Разработка автоматизированной системы управления насосной станцией оборотного водоснабжения.

ВВЕДЕНИЕ 3
1. НАУЧНО-ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 5
1.1 Современные направления развития и принципы автоматизации систем водоснабжения и водоотведения 5
1.2 Анализ технологического процесса 14
1.3 Разработка функциональной схемы автоматизации. 18
2. ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ 21
2.1 Выбор контрольно-измерительной аппаратуры 21
2.2 Выбор исполнительных механизмов 22
3. ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ 36
3.1 Разработка структурной схемы автоматического управления насосными агрегатами. 36
3.2 Математическая модель управления по аналитическому расчету 39
3.3 Синтез модели 45
3.4 Оценка качества переходных процессов и устойчивости. 53
3.5 Реализация систему управления 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 65
ПРИЛОЖЕНИЕ В 66
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 67

Весь текст будет доступен после покупки

Рациональное использование водных, а также охрана окружающей среды определили вектор развития систем оборотного водоснабжения. При создании новых и модернизации существующих систем водоснабжения все чаще в проекте предусмотрено разработка систем без отходного водопользования на основе замкнутых циклов. Основными силовыми звеньями систем водоснабжения производства, обеспечивающими перекачку различных водных сред по трубопроводным системам, являются насосные агрегаты.
Актуальность. Оборотное водоснабжение – это система обеспечения, при которой использованная вода, пройдя очистку и подготовку, поступает в повторное использование.
К водоснабжению промышленных предприятий предъявляются весьма высокие требования: общее сокращение потребления воды, экономное потребление свежей воды предприятием из природных источников, максимально возможное сокращение или прекращение полного сброса сточных вод в водоемы страны.
Предприятие промышленной отрасли потребляет колоссальное количество воды для производственных нужд. Вода применяется для промывки или охлаждения для обеспечения протекания стабильного технологического процесса или прочности агрегатов, работающих при высоких температурах. Также вода входит в готовую продукцию как ее элемент. Вода также принимает непосредственное участие в различных процессах на производстве, это так называемый помощник на производстве.
Стабильная и непрерывная протекание технологического процесса и работа самого предприятия во многом зависит от правильной и непрерывной доставки воды. Сбой в водоподачи может негативно сказаться на оборудование, подача плохой воды приведёт к образованию отложений, которые откладываются на оборудовании, которые в свою очередь вызывают высокий расход электроэнергии и вывода из строя оборудования, трубопроводных систем и т.д.

Весь текст будет доступен после покупки

1. НАУЧНО-ИСЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Современные направления развития и принципы автоматизации систем водоснабжения и водоотведения
Автоматизация на объектах, обеспечивающих водоснабжение и канализацию, необходима для повышения эффективности технологического процесса добычи и транспортировки воды, снижения затрат электроэнергии, повышения качества и надежности подачи воды потребителям [4, 6].
Современные системы водоснабжения и канализации – это совокупность сложных сооружений, механизмов и аппаратов, все части которой должны точно и без сбоев работать совместно 24 часа в сутки. К ним относятся водоприемные сооружения, станции очистки воды, сети водоснабжения и канализации с обслуживающими их устройствами, насосные станции. На этих объектах осуществляется ряд гидравлических, физико-химических и микробиологических процессов. К числу основных особенностей систем водоснабжения и канализации как объектов автоматизации относятся:
– высокая степень ответственности, подразумевающая гарантию надежной бесперебойной работы;
– работа сооружений в условиях постоянно меняющейся нагрузки;
– зависимость режима работы сооружений от изменения качества исходной воды;
– территориальная разбросанность сооружений и необходимость координирования их работы из одного центра;
– сложность технологического процесса и необходимость обеспечения высокого качества обработки воды;
– необходимость обеспечения наиболее экономичной работы насосных агрегатов;
– необходимость сохранения работоспособности при авариях на отдельных участках.
Возможна автоматизация следующих узлов систем водоснабжения и водоотведения:
– артезианских скважин;
– станций 1-го, 2-го подъема, повысительных насосных станций;
– фильтровальных станций;
– построение сетей диктующих точек;
автоматизация канализационных насосных станций и очистных сооружений.
Свойства технологических процессов (ТП) характеризуются физическими величинами (параметрами), такими как давление, уровень, расход, температура, концентрация того или другого вещества.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Автоматизированный электропривод / Под. ред. Н.Ф. Ильинского, М.Г. Юнькова. - М.: Энергоатомиздат, 2000.
2. Бару А.Ю., Эпштейн И.И. Преобразователи частоты для насосных станций // Водоснабжение и санитарная техника, 2006.
3. В. П. Дьяконов Matlab 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании. М.: Солон-Пресс, 2005.-576с.
4. В. П. Дьяконов Matlab 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6. Основы применения. М.: Солон-Пресс, 2005.-800с.
5. Водоснабжение и канализация [Текст]: учебник для вузов / В.С. Кедров, П.П. Пальгунов, М.А. Сомов. - М.: Стройиздат, 2004.
6. Воронов, М. В. Автоматическое управление. Управление организационными системами. Цифровые платформы: учебник для вузов / М. В. Воронов, В. И. Пименов, И. А. Небаев. – Москва : Издательство Юрайт, 2024. – 475 с.
7. Гинзбург Я.Н., Лезнов Б.С. Внедрение автоматизированных систем регулируемого электропривода в насосные установки // Автоматизация и управление системами водоснабжения и водоотведения, 2010.
8. Гультяев А.В. Визуальное моделирование в среде Matlab. Учебник для вузов. - СПб. Санкт-Петербург. 2006. - 440 с.

Весь текст будет доступен после покупки