Контроллер - электроника мен есептеудегі басқару құрылғысы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Сумен жабдықтауды және кәрізді қамтамасыз ететін объектілердегі автоматтандыру суды өндіру мен тасымалдаудың технологиялық процесінің тиімділігін арттыру, электр энергиясының шығындарын азайту, тұтынушыларға су берудің сапасы мен сенімділігін арттыру үшін қажет. Мақалада артезиан ұңғымалары мен өнеркәсіптік кәсіпорынның су қабылдау станцияларын автоматтандыру, сондай-ақ тұрғын үйді сумен жабдықтауды басқару схемасы қарастырылған.

Қазіргі заманғы сумен жабдықтау және кәріз жүйелері-бұл күрделі құрылыстардың, механизмдер мен аппараттардың жиынтығы, олардың барлық бөліктері дәл және үздіксіз жұмыс істеуі керек. Оларға су қабылдау қондырғылары, су тазарту станциялары, оларға қызмет көрсететін құрылғылары бар сумен жабдықтау және кәріз желілері, сорғы станциялары жатады.

Бұл нысандарда бірқатар гидравликалық, физика-химиялық және микробиологиялық процестер жүзеге асырылады. Автоматтандыру объектілері ретінде сумен жабдықтау және кәріз жүйелерінің негізгі ерекшеліктеріне мыналар жатады:

* сенімді үздіксіз жұмыс істеу кепілдігін білдіретін жауапкершіліктің жоғары дәрежесі;

* үнемі өзгеріп отыратын жүктеме жағдайындағы құрылыстардың жұмысы;

* құрылыстардың жұмыс режимінің бастапқы су сапасының өзгеруіне тәуелділігі;

* құрылыстардың аумақтық шашыраңқылығы және олардың жұмысын бір орталықтан үйлестіру қажеттілігі;

* технологиялық процестің күрделілігі және суды өңдеудің жоғары сапасын қамтамасыз ету қажеттілігі;

* сорғы агрегаттарының ең үнемді жұмысын қамтамасыз ету қажеттілігі;

* жекелеген учаскелердегі авариялар кезінде жұмыс істеу қабілетін сақтау қажеттілігі.

* Сумен жабдықтау және су бұру жүйелерінің келесі тораптарын автоматтандыру мүмкіндігі бар:

* артезиан ұңғымалары;

* 1-ші, 2-ші көтеру станциялары, көтергіш сорғы станциялары;

* сүзгі станциялары;

* диктаторлық нүктелер желісін құру;

* кәріздік сорғы станцияларын және тазарту құрылыстарын автоматтандыру.

Автоматтандыру жүйесі келесі элементтерден тұрады: датчиктер (қысым, температура, ағын және т. б. ), өлшеу түрлендіргіштері, деректерді Енгізу/шығару модульдері, компьютер және/немесе бағдарламаланатын контроллер, атқарушы құрылғылар. Қашықтағы объектілерден орталық диспетчерлік пунктке деректерді беру үшін қол жетімді байланыс арналарының кез келгені: коммутацияланатын желілер, радиоарна, сымсыз Ethernet, ұялы байланыс (GPRS, SMS), спутниктік байланыс пайдаланылуы мүмкін.

Датчик-өлшеу, сигнал беру, реттеу, құрылғыларды немесе процестерді басқаруға арналған техникалық жүйелердің элементі.

Өлшеу түрлендіргіші-өлшенетін шаманы басқа шамаға түрлендіруге немесе өңдеуге, сақтауға, одан әрі түрлендіруге, индикациялауға және беруге ыңғайлы, бірақ оператор тікелей қабылдамайтын өлшеу сигналына қызмет ететін, нормаланатын метрологиялық сипаттамалары бар техникалық құрал.

Деректерді Енгізу/шығару модульдері-датчиктерден келетін сигналдарды сандық түрге түрлендіруді жүзеге асыратын және деректерді компьютерге немесе бағдарламаланатын контроллерге беретін, сондай-ақ деректерді компьютерден атқарушы құрылғыларға беретін құрылғылар.

Контроллер-электроника мен есептеудегі басқару құрылғысы. Бағдарламаланатын логикалық контроллер (programmable logic controller, PLC, PLC) - өнеркәсіпке, энергетикаға, ТКШ-ға, көлікке және басқа да технологиялық жүйелерге арналған басқару құрылғысы. PLC-технологиялық процестерді автоматтандыру үшін қолданылатын мамандандырылған сандық компьютер. Жалпы мақсаттағы компьютерлерден айырмашылығы, PLC сенсорлар мен жетектердің сигналдарын енгізу-шығару құрылғыларына ие, қызмет көрсетусіз ұзақ уақыт жұмыс істеуге, сондай-ақ қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларында жұмыс істеуге бейімделген. PLC-бұл нақты уақыт құрылғылары.

Атқарушы құрылғы-алынған командалық ақпаратқа сәйкес процеске әсер ететін автоматты басқару немесе реттеу жүйесінің құрылғысы. Техникада атқарушы құрылғылар кіріс сигналын (электрлік, оптикалық, механикалық, пневматикалық және т. б. ) басқару объектісіне әсер ететін Шығыс сигналына (әдетте қозғалысқа) айналдыратын түрлендіргіштер болып табылады. Бұл типтегі құрылғыларға мыналар жатады: электр қозғалтқыштары, электр, пневматикалық немесе гидравликалық жетектер, релелік құрылғылар және т. б.

Артезиан ұңғымаларының сорғыларын және су тарту станцияларын басқару

Артезиан ұңғымаларының сорғыларын басқарудың автоматтандырылған жүйесі және Белгородтағы уыт шығаратын зауытта су алу станциясы екі жылдан астам уақыт бойы сәтті жұмыс істеп келеді. Аппараттық жүйе "ОВЕН"компаниясы шығарған өнімдер негізінде жүзеге асырылады. Бағдарламалық жасақтама codesys 2. 3 және codesys HMI бағдарламалау және визуализация ортасын қолдану арқылы жүзеге асырылады. "Белгорсолод" кәсіпорнының аумағында жеті артезиан ұңғымасы орналасқан. Төрт ұңғымадан өндірілетін су үш үлкен (350 м3) ыдыста (су бактарында) жиналады. Қалған үш ұңғыма кәсіпорынның өзінде шаруашылық-тұрмыстық мақсаттар үшін пайдаланылады (ауыз су, санитарлық-тұрмыстық қажеттіліктер, көгалдарды суару, өрт құбыры) . Бұл ұңғымалардан су сақтау резервуарларына түседі. Олардың ішінде су алу станциясы құбырдағы судың қажетті қысымын ұстап тұратын төрт желілік сорғының көмегімен су алуды жүзеге асырады. Сондай-ақ, су қабылдау станциясында апаттық сорғылар орнатылған: екі қуатты өрт сөндіру (жоғары қысымды) және бір дренаж, ол су жинау ғимаратын су басқан жағдайда қолданылады. Ұңғымалар бір-бірінен жүздеген метр қашықтықта, ал олардан сақтау контейнерлеріне дейінгі қашықтық 400-ден 800 м-ге дейін.

Автоматтандырылған жүйені енгізгенге дейін ұңғымалар мен су жинау сорғыларын басқару қолмен жүргізілді. Параметрлерді жедел бақылау: сорғының жай - күйі, су қысымы, судың ағымдағы және жиынтық шығындары-су жинау станциясында болған жоқ. Диспетчер жинақтаушы ыдыстардағы судың қажетті деңгейін ұстап тұру үшін барлық ұңғымаларды айналып өтіп, басқару пультінің көмегімен сорғыларды қосып/сөндірді. Сонымен қатар, ол тұрмыстық мақсаттар үшін құбырдағы судың қысымы мен шығынын бақылап, желілік сорғыларды қолмен қосу/өшіру керек болды. Тәулік бойы кезекшілікті қамтамасыз ету үшін су жинау станциясында кәсіпорынның штатында бес адам болды.

Бұл жұмыс тәртібі басшылыққа сәйкес келмеді, жаңа басқару жүйесін құру және сонымен бірге бірқатар шарттарды сақтау қажет болды:

* шешім арзан болуы керек;

* су алудың және оны тұтынушыға жеткізудің барлық процестерін автоматтандыру қажет;

* оператор басқару процесіне араласып, барлық ДК сорғыларының жұмысын қашықтан басқара алуы керек;

* ұңғымалардың, су тарту станциясының, жинақтаушы ыдыстардағы су деңгейінің жедел мониторингі және компьютерде таңдалған параметрлерді мұрағаттау қамтамасыз етілуі тиіс;

* процесс оқиғаларының хаттамасын жүргізу маңызды.

Техникалық шешімнің сипаттамасы

Су жинау станциясындағы диспетчерлік пункт жойылып, қазандық ғимаратына көшірілді, ал жұмысты бақылау функциялары қазандық операторына жүктелді. Басқару бөлмесінде компьютер және PLC100 контроллері бар басқару шкафы орнатылған (сурет. 1) . Контроллер компьютерге Ethernet арқылы қосылған.

Әр ұңғымада жабдық орнатылған: кіріс/шығыс модульдері, импульстік есептегіш, жұмсақ іске қосу құрылғысы, 4 . . . 20 мА ток шығысы бар қысым сенсоры, 4 . . . 20 мА шығысы бар ток сенсоры.

Су қабылдау станциясында орнатылған: Модульдер, импульстік есептегіштер, қысым датчигі, ток датчиктері және әр желілік сорғыға арналған қозғалтқыштарды қорғау модульдері. Су бактарында МВА 8 модулі және ПД100-ДИ қысым датчиктері орнатылған.

Plc100 контроллері бұралған жұп кабельмен барлық ұңғымалар мен су қабылдау станциясын бір өндірістік желіге біріктірді. Салынған сымды желінің жалпы ұзындығы 1700 м болды, желіде ICP шығарған екі RS-485 қайталағыштары орнатылды.

Жүйенің мүмкіндіктері мен функциялары

Контроллердің жадына жүктелген бағдарлама st, CFC IEC 61131-3 стандартты тілдерін қолдана отырып, codesys бағдарламалау ортасында жасалған. Оператордың графикалық интерфейсі CoDeSys-те де жасалған. Жинақтаушы ыдыстардағы судың берілген деңгейін және резервуарлардағы судың жұмыс деңгейін ұстап тұруға арналған сорғылар автоматты түрде қосылады және сөндіріледі.

Су қабылдау сорғылары су құбырында қажетті қысым жасайды және біреуі - жетекші, қалғандары - жетекші принципімен жұмыс істейді. Жетекші сорғыны ауыстыру біркелкі тозуды ескере отырып, белгіленген уақыт аралығында автоматты түрде жүреді. Әр сорғы үшін жұмыс уақыты есептеледі (сурет. 2) .

Контроллер бағдарламасы объектілерде орнатылған барлық аналогты және дискретті сенсорларды диагностикалайды. Барлық қателер әр параметр бойынша жазылады және визуализацияланады: RS-485 бойынша байланыстың болмауы, үзіліс, қысқа тұйықталу, 4 . . . 20 мА шегінен шығу, апаттық шектеулерге жету. Датчик істен шыққан жағдайда диспетчер ақаулықтың сипаты туралы ақпарат алады (сурет. 3) . Егер диспетчер басқару процесіне уақтылы араласпаса, онда жүйе басқа жұмыс істейтін датчиктердің көрсеткіштері бойынша жұмысын жалғастырады не басқару алгоритмінің айналып өту тармақтарына өтеді. Ағымдағы сенсордың параметрлерін талдай отырып, бағдарлама, мысалы, сорғының құрғақ ағынын анықтап, ақаулы сорғыны өшіре алады немесе жұмыс істейтін сорғыға ауыса алады. Егер қысым датчигі ақаулы болса, бағдарлама сорғының жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, ал ағын мен ағымдағы су ағыны бақыланады.

Бағдарламада Дабылдарды теру және жүйеде кез-келген сенсорлардың сигналдарын елемеу мүмкіндігі бар. Бұл нақты басқару процесіне араласпай, әртүрлі төтенше жағдайларды модельдеуге мүмкіндік береді, бірақ сыни емес жағдайларда бүкіл процесті тоқтатпай жұмыс істеуді жалғастырады. Диспетчердің ДК мониторында ұңғымалардың жұмыс параметрлерін бақылау мүмкіндігі бар (сурет. 4) және су тарту станциялары, резервуарлардағы су деңгейінің көрсеткіштері:

* ұңғымадағы және су құбырындағы судың қысымы;

* әрбір сорғы қозғалтқыштарының тогы;

* судың жиынтық және ағымдағы шығындары;

* сорғының ағымдағы жағдайы: жұмыс, тоқтау, сәтсіздік;

* таңдалған жұмыс режимі: автоматты, қашықтан, жергілікті, құлыптау;

* жинақтаушы ыдыстардағы су деңгейі (пайызбен) ;

* сақтау резервуарларындағы судың жоғарғы және төменгі деңгейі;

құбырдағы су ағынының болуы.

Ұңғымаларды басқару экрандарында: ғимарат ішіндегі ауа температурасы, су тасқыны, өрт, бұзу көрсетіледі. Диспетчердің қашықтан басқару режимін қосу және ұңғымалар мен су алу станциясының жұмысын бақылау мүмкіндігі бар: сорғыларды қосу және өшіру және жұмсақ іске қосу құрылғысын қайта іске қосу. Бағдарлама визуализация көруге болады графиктері қысымды су, ток қозғалтқыштың жылдам су шығыны, деңгейі сыйымдылықтарды толтыру.

Автоматтандырылған басқару жүйесін енгізудің әсері

Кәсіпорында АБЖ енгізілгеннен кейін кезекші қызметкерлер саны қысқартылды. Жұмыс тәртібі сапалы өзгерді-сорғылардың барлық жұмыс режимдерін және барлық датчиктердің параметрлерін нақты уақытта, артезиан ұңғымаларының өнімділігін бақылау мүмкіндігі пайда болды, артезиан ұңғымаларынан алынған суды жедел есепке алу да жүзеге асырылады.

Тұрғын үйді сумен жабдықтау АБА

"Центрмонтажавтоматика" компаниясына артезиан ұңғымасынан тұрғын үйді сумен жабдықтауда қиындықтар туындаған Тапсырыс беруші жүгінді. Өтініш беру кезінде объектіде оған батырылатын сорғы орнатылған дайын артезиан ұңғымасы болды. Сондай-ақ, тапсырыс берушіде жинақтау мембраналық бактары бар және шығуда белгілі бір қысымды ұстап тұратын кіріктірілген автоматикасы бар екі сорғы станциясы болды.

МС батырылатын сорғы ДД қысым датчигінің көрсеткіштері бойынша ШУ басқару шкафы арқылы су құбыры желісіне жұмыс істейді. Суасты сорғысының жиі іске қосылуын және тоқтатылуын, сондай-ақ су қысымын тегістеуді болдырмау үшін жүйеде МБ мембраналық бак орнатылады. Егер ұңғыманың өнімділігі суды тұтынудан аз болса, онда ұңғымадағы деңгей датчиктерін немесе құбырдағы ағын датчигін қосымша орнату керек.

Бұл классикалық схеманы орнату оңай, арзан, сонымен қатар техникалық қызмет көрсету оңай. Алайда объектіні және қолда бар жабдықты тексергеннен кейін мыналар анықталды:

* қолданыстағы суасты сорғысы номиналды режимде 30 м қысым жасайды, ал ұңғыманың тереңдігі-22 м. қалған қысым (0, 7-0, 8 кгс / см-ден аз?) үйді қалыпты сумен қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз;

* ұңғыманың жазғы кезеңдегі дебеті шамамен 0, 8 м3 құрайды, осы көлемді сорып алғаннан кейін ұңғымадағы су деңгейін қалпына келтіру үшін шамамен 10 минут уақыт қажет.

Суасты сорғысын неғұрлым қуатты сорғыға ауыстыру туралы ұсыныс қабылданбады, өйткені Тапсырыс беруші бастапқыда сорғы станциясының суасты сорғысымен қатар қолдануға үміттенді. Сонымен қатар, қолданыстағы суасты сорғысының төмен құны мен кең таралуы сынған жағдайда оны 2-3 сағат ішінде ауыстыруға мүмкіндік берді. MB мембраналық сақтау ыдысын пайдалану да алынып тасталды, өйткені ол суасты сорғысына қосымша жүктеме тудырды.

Жүйенің сипаттамасы

Қойылған міндетке, сондай-ақ Тапсырыс берушінің кейбір тілектеріне сүйене отырып, үйді сумен жабдықтаудың келесі жүйесі қабылданды (сурет. 6) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.