Модернизация АСУ ТП водозабора на ОАО «Водоканал»

Введение

В настоящее время в связи с необходимостью улучшения экологической ситуации в городе особенно актуальна проблема бесперебойной подачи и очистки питьевой воды. Очистка воды осуществляется путем добавления в воду раствора коагулянта для устранения мутности и цветности. Стоимость коагулянта очень высока, что влияет на себестоимость продукции.
Оборудование для водозабора и водоочистки относится к сложным видам инженерного оборудования. Технологические процессы реализуемые в установках отличаются разнородностью, сложностью, имеют непрерывный характер.
На таких объектах занято значительное количество обслуживающего персонала различных профессий. Надежную, эффективную работу такого оборудования трудно обеспечить без автоматизации функций контроля, регулирования и сигнализации. Автоматизация оборудования для водозабора и водоочистки является основой развития технического прогресса направленного на экономию различных ресурсов, улучшение условий труда работающих, уменьшение загрязнения воды, надежности.
Автоматизация - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности.
Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием. Если автоматизация облегчает физический труд человека, то автоматизация имеет цель облегить так же и умственный труд. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой техники квалификации.
Оборудование для водозабора и водоочистки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка питьевой воды для нужд города в любой момент времени должна соответствовать заданным в технологическом процессе нормативам независимо от действия различных возмущений. Операции на действующем оборудовании в основном механизированы, при принятии решений значительное влияние на качество решений оказывает субъективизм персонала. Щиты контроля и управления оборудованием, смонтированные десятки лет назад морально устарели. Физический износ приборов КИП и кабельного хозяйства достиг критической точки, и поддерживать оборудование КИП в рабочем состоянии, а тем более увеличивать количество контролируемых параметров становится затруднительным. Этим объясняется требование развития автоматизации системы управления процессов водозабора и водоочистки.
В настоящее время на предприятии «Водоканал» водозаборные и водоочистные установки требуют модернизации. Оборудование и особенно средства контроля и управления таких объектов эксплуатируется длительное время, морально устарели.
В дипломном проекте разработан проект модернизации системы управления водозабором и водоочисткой «Водоканал».
Выполнен анализ действующего технологического процесса водозабора и водоочистки, применяемого оборудования, методов и средств автоматизации функций контроля, регулирования и сигнализации, выявлены недостатки.
Предложен подход к модернизации системы управления водозаборной установки на основе применения микропроцессорных средств автоматизации, современных методов проектирования АСУТП, применения оптимальных методов управления.
Предложена трехуровневая система управления, выбраны и обоснованы необходимые технические средства (датчики, устройства сопряжения с объектом, контроллеры и др. элементы АСУТП).
Для оценки правильности принятых проектных решений выполнено исследование динамических характеристик АСР уровня воды в напорном резервуаре, создана система регулирования подачи воды.
Модернизаци системы управления водозабором и водоочистки позволит:
1 обеспечить уменьшение численности рабочего персонала, т.е. повышение производительности его труда;
2 изменить характер труда обслуживающего персонала;
3 повысить точность поддержания параметров системы;
4 повысить безопасность и надежность работы оборудования;
5 визуализировать, протоколировать ход технологического процесса.

Заключение

Надежную, эффективную работу системы управления водозабора трудно обеспечить без автоматизации функций контроля, регулирования и сигнализации. Автоматизация управления водозабора является основой развития технического прогресса направленного на экономию различных ресурсов, улучшение условий работающих, повышения качества питьевой воды.
В настоящее время управления водозабором требует модернизации. Оборудование и особенно средства контроля и управления агрегатов эксплуатируется длительное время, морально устарели.
В дипломном проекте разработан проект модернизации системы управления водозабора водоканала.
Выполнен анализ действующих процессов водозабора, очистки воды, применяемого оборудования, методов и средств автоматизации функций контроля, регулирования и сигнализации, выявлены недостатки.
Предложен подход к модернизации системы управления водозабора на основе применения микропроцессорных средств автоматизации, современных методов проектирования АСУТП, применения оптимальных методов управления.
Предложена многоуровневая система управления, выбраны и обоснованы необходимые технические средства (датчики, устройства сопряжения с объектом, контроллеры и др. элементы АСУТП).
Для оценки правильности принятых проектных решений выполнено исследование динамических характеристик проектируемой системы управления, создана система регулирования уровня воды в напорном резервуаре и определены его настроечные параметры.
Модернизация системы управления водозабором позволит:
обеспечить уменьшение численности рабочего персонала, т.е. повышение производительности его труда;
изменить характер труда обслуживающего персонала;
повысить качество продукции за счет выдерживания технологических параметров процесса.