Введение
Программой экономического и социального развития нашей страны предусматривается дальнейшее широкое внедрение автоматизации производственных процессов. Широкое применение новейших средств автоматизации, микропроцессорной вычислительной техники и промышленных роботов различного назначения создает предпосылки для коренного совершенствования производственной деятельности человека.
Под автоматизацией производственных процессов понимается совокупность технических средств и методов, освобождающих человека в определенной степени или полностью от непосредственного выполнения функций контроля за этими процессами и управления ими.
Производственный процесс совершенствуется в три основные стадии: механизация этого процесса, заключающаяся в замене во всех его звеньях ручного труда машинным; введение в процесс непрерывности (поточности); автоматизация процесса.
Таким образом, автоматизация является высшей формой организации производственного процесса в целом, при этом совокупность технических средств, используемых для автоматизации процесса, совместно с объектом управления образуют систему управления. Система управления включает в себя приборы контроля, задачей которых является получение информации об изменении параметров производственного процесса, т. е. об изменении состояния объекта управления.
В нашей стране достигнуты большие успехи в разработке теории автоматического управления и технической кибернетики. Успеху в исследовании целого ряда новых теоретических проблем автоматики способствовало развитие теории информации и теории надежности. Важнейшее значение имеют исследования в области вычислительной математики и теории построения вычислительных машин. На основе этих теоретических исследований разработаны новые, методы и технические средства автоматики.
Для автоматизации производственных процессов широко применяются микропроцессоры. С большой эффективностью используются промышленные роботы и автоматические манипуляторы. Создаются гибкие автоматизированные производства, позволяющие быструю переналадку оборудования, изменение технологического режима и выпуск новой продукции. Большое развитие получают системы автоматизированного проектирования (САПР) и системы автоматического управления технологическими процессами (АСУ ТП).
Важное практическое значение имеет созданная в нашей стране Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСП). Блочный и модульный принципы построения, полная взаимозаменяемость на основе высокой степени унификации, стандартизация габаритов и универсальность приборов этой системы обеспечивают ее применение в самых различных условиях производственной практики
Унификация средств автоматики позволила упорядочить их производство, расширить масштабы применения и сократить номенклатуру приборов.
Основными тенденциями дальнейшего развития ГСП являются быстрый рост числа датчиков на различные технологические параметры, повышение надежности, экономичности, точности и быстродействия систем измерения, совершенствование методов и средств формирования, передачи, обработки и использования измерительной информации.
Огромны успехи советских ученых и инженеров в создании сложных систем автоматического управления производственными процессами. Примером отечественных достижений в области создания и освоения этих систем являются успехи нашей страны в освоении космического пространства.
По мере внедрения автоматики в производстве наблюдается переход от частичной автоматизации отдельных процессов к комплексной автоматизации всех производственных процессов и далее к полной автоматизации производства, протекающего без непосредственного участия обслуживающего персонала.
Современные системы водоснабжения и канализации, представляющие сложный комплекс рассредоточенных сооружений, связанных единым технологическим циклом, проектируются и сооружаются с централизованным управлением на базе автоматизации отдельных процессоров и использования средств вычислительной техники и телемеханики для управления и контроля. На передовых предприятиях водоснабжения и канализации достигнута комплексная автоматизация систем в целом или отдельных цехов.
Автоматизация производства имеет большое социальное значение. Изменяя характер труда, автоматизация способствует повышению производительности, улучшению условий труда, повышению качества продукции. Экономическая эффективность автоматизации определяется снижением производственных затрат при одновременном повышении выпуска продукции.
1.4 Описание технологического процесса прямоточного водоснабжения
Прямоточная система применяется для хозяйственно-питьевого и
противопожарного водоснабжения. В некоторых случаях применяется и для
производственно-технического водоснабжения.
На рис.1 приведена схема взаимосвязи основных элементов в прямоточной
системе водоснабжения. Именно по такой схеме осуществляется водоснабжение
городов, поселков и других населенных пунктов.
При работе этой системы вода забирается из источника с помощью
водозаборного устройства 1 и подается насосами насосной станции 1-го подъема
(НС 1) на очистные сооружения 3.1. Здесь обычно вода идет самотеком. Очищенная
до необходимого качества она собирается в резервуаре очищенной воды 4.1. Отсюда
насосами насосной станции 2-го подъема (НС 2) вода по водоводам 5 подается на
территорию предприятия. Из водоводов вода попадает в водопроводную сеть 8 и
подается потребителям 7.1-7.6.
Присоединенная к сети регулирующая емкость 6 позволяет сглаживать влияние
пиков водопотребления на работу насосов НС 2. Она может быть установлена в
любой точке водопроводной сети.
Вся отработавшая вода сбрасывается в источник ниже (по течению) места
забора воды. При необходимости эта вода очищается и охлаждается перед сбросом.
В этом случае в системе предусматриваются устройства 3.2 и 10.
Недостатки прямоточной системы водоснабжения:
а) производительность всех элементов приходится выбирать из условия
покрытия максимума суточного расхода. Это увеличивает размеры сооружений и
мощности всех элементов системы, что удорожает ее. Возрастает и удельный расход
энергии из-за работы насосных агрегатов бóльшую часть времени в нерасчетном
режиме;
б) необходим источник с достаточным дебитом воды. Часто он удален от
предприятия и приходится сооружать длинные водоводы. Это тоже ведет к
удорожанию и снижению надежности системы;
в) в прямоточной системе вся отработавшая вода сбрасывается в природные
водоемы. Эти водоемы должны обладать способностью поглощать эти сбросы без
нарушения экологического равновесия.
Прямоточная система обеспечивает подачу наиболее качественной воды. Она
единственно возможна там, где исключается повторное использование воды. Это в
хозяйственно-питьевом и противопожарном водоснабжении.
В техническом водоснабжении часто можно обходиться без очистных
сооружений, что удешевляет систему и увеличивает ее надежность.
2. Разработка функциональной схемы автоматизации процесса
3.5 Алгоритм работы системы при аварии
Рисунок 12 — Алгоритм работы системы при аварии
Заключение
Результатом выполнения данного курсового проекта стала разработка АСУ ТП водоснабжения дома. Была разработана модель процесса, которая наглядно позволяет представить реальный технологический процесс. Также были разработаны функциональные схемы, подобраны измерительные устройства (датчики) и контроллер, который осуществляет управление технологическим процессом. Разработаны алгоритмы контроля и управления функционированием ТП.
Приложение А
Список используемых сокращений
АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическим процессом;
ИМ – исполнительный механизм;
ОС – операторская станция;
ТО – технологический объект;
ТОУ – технологический объект управления;
ТП – технологический процесс.
Приложение Б
Библиографический список
Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Технические средства автоматизации и управления». Составитель Куклин В.В. 2011г.
Лекции по предмету «Технические средства автоматизации и управления» Куклина В.В.
http://www.ecounit.ru/goods_111.html
http://www.ecounit.ru/goods_464.html
http://nfgr.ru/vertical.html
Размещено на Allbest.ru
Автоматизация башенных установок водозабора
схема откачки башни
В сельском хозяйстве водоснабжение в основном распространяется с помощью автоматизированных башенных систем с погружными насосами. Схема управления башенной насосной станцией позволяет включать и выключать насос в автоматическом или ручном режиме, защищает электродвигатель от коротких замыканий и перегрузок, а также выдает световые сигналы о состоянии насоса.
Для переключения систем водоснабжения с автоматического на ручной режим в башенной насосной станции тумблер SA устанавливается в положение P. При переключении в положение O система отключается. Когда в градирне нет воды, контакты датчика размыкаются и подключается магнитный пускатель. В башенной системе водоснабжения насос запускается автоматически и перекачивает необходимое количество воды. Как только вода доходит до контактов реле КВ, подача питания на помпу прекращается. Когда насос включен, горит красный свет, когда зеленый свет не горит.
Видео пример автоматизации водоснабжения в поселке в Забайкалье:
Источник – https://strojdvor.ru/vodosnabzhenie/avtomatizirovannye-ustanovki-sistem-vodosnabzheniya-primery-sxem/
Редуктор
Еще один элемент системы для автоматического водоснабжения дома — регулятор давления, или редуктор.
Итальянский редуктор
Он ограничивает напор во внутреннем водопроводе заданным значением.
Это необходимо в двух случаях:
- При наличии разных требований к давлению в разных участках контура водоснабжения;
- При подключении дома к магистральному водопроводу с давлением, превышающим нормативное (согласно СП 30.13330.2012, 4,5 атмосферы). Отклонения от нормативных значений могут быть вызваны спецификой застройки (соседством частных и многоэтажных зданий) или рельефа (если ваш дом стоит внизу высокого застроенного склона).
Наиболее распространенные поршневые редукторы работают за счет разницы в площади поршня и клапана и, соответственно, воздействующего на них при неизменном давлении усилия. При росте напора поршень смещается, преодолевая сопротивление пружины, и закрывает клапан.
Знакомьтесь: поршневой редуктор
Типы и виды систем пожаротушения
- Спринклерные.
- Дренчерные.
- Тушение тонкораспыленной водой.
- Газовые.
- Аэрозольные.
- Пенные.
- Порошковые модульные.
Водяные и пенные системы пожаротушения подразделяются на спринклерные, дренчерные, спринклерно-дренчерные, установки пожаротушения тонкораспыленной водой и роботизированные.
Вид системы пожаротушения и тип огнетушащего вещества определяется для объекта защиты исходя из его характеристик (площадь, объем, этажность, функциональное назначение и т. д.), вероятности возникновения пожара того или иного типа и технических условий (например, наличия требуемого расхода воды для нужд пожаротушения от Водоканала, температурного режима на объекте).
Установки водяного пожаротушения распространены наиболее часто. Они применяются для защиты объектов различного назначения: гостиниц, торговых центров, помещений гидроэлектростанций, современных высотных зданий и других объектов. К основным достоинствам таких систем можно отнести доступность и экологическую чистоту. Использование новейших систем тушения с тонкораспыленной водой в разы сокращает количество воды, необходимой для тушения, и позволяет защищать объекты, где ущерб от пролива воды не менее значителен, чем от пожара (библиотеки, архивы, музеи и так далее).
Пенные установки пожаротушения используются преимущественно для тушения легко воспламеняющихся жидкостей и горючих жидкостей в резервуарах, горючих веществ и нефтепродуктов, расположенных как внутри, так и вне зданий. Пена покрывает объект возгорания, не допуская к нему кислород, необходимый для горения. Газовые установки пожаротушения применяются для защиты музейных экспонатов и дорогостоящего электронного оборудования, а также на нефтеперерабатывающих, химических и деревообрабатывающих предприятиях. Газ при контакте с пламенем не образует токсичных соединений, не причиняет вреда здоровью людей и не приводит к разрушению озонового слоя атмосферы.
Установки порошкового пожаротушения являются самыми дешевыми в монтаже и эксплуатации системами. Однако, распыляемый в помещении порошок может приводить к разрушению лакокрасочных покрытий, коррозии металла и различным повреждениям пластиковых изделий, резины, бумаги и других материалов. Воздействие порошка на кожу или в дыхательные пути приводит к неблагоприятным последствиям для здоровья людей, поэтому до включения таких систем обязательно должна быть осуществлена эвакуация людей из зоны тушения.
Аэрозольные установки пожаротушения предназначены для тушения электроприборов, легковоспламеняющихся жидкостей и твердых веществ. Аэрозоли не оказывают вредного воздействия на одежду и тело человека, а также озоновый слой Земли. Достоинство аэрозольных систем и в том, что при их использовании отсутствует коррозийное воздействия на большинство конструкционных и электроизоляционных материалов.
Насосная станция
Отвечающая за водоснабжение частного дома автоматика нередко монтируется производителем на одной станине с поверхностным насосом и гидроаккумулятором. Получившаяся конструкция называется насосной станцией.
Разрешите представить: насосная станция
Принцип работы автоматики ничем не отличается от описанного выше: насос включается и выключается при достижении нижнего и верхнего пороговых давлений. Как правило, насосные станции комплектуются недорогими электромеханическими реле.
Механическое реле управления насосной станцией
Современный рынок предлагает два типа насосных станций:
- Без эжектора. Подъем воды обеспечивается создающимся во всасывающей трубе разрежением. Глубина всасывания в этом случае ограничивается атмосферным давлением на уровне 8-9 метров;
- С внешним эжектором. В колодец или скважину опускается две трубы — всасывающая и напорная, подающая к эжектору воду с избыточным давлением. Благодаря эффекту Бернулли (падению гидростатического давления по мере роста скорости потока газа или жидкости) струя увлекает за собой окружающие эжектор массы воды.
Принцип действия внешнего эжектора
Станция Unipump DP-750-24. Мощность — 750 Вт, глубина всасывания — до 20 метров
Подключение насосной станции к внутреннему водопроводу своими руками имеет одну особенность: на конец всасывающей трубы нужно установить обратный клапан (желательно — с механическим фильтром). С чем связана инструкция, уже упоминалось выше: без клапана вода из гидроаккумулятора и водопровода выльется в скважину сразу после выключения насоса.
Клапан на всасывающей трубе
3.5 Алгоритм работы системы при аварии
Рисунок
12 – Алгоритм работы системы при аварии
Заключение
Результатом выполнения данного курсового проекта стала разработка АСУ ТП
водоснабжения дома. Была разработана модель процесса, которая наглядно
позволяет представить реальный технологический процесс. Также были разработаны
функциональные схемы, подобраны измерительные устройства (датчики) и
контроллер, который осуществляет управление технологическим процессом.
Разработаны алгоритмы контроля и управления функционированием ТП.
Приложение А
Список используемых сокращений
АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическим процессом;
ИМ – исполнительный механизм;
ОС – операторская станция;
ТО – технологический объект;
ТОУ – технологический объект управления;
ТП – технологический процесс.
Приложение Б
1 Методические указания по выполнению
курсового проекта по дисциплине «Технические средства автоматизации и
управления». Составитель Куклин В.В. 2011г.
2 Лекции по предмету «Технические
средства автоматизации и управления» Куклина В.В.
<http://www.ecounit.ru/goods_111.html>
<http://www.ecounit.ru/goods_464.html>
<http://nfgr.ru/vertical.html>
Как работает насосная станция
Принцип работы насосной установки достаточно прост.
- Насос закачивает воду в резиновую мембрану. Она заполняется, увеличивая давление воздуха в баке. На это изменение реагирует манометр, который соединен с реле насосной станции.
- Последний отключает насос, а вода начинает поступать в водопроводную систему дома из гидроаккумулятора.
- Как только в последнем давление воздуха упадет до необходимой настроенной, насос тут же включается и начинает закачивать воду в резиновую грушу.
То есть, схема управления насосной станции настолько проста, что хватает всего лишь двух элементов, чтобы она работала в автоматическом режиме.
1.2 Виды водоснабжения
Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Тем не менее все виды водопотребления можно свести к трем основным категориям.
А. Хозяйственно-питьевое водопотребление.
В этой категории вода расходуется:
) на утоление жажды рабочих и служащих предприятия, приготовления пищи и мытья посуды в столовых и буфетах;
) для помывки рабочих и служащих предприятия в душевых и умывальниках;
) на стирку в заводских прачечных, уборку помещений, цехов и т.п.;
) на полив зеленых насаждений, тротуаров и т.п.
Б. Производственно-техническое водопотребление.
Потребители этой воды сведены в группы. При этом вода расходуется:
) в качестве теплоносителя для охлаждения продуктов производства и технологических аппаратов, с целью обеспечения необходимого температурного уровня либо процессов, либо оборудования.
Например, защита оборудования от прогара, для конденсации паров хладагента в холодильных установках, водяного пара в паротурбинных установках, охлаждения компрессоров и т.п. В этом случае вода обычно не загрязняется, только нагревается.
Эта группа водопотребителей самая значительная, на ряде производств она расходует 70-90% всего количества производственной воды;
) для выработки пара в паровых котлах, системах испарительного охлаждения и других утилизационных установках.
На эту группу потребителей расходуется от 2 до 20% всей производственной воды;
) на промывку различных материалов, машин, деталей, мокрую очистку газов, вентвыбросов и т.п. Вода при этом сильно загрязняется;
) на гидротранспорт, гравитационное обогащение материалов, гидрозолоудаление. Загрязнение тоже сильное, главным образом механическими примесями;
) на приготовление растворов, электролитов и т.п. Это характерно для химической и рудообогатительной (при флотации руд) промышленности, электрохимического производства и т.п.;
) для комплексного использования. В этом случае вода служит средой охлаждающей, поглощающей, транспортирующей и т.п.
Например, очистка дымовых газов, мокрое тушение кокса, грануляция шлаков и т.д.
На потребителей групп 3) — 6) может расходоваться от 5 до 15% всего количества производственной воды.
В. Пожарное водопотребление.
Вода расходуется на тушение пожаров и внутренних возгораний.
водоснабжение.doc
1.Водопотребление предприятий 4 1.1.Виды водопотребления 4 1.2. Требования к качеству воды 5 1.3. Источники водоснабжения 6 2. Основные элементы системы водоснабжения 9 2.1. Прямоточная система водоснабжения 9 2.2. Система с повторным использованием воды 11 2.3. Оборотная система водоснабжения 12 2.4. Бессточные системы водоснабжения 15 2.5. Водоснабжение промышленных предприятий от городского водопровода 17 2.6. Система противопожарного водоснабжения 18 3. Насосные станции систем водоснабжения предприятий 20 3.1. Назначение насосных станций. Основные требования к сооружениям и оборудованию насосных станций 20 3.2. Резервирование в системах водоснабжения 22 3.3. Схемы циркуляционных насосных станций 24 3.4. Оборудование насосных станций 25 3.5. Выбор типа и числа насосов на насосной станции 25 4. Устройство и принцип действия насоса 27 5. Автоматизация подачи воды 30 Заключение 35 Список использованной литературы 36
Автоматизация технологических процессоворганизации
- ^
^ А. Хозяйственно-питьевое водопотребление.^ Б. Производственно-техническое водопотребление.В. Пожарное водопотребление.^
- к 1-й категории надежности относятся системы водоснабжения и насосные станции предприятий металлургической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности и электростанций. На этих предприятиях не разрешаются перерывы в подаче воды. Снижение подачи допускается не более чем на 30% от расчетной подачи и не более чем на 3 суток. Допускается снижение расхода ниже этого предела не более 10 мин.
- к 2-й категории относятся системы предприятий угольной, горнорудной, нефтедобывающей, машиностроительной и др. видов промышленности, на которых допускается перерыв в подаче не более чем на 5 часов, а также снижение подачи на 30% до 15 суток;
- к 3-й категории относятся системы мелких промышленных предприятий, допускающие перерыв в подаче воды до одних суток, а также снижение подачи на 30% не более чем на месяц.
4. Устройство и принцип действия насоса
Консольные насосы типаК^
Список использованной литературы
- Абрамов, Н.Н. Водоснабжение: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1982.
- Беличенко, Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. М.: Химия, 1990.
- Журба, М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: / М.Г. Журба, Л. И. Соколов, Ж. М. Говорова. – M.: Издательство ACB, 2003. – 288 с.
- Трегуб, В. Г. Ладанюк, А.П., Плужников Л. Н. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматизации в пищевой промышленности. / В. Г. Трегуб, А. П. Ладанюк, Л. Н. Плужников. – М. : Агропромиздат, 1991. – 352 с.
- Автоматизация энергетических систем: Учебное пособие для вузов / О. П. Алексеев, В. Л. Козис, В. В. Кривенков и др.; Под ред. В. П. Морозкина и Д. Энгелаге. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 448с.
- Автоматика и автоматизация пищевых производств / М. М. Благовещенская, Н. О. Воронина, А. В. Казаков и др. – М.: Агропромиздат, 1991. – 239с.
- Методические указания для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Системы управления технологическими процессами и информационные технологии» / Т. Л. Горелкина, Е. А. Гартованная, С. А. Шабуня. – Благовещенск: ДальГАУ, 2007 – 77с.
- Системы водоснабжения промпредприятий. Борисов Б.Г., Багров О.Н., Калинин Н.В./Ред. А.Г. Спиридонов. М.: Моск. энерг. ин-т, 1987.
- Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1988.
- Электрооборудование предприятий общественного питания. Учеб. пособие для технол. фак. тогр. вузов. Изд. 2-е, испр., перераб. и доп. М., «Экономика», 1974. – 311с.
- СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения /Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996.
- СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.
Поиск по сайту:
Возможно, вам также будет интересно
В статье описан практический опыт компании Xerox в области создания и проектирования личных интернет-кабинетов — инструментов, позволяющих ЖКХ и энергосбытовым компаниям ускорить сбор платежей и сделать его менее затратным.
Сегодня операторам требуется выполнять все больше операций и рассматривать все больше данных в ходе принятия решений. Если человеко-машинный интерфейс разработан на основе анализа лучших вариантов его практического применения в конкретной отрасли и с учетом определенных базовых принципов, то он может улучшить и упростить процедуру обработки информации. При этом операторы смогут быстрее и точнее…
Emerson открывает Центр дистанционного управления интегрированным производством
5 февраля, 2014 iOps-центр – новый шаг в управлении предприятием и бизнесом
Emerson Process Management, глобальный бизнес компании Emerson, представил программу «Интегрированное производство» (iOps) и воплотил ее в новом уникальном Центре дистанционного управления. «Обеспечить безопасность и прибыльность производства становится все сложнее, особенно в условиях, в которых работают наши заказчики, — говорит Питер Зорнио (Peter Zornio), директор по стратегическому развитию Emerson Process Management. — Мы называем такие условия «4 D»: однообразными (Dull), удаленными (Distance), грязными (Dirty) и опасными …
