Системы автоматического контроля очистки сточных вод - Дипломная работа

1. Теоретическая часть 1.1 Основы функционирования очистки сточных вод 1.2 Анализ современных способов очистки сточных вод 1.3 Анализ возможности автоматизации процессов очистки сточных вод 1.4 Анализ существующих аппартных (логических программируемых контроллеров ПЛК) и программных средств 1.5 Выводы по первой главе 2. Схемотехническая часть 2.1 Разработка структурной схемы уровня воды для наполнения резервуара 2.2 Разработка функциональной схемы 2.3 Расчёт регулирующего органа 2.4 Определение настроек регулятора. Синтез САУ 2.5 Расчет параметров встроенного АЦП 2.6 Вывод по второй главе 3. Программная часть 3.1 Разработка алгоритма функционирования системы САК в среде CoDeSys 3.2 Разработка программы в среде CoDeSys 3.3 Разработка интерфейса визуального отображения измерительной информации 3.4 Выводы по третьей главе 4. Организационно-экономическая часть 4.1 Экономическая эффективность АСУТП 4.2 Расчёт основных затрат на систему управления 4.3 Организация процессов производства 4.4 Выводы по четвертому разделу 5. Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды 5.1 Безопасность жизнедеятельности 5.2 Охрана окружающей среды 5.3 Выводы по пятой главе Заключение Список литературы Введение Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовались в непосредственной близости от пресных водоемов, используемых для питьевых, гигиенических, сельскохозяйственных и производственных целей. Такую воду принято называть сточной водой. Водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий оснащены современными комплексами самотечных и напорных трубопроводов и других специальных сооружений, реализующих отведение, очистку, обезвреживание и использование воды и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоотводящей системой. Особое значение имеет развитие современной системы водоотведения бытовых и производственных сточных вод, обеспечивающих высокую степень защиты окружающей природной среды от загрязнений. Наиболее существенные результаты получены при разработке новых технологических решений в вопросах эффективного использования воды систем водоотведения и очистки производственных сточных вод. Теоретическая часть 1.1 Основы функционирования очистки сточных вод Сточные воды - любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека. Рисунок 3 - Схема очистки сточных вод на биофильтрах Схема очистки сточных вод на биофильтрах: 1 - решетка; 2 - песколовка; 3 - трубопровод для удаления песка; 4 - первичный отстойник; 5 - вывод ила; 6 - биофильтр; 7 - реактивный ороситель; 8 - пункт хлорирования; 9 - вторичный отстойник; 10 - выпуск. Производством контроллеров занимаются как известные производители электроники, например Siemens, Fujitsu или Motorola, так и фирмы специализирующиеся на выпуске управляющей электроники, например Texas Instruments Inc.. Лидером микроконтроллеров фирмы ОВЕН является серия логических контроллеров ПЛК. Тогда передаточная функция датчика уровня равна: (8) Структура системы управления примет вид: Рисунок 13 - структура системы управления Упрощенная структура системы управления с численными значениями: Рисунок 14 - упрощенная структура систему управления Логарифмические амплитудно-фазовые частотные характеристики неизменяемой части системы ЛАФЧХ неизменяемой части САУ строятся приближенным методом, состоящим в том, что для звена с передаточной функцией : (9) в логарифмической сетке координат до частоты 1/Т, где Т=56 с - постоянная времени, ЛАЧХ имеет вид прямой, параллельной частотной оси на уровне 20 lg K=20 lg0.43=-7,3 дб, а для частот ,больших 1/Т, ЛАЧХ имеет вид прямой линии с наклоном -20дб/дек до сопрягающей частоты 1/Тф, где наклон изменяется дополнительно на -20дб/дек и составляет -40 дб/дек. (17) Структура разомкнутой исходной системы с ПИ - регулятором : Рисунок 16 - Структура исходной системы с ПИ-регулятором Желаемый ЛАЧХ (Lж) простейшего вида разомкнутой САУ, которая бы в замкнутом виде удовлетворяла заданным показателям качества, должна иметь в окрестности существенных частот наклон ЛАЧХ равный -20дб/дек и пересечение с осью частот при: (18) В области низкочастотной асимптоты, для создания нулевой (согласно ТЗ) статической ошибки ?ст =0 частотные характеристик разомкнутой системы должны соответствовать интегратору по крайне мере 1-го порядка.