Автоматизированная система управления автономным водоснабжением

Реферат

Пояснительная записка 103с., 50 рис., 20 табл., 16 источников, 1 приложение.

СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ, АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВОДОСНАБЖЕНИЕМ, ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР (ПЛК), АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ, ПРОГРАММНЫЙ ИНТЕРФЕЙС, ЧЕЛОВЕКО - МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС (HMI), SCADA - СИСТЕМЫ.

Объектом исследования является система, обеспечивающая автономное водоснабжение административного здания.

Цель работы - создание автоматизированной системы управления автономным водоснабжением, обеспечивающей дистанционное (удаленное) управление исполнительными устройствами системы водоснабжения.

В процессе работы проводилось исследование существующей системы автономного водоснабжения, был усовершенствован программный алгоритм системы и создан интерфейс, обеспечивающий визуализацию технологических процессов на приемлемом для заказчика уровне.

В результате был разработана автоматизированная система управления автономным водоснабжением, удовлетворяющая всем требованиям технического задания.

Степень внедрения - автоматизированная система автономного водоснабжения принята в опытную эксплуатацию.

Эффективность разработанной системы определяется наличием усовершенствованного алгоритма работы, обеспечивающего управление ультрафиолетовой дезинфекционной установки, и наличием программного интерфейса оператора, обеспечивающего визуализацию технологических процессов на приемлемом для заказчика уровне.

СОДЕРЖАНИЕ

1.1 Схема устройства системы водоснабжения

1.1.1 Описание системы водоснабжения

1.1.2 Описание основного оборудования

1.2 Задача организации удаленного управления

1.3 Разработка структуры автоматизированной системы

1.3.2 Промежуточная емкость необработанной воды

1.3.3 Блочная установка подготовки питьевой воды

1.3.4 Резервуары питьевой воды

1.3.5 Программируемый логический контроллер

1.4 Разработка алгоритма управления системой

1.5 Программная реализация алгоритма системы водоснабжения

1.6 Разработка программного интерфейса для удаленного управления системой водоснабжения

1.6.1 Водяные скважины и промежуточная емкость

1.6.2 Система подготовки питьевой воды

1.6.3 Резервуары питьевой воды

1.6.4 Ультрафиолетовая дезинфекционная установка

1.6.6 Представление данных в виде графиков

2.1 Описание технологии разработки программного обеспечения

2.1.1 Описание технологии разработки программной реализации алгоритма в среде RSLogix 5000

2.1.2 Описание технологии разработки операторского интерфейса в среде Wonderware InTouch 7.1

2.2 Разработка документации по работе с программным обеспечением

3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Расчет трудоемкости разработки программы

3.2 Расчет затрат на разработку программного обеспечения

3.3 Расчет экономической эффективности программного средства

4 РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4.1 Анализ и нормирование опасных и вредных производственных факторо

4.1.1Повышенный уровень электромагнитных излучений

4.1.2Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны

4.1.3Повышенный уровень шума на рабочем месте

4.1.4Повышенный уровень вибраций

4.1.5Повышенное значение напряжения в электрической цепи

4.1.6Недостаточная освещенность рабочей зоны оператора

4.2Расчет электромагнитного поля

4.3Противопожарная безопасность

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическим процессом

КИП - контрольно-измерительные приборы

ПЛК - программируемый логический контроллер

ПИД-регулятор - пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор

SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition (диспетчерский контроль и сбор данных)

HMI - Human-Machine Interface (человеко-машинный интерфейс)

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день автоматизация производства является неотъемлемой составляющей развития современного общества, символом прогресса. Возможность создания автоматизированных производств и систем управления технологическим процессом, их последовательная увязка по иерархическим уровням и интегрирование в единую систему сбора, обработки данных и оперативного управления позволяют повысить производительность, качество, безопасность, одним словом, повысить эффективность всех звеньев производства. Автоматизация технологических процессов в рамках одного процесса позволяет организовать основу для внедрения комплексных систем управления предприятием.

Рассматривая автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП), говорят о комплексе программных и технических средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Под АСУ ТП понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве. Термин «автоматизированный» в отличие от термина «автоматический» подчеркивает возможность участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций. Как правило АСУ ТП имеет единую систему операторского управления в виде пульта управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: ПЛК, исполнительные устройства, датчики. Для информационной связи подсистем используются промышленные сети. АСУ ТП получили и получают большое распространение, что связано с повышением производительности труда при использовании данных систем.

В дипломном проекте рассматривается существующая система автономного водоснабжения административного здания морского терминала ЗАО «Каспийский Трубопроводный Консорциум - Р». Данная система относится к классу замкнутых АСУ, так как существует обратная связь между выходом объекта управления и входом управляющего устройства, образующая замкнутый контур, обеспечивающий автоматический контроль над состоянием объекта управления. По характеру изменения задающего воздействия данная АСУ относится к системам программного управления, задающее воздействие в которых изменяется по определенному, разработанному алгоритму. Помимо этих критериев, данную систему можно отнести к классу многопараметрических, нелинейных SCADA-систем. Основная задача SCADA - это сбор информации о множестве удаленных объектов, поступающей с пунктов контроля, и отображение этой информации в едином операторском центре. При этом оператор имеет возможность не только пассивно наблюдать за объектом, но и управлять им, реагируя на различные ситуации. Данная система реализует локальное управление системой автономного водоснабжения на основе малоинформативного локального дисплея, расположенного вне административного здания.

Анализ системы выявил ряд недостатков. Требование устранения данных недостатков определяет необходимость проведения данной работы. Рассмотрим существующую АСУ ТП подробнее.

1 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Схема устройства системы водоснабжения

В данном пункте рассматривается общее устройство системы водоснабжения административного здания морского терминала ЗАО «Каспийский Трубопроводный Консорциум - Р».

1.1.1 Описание системы водоснабжения

Необработанная вода подается тремя скважинными насосами артезианской воды, PU-H003/H004/H005, расположенными в южной Озереевке (г. Новороссийск), в 3,3 км от береговых сооружений, по двум водопроводам диаметром 150 мм на блочную установку подготовки питьевой воды PK-N510. Вода из артезианских скважин вначале проходит в промежуточную емкость для необработанной воды, 42-VE-N001, откуда она перекачивается насосами, 42-PU-N001 A/B, в блочную установку подготовки питьевой воды, PK-N510, для обработки. Очищенная питьевая вода подается в резервуары питьевой воды 42-TK-N001A/B, откуда вода перекачивается в офисное здание блочной установкой для питьевой воды PK-N520. На рисунке 1.1 представлена схема системы автономного водоснабжения.

Рисунок 1.1 - Схема системы автономного водоснабжения

Блочная установка подготовки питьевой воды, PK-N510, предусматривается со следующими расчетными и рабочими расходами, представленными в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Параметры блочной установки подготовки питьевой воды

На установке производится питьевая вода со следующими предельными значениями, представленными в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Предельные значения питьевой воды

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15