный блок электроники с дисплеем значительно расширяет возможности по настройке и обработке данных от сенсора.

Echomax XPS предлагает варианты с диапазонами измерения до 40 м и температурой до 95 °C. Особенностью уровнемеров Sitrans Echomax XPS являются: встроенная температурная компенсация, химическая стойкость, широкий температурный диапазон эксплуатации и самоочистка.

Датчики бывают трех исполнений Sitrans Echomax XPS 10 (диапазон 0.3- 10м); Sitrans Echomax XPS 15 (диапазон 0.3- 15м); Sitrans Echomax XPS 30 (диапазон 0.6- 30м) и Sitrans Echomax XPS 40 (диапазон 0.9- 40м).

3.3 Емкостные датчики уровня Siemens Pointek CLS 100

Емкостные сигнализаторы уровня Siemens Pointek CLS 100 (рисунок Рисунок 20) измеряют предельный уровень как жидких, так и сыпучих веществ, пластиковых гранул и т.д. При проведении контактных измерений с помощью механических датчиков уровня (например, поплавковых датчиков уровня) возможны ошибки из-за образования отложений, кроме того, механическим датчикам свойственен износ [6].

Электронные емкостные датчики уровня Pointek CLS 100 не содержат механических компонентов и устойчивы к налипаниям и изменениям свойств среды. Это делает датчики уровня Pointek особо надежными. Регулярного технического обслуживания и очистки не требуется. Полностью литая конструкция гарантирует надежную работу емкостного сигнализатора уровняв условиях вибрации, например, в резервуарах с мешалками. Защитный колпачок SensGuard защищает от износа, толчков и абразии при эксплуатации в тяжелых условиях.



Рисунок 20 - Емкостной датчик уровня Siemens Pointek CLS

Технические характеристики Емкостные датчики уровня Siemens Pointek CLS 100 показаны в таблице Таблица 4:

Таблица 4 - Технические характеристики Siemens Pointek CLS

Тип	Сигнализатор уровня
Принцип действия	Емкостной
Температура измеряемой среды	-40.. 110 °C
Давление в системе	-1.0.. 10 бар
Настройка диапазона измерения	Настройка чувствительности потенциометром
Функция на выходе	Реле AC/DC, транзистор DC, 4.. 20 мА
Питание	AC/DC

Емкостной сигнализатор уровня Pointek CLS 100 поставляется в трех версиях. Версия с соединительным кабелем имеет подключение к процессу из нержавеющей стали и опции зондов из PPS или PVDF. Стандартная версия емкостного сигнализатора уровня Pointek CLS100 имеет термопластичный корпус из полиэстра с подключением к процессу из нержавеющей стали, в комбинации с зондом из PPS или PVDF. 

3.4 Погружные датчики гидростатического уровня Siemens Sitrans MPS

Рисунок 21 - Гидравлический датчик уровня Siemens Sitrans MPS

Технические характеристики Погружные датчики гидростатического уровня Siemens Sitrans MPS показаны в таблице Таблица 5.

Таблица 5 - Технические характеристики Siemens Sitrans MPS

Тип	Уровнемер
Принцип действия	Гидростатическое давление
Диапазон измерения	0.. 2 бар
Точность	0.3% (от диапазона измерения)
Температура измеряемой среды	-10.. 80 °C
Давление разрушения мембраны	6 бар
Функция на выходе	4..20 мА
Питание	DC
Материал, контактирующий со средой	Нержавеющая сталь 1.4571

При непрерывном измерении уровня в емкости высота уровня измеряется непрерывно во всем диапазоне измерения уровнемера. Показатель обрабатывается, преобразуется в электрический сигнал и выдается датчиком (рисунок Рисунок 21). Для дальнейшей обработки сигнала используются программируемые переключаемые выходы или аналоговый выход [7].

Гидростатический датчик уровня Siemens Sitrans MPS представляет собой преобразователь давления с оборудованным с фронтальной стороны измерительной мембраной из нержавеющей стали и тензоризистивным датчиком. Блок электроники вместе с мембраной и датчиком заключены в прочный корпус из нержавеющей стали, на соединительном кабеле расположена вентиляционная трубка.

На мембрану датчика уровня жидкости Sitrans MPS действует гидростатическое давление, которое пропорционально глубине погружения. Мембрана датчика передает давление столба жидкости на тензорезистор, напряжение с которого передается в блок электроники, где преобразуется в нормированный сигнал 4..20 мА.

3.5 Электромагнитные расходомеры Siemens MAGFLO

Рисунок 22 - Электромагнитный расходомер MAGFLO

Принцип измерения электромагнитных датчиков расхода основан на законе Фарадея об электромагнитной индукции, а именно: в проводнике, который перемещается в электромагнитном поле, возникает электродвижущая сила (ЭДС). Эта ЭДС пропорциональная скорости перемещения проводника. Ток, вызванный ЭДС, называется индукционным током. Протекающая по трубопроводу проводящая жидкость является, в данном случае, проводником. В электромагнитном расходомере так же имеются: источник электромагнитного поля (катушки) и электроды, передающие возникающий индукционный ток в блок электроники[8]. По величине тока судится о величине расхода проводящей жидкости. Тип измеряемой среды - любая проводящая жидкость (проводимость более 5 мкСм/см).

Технические характеристики электромагнитные расходомеров MAGFLO) показаны в таблице Таблица 6:

Таблица 6 - Технические характеристики Siemens MAGFLO

Принцип действия	Электромагнитный
Присоединение в систему	Фланцевое
Диаметр Dy	15.. 2000 мм
Температура измеряемой среды	-40.. 180 °C
Давление	До 40 бар
Футеровка	Неопрен, EPDM, тефлон (PTFE), полиуретан, эбонит, Linatex
Точность	0.25% (с преобразователем MAG 6000), 0.5% (преобразователь MAG 5000)
Электроды	AISI 316 Ti, хастеллой, платина/иридий, монель, титан, тантал
Степень пыле-влаго-защиты	IP67/IP68

Электромагнитный расходомер Siemens SITRANS F M MAGFLO MAG 3100 (рисунок Рисунок 22) подходит для измерения расхода практически в любых условиях. Монтаж в систему осуществляется с помощью фланцев. Широкий спектр материалов футеровки и электродов, стойких к самым агрессивным веществам. Электромагнитный расходомер MAG 3100 состоит из датчика расхода MAG 3100 и электронного преобразователя сигналов MAG 5000 или MAG 6000.

Электромагнитные расходомеры MAGFLO легко настраиваются с помощью системы меню с использованием встроенных клавиатуры и дисплея и имеют пропорциональные расходу выходные токовый и частотно-импульсный сигналы, а также программируемый релейный выход. Электромагнитный расходомер MAG 3100 может иметь дозировочные функции и специальный блок очистки электродов.

3.6 Преобразователь сигналов электромагнитного расходомера MAG 6000 (Измерительный преобразователь MAGFLO MAG 6000)

Рисунок 23 - Измерительный преобразователь MAG 6000

Технические характеристики преобразователя сигналов электромагнитного расходомера MAG 6000 (измерительного преобразователя MAGFLO MAG 6000) показаны в таблице Таблица 7:



Таблица 7 - Технические характеристики MAG 6000

Точность	0.25% от измеряемого значения
Выходные сигналы	Токовый выход, цифровой выход, релейный выход
Температура эксплуатации	-20.. 50 °C (с дисплеем), -20.. 60 °C (без дисплея)
Индикация	Алфавитно- цифровой дисплей 3х20 символов для отображения действительного расхода, суммарных значений, установок, неисправностей с фоновой подсветкой
Питание	12- 24 В AC/DC, 115- 230 В AC
Степень пыле-влаго-защиты	IP67 (компактная версия)/IP20 (для монтажа в стойку)

Принцип измерения электромагнитных датчиков расхода основан на законе Фарадея об электромагнитной индукции, а именно: в проводнике, который перемещается в электромагнитном поле, возникает электродвижущая сила (ЭДС). Эта ЭДС пропорциональная скорости перемещения проводника. Ток, вызванный ЭДС, называется индукционным током. Протекающая по трубопроводу проводящая жидкость является, в данном случае, проводником. В электромагнитном расходомере так же имеются: источник электромагнитного поля (катушки) и электроды, передающие возникающий индукционный ток в блок электроники. По величине тока судится о величине расхода проводящей жидкости. Тип измеряемой среды - любая проводящая жидкость (проводимость более 5 мкСм/см).

Измерительный преобразователь MAGFLO Siemens MAG 6000 (рисунок Рисунок 23) обрабатывает поступающие сигналы от электромагнитного датчика расхода и обеспечивает функцию блока питания катушки индуктивности в электромагнитном датчике расхода.

Преобразователи MAGFLO MAG 6000[9] легко настраиваются с помощью системы меню на нескольких языках с использованием встроенных клавиатуры и дисплея и имеют пропорциональные расходу выходные токовый и частотно-импульсный сигналы, а также программируемый релейный выход.

3.7 Многооборотный электропривод AUMA SA 07.1 - SA 16.1

Конструктивные особенности привода показаны в таблице Таблица 8.

Таблица 8 - Конструктивные особенности AUMA SA 07.1 - SA 16.1

Тип электропривода	Многооборотный
Климатическое исполнение:	ТУ (теплый умеренный)
Температурный диапазон (С?)	-25...+80
Пылевлагозащита:	IP67

Технические характеристики привода показаны в таблице Таблица 9.

Таблица 9 - Технические характеристики AUMA SA 07.1 - SA 16.1

Присоединение к арматуре	EN ISO 5210
Модель	NORM
Крутящий момент (Нм)	10 - 1000
Скорость вращения (об/мин.)	4 - 180*
Питание ~ (B)	380 - 400 В, 50 Гц
Автоматизируемая арматура	Клапаны запорные, регулирующие, задвижки

Многооборотные приводы компании AUMA (рисунок Рисунок 24) работают от электродвигателей. Усилие к ним прикладывается через втулку. Для ручного управления предусмотрен маховик. Отключение в конечных положениях осуществляется концевым или моментным выключателем. Для управления и обработки сигнала привода требуется блок управления[10].

При настройке и вводе в эксплуатацию, а также в случае неисправности двигателя и потери питания, привод может управляться вручную. Ручное управление включается с помощью механики переключения, и выключается автоматически после включения мотора. При электромеханическом управлении маховик не двигается.

Во время техобслуживания рекомендуется использовать литиевую универсальную смазку с ЕР-присадками на основе минеральных масел.

Рисунок 24 - Электропривод AUMA SA 07.1 - SA 16.1

3.8 Программируемые контроллеры и среда разработки программного обеспечения

Программируемый контроллер Simatic S7-1200

Рисунок 25 - Программируемый логический контроллер Simatic S7-1200

Программируемые контроллеры SIMATIC S7-1200 (рисунок Рисунок 25) представляют собой новое семейство микроконтроллеров, предназначенных для решения самых различных задач автоматизации малого уровня.

Данные контроллеры универсального назначения имеют модульную конструкцию. Эти устройства могут работать в реальном масштабе времени, их также возможно применять для построения относительно простых узлов локальной автоматики, либо узлов комплексных систем автоматического управления, которые поддерживают интенсивный коммуникационный обмен данными посредством сети Industrial Ethernet/PROFINET и PtP (Point-to-Point) соединения.

Компактные пластиковые корпуса контроллеров S7-1200 имеют степень защиты IP20 и работают в температурном диапазоне от 0 до +50 °C. Они могут монтироваться на стандартную 35 мм профильную шину DIN или на монтажную плату[11].

Контроллеры способны обслуживать от 10 до 284 дискретных и от 2 до 51 аналоговых каналов ввода-вывода.

S7-1200 занимает на 35% меньший монтажный объем, по сравнению с контроллером S7-200, при одинаковых конфигурациях ввода-вывода.

К центральному процессору (CPU) S7-1200 возможно осуществление подключения коммуникационных модулей (CM); сигнальных модулей (SM) и сигнальных плат (SB) ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов. Вместе с ними применяются 4-канальный коммутатор Industrial Ethernet (CSM 1277) и модуль блока питания (PM 1207).

Программируемый контроллер Simatic S7-300



Рисунок 26 - Программируемый логический контроллер Simatic S7-300

Программируемый логический контроллер SIMATIC S7-300 (рисунок Рисунок 26) - предназначен для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности. Модульная конструкция контроллера S7-300, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, высокое удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения оптимальных решений для построения систем автоматического управления технологическими процессами в различных областях промышленного производства.

Использование нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров повышает эффективность применения контроллеров SIMATIC S7-300[12].

Программируемые контроллеры Siemens SIMATIC S7-300 имеют модульную конструкцию и состоят из таких элементов:

Центральные процессоры.

Модуль центрального процессора (CPU). В зависимости от сложности задачи в контроллерах могут быть использованы различные типы центральных процессоров, которые отличаются производительностью, размером памяти, наличием или отсутствием встроенных входов-выходов и специальных функций, количеством и типом встроенных коммуникационных интерфейсов и т.д.

Блоки питания.

Блоки питания (PS), обеспечивают питание контроллера от сети переменного тока напряжением 120/230 В или от источника постоянного тока напряжением 24/48/60/110 В.

Сигнальные модули SM.

Сигнальные модули (SM), предназначены для ввода и вывода дискретных или аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами.

Коммуникационные модули.

Коммуникационные процессоры (CP) обеспечивают возможность подключения к сетям PROFIBUS, Industrial Ethernet, AS-Interface или организации связи по PtP (point to point) интерфейсу.

Функциональные модули.

Функциональные модули (FM), могут самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, обработки сигналов. Функциональные модули снабжены встроенным микропроцессором и выполняют возложенные на них функции даже в случае отказа центрального процессора программируемого логического контроллера.

Интерфейсные модули.

Интерфейсные модули (IM), обеспечивают возможность подключения к базовому блоку (стойка с CPU) стоек расширения ввода-вывода. Программируемые контроллеры Siemens SIMATIC S7-300 позволяют использовать в своем составе до 32 сигнальных и функциональных модулей, а также коммуникационных процессоров, распределенных по 4 монтажным стойкам. Все модули работают с естественным охлаждением.

Области применения:

Системы управления машин специального назначения.

Системы управления текстильных машин.

Системы управления упаковочных машин.

Системы управления машиностроительного оборудования.

Системы управления оборудования для производства технических средств управления и электротехнической аппаратуры.

Построение систем автоматического регулирования и позиционирования.

Системы управления измерительными установки и другие.

Сведения по среде разработки программного обеспечения контроллеров Siemens «TIA-Portal»

Результатом многолетних усилий и значительных инвестиций, вложенных в разработку, стал программный продукт, получивший название Totally Integrated Automation Portal или кратко TIA Portal[13].

Первая версия TIA Portal получила номер 11, как бы подчеркивая, гигантский шаг в развитии по сравнению с прошлым поколением. В нем, как в единой программной платформе, удалось объединить все что необходимо для работы со всеми компонентами автоматизации SIEMENS на всех этапах работы с проектом. Разработка проектов для контроллеров и устройств распределённого ввода-вывода, конфигурирование систем человеко-машинного интерфейса и SCADA систем, параметрирование сетевых компонентов и модулей связи, отладка программных алгоритмов управления, а так же ввод в эксплуатацию приводов - все это объединено в общую структуру программного обеспечения и имеют унифицированный пользовательский интерфейс.

Первый экран предлагает пользователю выбор доступных компонентов (рисунок Рисунок 27). Можно сразу перейти к параметрированию оборудования, написанию программ или разработки графических объектов человеко-машинного интерфейса. Если задействован дополнительный инструментарий, например, для параметризации приводов, он так же появляется на «портальной» странице. При этом весь проект рассматривается как единое целое, а обработка отдельных функций проекта производится соответствующим инструментом. Можно, наоборот, переключиться в «проектный» вид, где представлена детализация и, уже в зависимости от решаемой задачи, выбирать инструментарий.

Для создания нового проекта необходимо нажать «Create new project». Для открытия существующего проекта необходимо нажать «Open exiting project».

Для перехода в режим разработки необходимо нажать «Project view» в левом нижнем углу экрана.

Для того, чтобы добавить нужное оборудование для работы в дерево проекта.

TIA Portal имеет свой конфигуратор оборудования (рисунок Рисунок 28). Составленная конфигурация выглядит очень реалистично. Все характеристики выбранного оборудования находя расположены в дополнительных окнах на рабочем столе. Выбор набора характеристик осуществляется выбором объекта, к которому они привязаны. Например, выделив ЦПУ, мы получим доступ к общим настройкам процессора. Кликнув мышкой по его сетевому интерфейсу - работаем с конкретными характеристиками встроенных портов связи.

Рисунок 27 - Стартовый экран TIA Portal

Рисунок 28 - Выбор конфигурации оборудования TIA Portal

Точно так же представлена сетевая структура проекта (рисунок Рисунок 29). Центральный общий план и окна с параметрами выбранных сетей и интерфейсов. Сбоку расположено отдельное окно со справочной информацией, заказные номера, технические характеристики, краткое описание выделенного объекта.

Рисунок 29 - Настройка сетевых соединений TIA Portal



В центре расположено «главное окно», в котором представлен обрабатываемый объект, будь то аппаратная конфигурация или листинг программы. По периферии расположены дополнительные окна, в которых находится вспомогательная информация, детализация, операционные объекты или библиотеки. Причём основная работа может происходить как в центральном окне, так и во вспомогательных. Вспомогательные окна разбиты на три зоны, правая, левая и нижняя. Если окон в зоне слишком много, срабатывает механизм ярлычков, когда скрытое под другими окно, выставляет сбоку ярлык-закладку с названием

В прикладном программном пакете TIA-Portal присутствует чрезвычайно гибкий механизм управления окнами, их трансформацией. Можно перемещать, менять размеры, скрывать, прикреплять окна. Присутствует специальный элемент управления, позволяющий менять масштаб изображения в окне и просматривать положение отображаемого участка относительно полной картины.

Интерфейса TIA Portal имеет очень высокую информативность. Даже стандартный указатель мыши обладает полезными функциями. Если задержать его на каком либо объекте, появляется контекстная подсказка, которая может иметь активные гиперссылки не только информативного характера, но и давать быстрый доступ к определённым функциям. Контекстное меню по правой кнопке открывает доступ к привычному меню. Привычные элементы интерфейса так же присутствуют: сверху располагается традиционное меню со множеством вложенных пунктов, работают «горячие» сочетания клавиш, в боковом окне можно вывести «древовидное» представление объекта и всех его функций и так далее.

Работа над программой для контроллера (рисунок Рисунок 30) начинается с определения переменных. TIA Portal имеет возможность заполнить таблицу переменных, привязав их к физическим адресам. Редактор предлагает богатый выбор возможностей в плане автозаполнения и импорта - экспорта готовых таблиц из внешних редакторов, например Excel. Можно вызвать контекстную функцию назначения переменных прямо из редактора, в момент первого обращения к переменной. Таблица переменных в этом случае формируется автоматически. Можно писать программу пользуясь символьными переменными не привязывая их ни к чему, редактор позволяет это делать. И появилась ещё одна интересная возможность, можно зацепить переменную мышкой и «перетащить» её на изображение модуля в аппаратном конфигураторе. Привязка и заполнение таблице переменных в этом случае так же произойдёт автоматически. Если попытаться использовать физические адреса напрямую, то редактор всё равно присвоит символьные имена по умолчанию.

Рисунок 30 - Окно работы над программой контроллера

Редактор кода изначально был ориентирован на работу с мышкой. Максимальное количество операций происходит по механизму «перетащил-бросил» (drag-and-drop). Присутствуют дополнительные панели, на которых можно сформировать свой, наиболее удобный для конкретной задачи, инструментарий, натаскав часто используемых операций из необъятных библиотек. Можно вырезать, копировать и перетаскивать операции и группы команд из одного сегмента программы в другой. Курсор в это время постоянно выдает дополнительную информацию. Будучи наведённый на объект, он предлагает то контекстную подсказку, то выбор подходящей переменной, то выбор типа функции. Всё ориентировано на быструю и комфортабельную работу мышью. Также можно вызвать маленькую экранную клавиатуру. И даже «текстовый» набор команд требует только ручного ввода оператора, операнд может быть выбран из выпадающего контекстного списка. Редактор также следит за синтаксисом, сразу выделяет все ошибки в словах и типах данных.

Оболочка TIA Portal (включая справочную систему) реализована на пяти европейских языках, включая русский.

3.9 Контакторы SIEMENS 3RT10

Рисунок 31 - Siemens 3RT10

Контакторы Siemens 3RT10 (рисунок Рисунок 31) выпускаются на напряжение управления катушки AC и DС. Контакторы 3RT1 устойчивы к климатическим воздействиям и безопасны для прикосновения. Контакторы 3RT1 поставляются с винтовыми зажимами или пружинными зажимами Cage Clamp. В контакторах типоразмера S00 в базовое устройство встроен блок-контакт.

Все базовые устройства могут быть дополнены блок-контактами. Начиная с типоразмера S0, имеются комплектные устройства с 2 НО + 2 НЗ (обозначение присоединений по DIN EN 50012), блок-контакты съемные. Для типоразмеров S00 и S0 дополнительно предлагаются комплектные устройства с несъемными блок-контактами (2 НО + 2 НЗ по DIN EN 50012). Эти модификации выпускаются согласно особым требованиям «SUVA» и внешне отличаются красной маркировочной табличкой. Контакторы типоразмеров S3 оснащены съемными рамочными зажимами силовых подсоединений. Благодаря этому возможно присоединение кольцевых кабельных наконечников или шин. При коммутации напряжений ? 110 В и токов ? 100 мА должны использоваться блок контакты контакторов 3RT1 или вспомогательные контакторы 3RH11, обеспечивающие высокую надежность контактов. Эти блок контакты предназначены для цепей электроники с токами ? 1 мА при напряжении 17 В. При установке беспредохранительных фидеров двигателей следует выбирать силовой выключатель и контактор в соответствии с указаниями, приведенными в разделе «Фидерные сборки без предохранителей». Для защиты от перегрузки с контакторами 3RT1 могут использоваться навесные тепловые реле перегрузки 3RU11 или электронные реле перегрузки 3RB10. Реле перегрузки заказываются отдельно. Магнитные пускатели Siemens 3RT1 могут дополнительно оснащаться RC-цепочками, варисторами, диодами или комбинациями диодов (комбинация помехоподавляющего диода с диодом Зенера для сокращения времени отключения) для подавления коммутационных перенапряжений, возникающих в катушке при отключении.

В контакторах типоразмера S00 ограничители перенапряжений вставляются с лицевой стороны. Для них предусмотрено место рядом с втычным блок контактом. В контакторах типоразмеров от S0 до S3 варисторы и RC-звенья могут вставляться сверху или снизу прямо под контактами катушки. Комбинации диодов с учетом их полярности поставляются в 2 различных модификациях. В зависимости от назначения они могут втыкаться или только снизу (установка вместе с силовым автоматическим выключателем), либо только сверху (с реле перегрузки).

4. Описание режимов работы технологического оборудования

Технологическое оборудование, включенное в АСУ ТП, имеет три режима управления:

режим «АВТОМАТ» - управление от АСУ ТП;

режим «РУЧНОЙ» - управление по месту;

режим «ДИСТАНЦИОННОЕ» - управление из ДП.

Изменение режима работы «РУЧНОЙ» - «АВТОМАТ» и обратно осуществляется оператором на шкафу АСУ.

Изменение режима работы оборудования на «ДИСТАНЦИОННОЕ» - «АВТОМАТ» и обратно осуществляется оператором с АРМа.

Состояние оборудования контролируется системой независимо от режима его работы.

На мнемосхеме над каждым агрегатом отображается режим управления. Информация о смене режима управления передаётся в ДП автоматически и заносится в журнал сообщений.

Информация о состоянии оборудования, изменениях его режимов, о параметрах техпроцесса записывается в базу данных.

4.1 Работа технологического оборудования в автоматическом режиме

В режиме «АВТОМАТ» автоматически осуществляется:

контроль технологического процесса обезжелезивания, повторного использования воды, работы камеры переключения;

управление технологическим процессом обезжелезивания, повторного использования воды, работы камеры переключения.

Управление объектами выполняется по заданным алгоритмам. При необходимости увеличения/ уменьшения количества воды в фильтрах % открытия задвижки на выходе из фильтра регулируется автоматически. Информация о состоянии агрегатов передаётся в ДП для последующей обработки. На основе полученной информации строятся соответствующие графики и таблицы, рассчитываются необходимые параметры техпроцесса.

Этот режим управления является основным.

4.2 Работа технологического оборудования в ручном режиме

Перевод оборудования в ручной режим работы производится в аварийных ситуациях или для проведения ремонтных и наладочных работ. Перевод оборудования в ручной режим производится с обязательным уведомлением оператора. Оператору системой выдается сообщение о переводе оборудования в ручной режим.

4.3 Работа технологического оборудования в дистанционном режиме

Режим работы оборудования задается оператором из ДП, право на управление имеет только оператор ДП.

Перевод оборудования в дистанционный режим работы производится оператором в ситуациях, требующих оперативного вмешательства в технологический процесс.



5. Аппаратная и программная часть системы

5.1 Аппаратная и программная часть подсистемы обезжелезивания

5.1.1 Технологическая схема фильтрации

Подсистема управления камерой фильтрации осуществляет:

управление затворами камеры фильтрации;

контроль уровня воды в камере (ультразвуковой и контактный датчики уровня).

В технологической схеме СОЖ имеется 10 камер фильтрации исходной воды, каждая камера имеет шесть затворов, переключением которых осуществляется управления технологическим процессом фильтрации и промывки фильтра. Структурная схема камеры фильтрации станции обезжелезивания приведена на рисунке Рисунок 32.

Рисунок 32 - Структурная схема фильтра СОЖ

5.1.2 Алгоритм и код программы работы ПЛК подсистемы фильтрации

Управление затворами камеры фильтрации осуществляется в автоматическом режиме программируемым логическим контроллером S7-1200 в соответствии с алгоритмом работы камеры. Упрощенный алгоритм работы фильтра показан на рисунке Рисунок 33. 

Рисунок 33 - Упрощенный алгоритм работы контроллера фильтра СОЖ

Программируемые логические контроллеры Siemens предоставляют возможность работать как с прямыми, так и с символьными адресами контроллера для упрощения восприятия кода.

Упрощенная программа работы фильтра написана на языке SCL (Техно ST) в программной среде Siemens TIA Portal V13. Электрическая схема ПЛК приведена в приложении А.

Код программы:

// состояние «Авария»

#ISalarm := NOT "Voltage220" OR NOT "Voltage24" OR NOT "Voltage380" OR "AccidentBoltM1" OR "AccidentBoltM2" OR "AccidentBoltM3" OR "AccidentBoltM4" OR "AccidentBoltM5" OR "AccidentBoltM6";

// состояние «В работе»

#ISworking := "OpenBoltM1" AND "OpenBoltM2" AND "ClosedBoltM3" AND "ClosedBoltM4" AND "ClosedBoltM5" AND "ClosedBoltM6";

// состояние «Промывка»

#ISwashing := "OpenBoltM3" AND "OpenBoltM4" AND "ClosedBoltM1" AND "ClosedBoltM2" AND "ClosedBoltM5" AND "ClosedBoltM6";