Призначення об’єкту автоматизації
Вступ
Вода входить до складу всіх організмів біосфери, в тому числі і до складу тіла людини. Тому перед людством стоїть дуже складна задача збереження якісної та чистої води.
Якість води визначається вимогами споживача. Якість води – це сукупність фізичних, хімічних, біологічних та бактеріологічних показників, які задовольняють вимоги споживачів. Вимоги до якості води нормуються державними галузевими стандартами або технічними умовами.
Сучасні системи водопостачання та водовідведення міст і промислових виробництв – це комплекс технологічних енергоємних споруд, розміщених на значних відстанях одна від іншої. Звичайно ці відстані вимірюються десятками, а інколи і сотнями кілометрів. Разом з тим системи потребують єдиного керування і контролю з одного пункту. А основна особливість роботи систем водопостачання і водовідведення – це необхідність безперервності подачі і відведення всієї споживчої води при значних довільних коливаннях її витрати в часі.
Основними об’єктами систем водопостачання і водовідведення є насосні агрегати різного призначення та очисні споруди. В цих об’єктах відбуваються різні механічні, гідравлічні, фізико-хімічні і мікробіологічні процеси.
Автоматизація очисних споруд забезпечує
автоматичне виконання ряду різноманітних
операцій: приготування і дозування
реагентів, обертання лопатних змішувачів,
регулювання роботи фільтрів, знезаражування
води, перемішування розчинів з водою,
регулювання швидкості
Впровадження автоматичних пристроїв дозволяє скоротити чисельність обслуговуючого персоналу на водопровідних спорудах.
Автоматизація технологічних вимірювань і сигналізації забезпечує
оперативне отримання
Автоматика використовується для аварійного захисту установок, відключення окремих агрегатів при аваріях і заміні їх резервними, а також для сигналізації про роботу окремих споруд та їх електротехнічного обладнання. Без автоматизації неможливо знизити собівартість питної води, дотримуватись діючих державних стандартів на показники якості водопровідної води та захистити природні водойми від подальшого їх забруднення.
- Загальна частина
- Призначення об’єкту автоматизації
Як відомо, споруди для очистки стічних вод складаються із комплексу окремих споруд, в котрих по ходу руху стічних вод відбувається поступова їх очистка спочатку від крупних, а потім від більш дрібних забруднень, які знаходяться в розчинному стані. Очистка побутової стічної рідини, може відбуватися різними методами. При механічному очищуванні із стічної рідини вилучають забруднення, які знаходяться у нерозчинному і частково у колоїдному стані. Відходи, що вміщуються (папір, ганчірки, кістки, очистки від овочів, різноманітні виробничі відходи) попередньо затримуються решітками. Забруднення мінерального походження (пісок, шлак та інші) осідають в спорудах, які називаються уловлювачами піску. Затримані на решітках викиди знімаються граблями і по стрічці транспортера подаються в дробинку, де відбувається роздрібнення і подача в приймальний резервуар після решітки.
В складі грабельного приміщення комунально-побутових очисних споруд (рис 1.1) мається решітка, яка перегороджує приймальний резервуар, затримуючи крупні плаваючі забруднення. При забрудненні решітки збільшується перепад рівня стоків на ній, що є показником необхідності очистки решітки за допомогою механізованого грабельного механізму. Конструкція і принцип роботи цього механізму аналогічні конструкції каналізаційних насосних станцій. Але принцип очистки стоків від крупних забруднень інший.
Якщо в каналізаційних насосних станціях механічна очистка ведеться по часовій програмі, то в грабельному приміщенні очисних споруд організується по якісному методу, контролюючи для цього перепад рівня рідини до і після решітки, тобто в залежності від степені їх забруднення. Для контролю перепаду рівня використовують диференціальний манометр з електроконтактним пристроєм.
Дифманометр контролює перепад рівнів шляхом різниці тиску продуваємого повітря через дві п’єзометричні трубки, які опущені у воду до і після решітки. Повітря безперервно продувається за допомогою водоструменевих ежекторів.
При досягненні максимально допустимого перепаду рівнів електроконтактний пристрій включає пускачі приводів грабельного механізму, транспортера і дробилки, що приводить до початку процесу очистки стоків. А після того, як решітка очистилась дифманометр відключає приводи цих механізмів.
Рис 1.1 Технологічна схема грабельного приміщення
1 – граблі; 2 – транспортер; 3 – дробилка; 4 – решітка; 5 – робочий шибер; 6 – резервний шибер; 7 – електромагнітний вентиль промивної води; 8 – бак технічної води.
До грабельного приміщення комунально-побутові стоки поступають від головної каналізаційної станції (ГКНС) міських очисних споруд через два електрифікованих шибера: робочий і аварійний.
До аварійних ситуацій грабельного приміщення відносять:
- забруднення решітки і, як наслідок цього, є підвищення рівня рідини;
- забруднення стічної рідини кислотами або лугами зі збільшеною концентрацією відносно ГДК (гранично допустимої концентрації).
У цих випадках по команді сигналізатора рівня, або сигналізатора числа рН робочий шибер закривається, а аварійний відкривається, і стоки
подаються в резервне приміщення до проведення екологічної і сантехнічної експертизи.
Механізм дробилки може бути приведений в дію лише при таких умовах:
- обов’язкове включення грабель і транспортера;
- наявність технічної води в баці;
- електромагнітний вентиль повинен бути відкритим (якщо в баці недостатньо води, то електромагнітний вентиль повинен бути закритим).
1.2 Особливості монтажу систем
автоматизації грабельного
В зв’язку з тим, що грабельне приміщення відноситься до вибухонебезпечних виробничих об’єктів, а також з екологічних міркувань, її автоматизація є обов’язковою.
Вибухонебезпечними
Прилади та проводку в таких приміщеннях потрібно монтувати так, щоб вибухонебезпечні речовини не могли потрапити по системам автоматизації в інші приміщення.
Повітря для всіх систем автоматизації потрібно забирати поза вибухонебезпечної зони.
Ущільнені проходи декількох систем автоматизації встановлюють також за допомогою коробів із пісочним затвором, встановлюваних так, щоб гази, пара і пил не проникала через щілини в сусідні приміщення.
Ущільнені проходи роблять в наступних випадках: коли по умовам експлуатації сусідні приміщення не повинні знаходитись один біля одного; при переході з одного вибухонебезпечного приміщення в інше; при переході з вибухонебезпечного приміщення у безпечне приміщення.
При автоматизації грабельного приміщення міських побутових очисних споруд потрібна система витяжної вентиляції для уникнення, накопичення вибухонебезпечних газів.
До початку монтажу щитів повинні бути споруджені фундаменти під щити і пульти, кабельні канали і їх перекриття, отвори для введення в приміщення трубних і електричних проводок, змонтовані опалювання, вентиляція і електричне освітлення.
В щитових (операторних) приміщеннях до початку установки щитів і пультів будівельна організація повинна закінчити оздоблювальні роботи і виконати введення електроенергії, стислого повітря і води по постійних схемах робочих креслень проектів.
При монтажі приладів і засобів автоматизації, а також щитів зі встановленими на них приладами і апаратурою (при повнозбірному монтажі) у виробничих і щитових приміщеннях повинна підтримуватися температура повітря не нижче 5°С, якщо монтажно-експлуатаційними інструкціями на прилади не вказана інша нижня межа температури.
До початку монтажу прибирають опалубку, будівельні ліси, підмости і будівельне сміття, за винятком лісів, які можуть бути використані при монтажі приладів і засобів автоматизації.
В стінах і міжповерхових перекриттях будівель будівельна організація повинна виконати отвори для проходів трубних і електричних проводок з
одного приміщення в інше і монтажні отвори для зібраних в блоки щитів і інших конструкцій.
На
зовнішніх установках
- Технологічна частина
2.1 Рекомендації з монтажу і налагодження приладів системи автоматичного позиційного регулювання температури в грабельному приміщенні з використанням електроколориферного обігріву автоматичне регулювання рівня поступаючих стоків
Монтаж термоперетворювача опору ТСМ-50
Рис. 2.1 Габаритні розміри
Термометр опору мідний, діапазон вимірювання від -200°С до 650°С, робоча частина 60мм.
Принцип дії: при зміні температури
змінює свій опір. Працює у парі з
автоматичними мостами і
Виконання встановлюваних термоперетворювачів
опору повинно відповідати
Електрична ізоляція термоперетворювача повинна витримувати протягом 1хв. Випробувальну напругу змінного струму 500В частотою 50гц при температурі 20 +/-5º і відносній вологості навколишнього повітря до 80%.
Термоперетворювачі опору, що вимірюють
температуру повітря в
встановлювати на конструкціях, що знаходяться на відстані 50 – 70 мм
від стіни. Проводи до термоперетворювачів проводять в металорукавах з металевим або пластиковим переходом, довжиною не менше 500 мм. У випадку відсутності тряски або вібрації дозволяється безпосереднє під’єднання захисної труби до головки термоперетворювача; при цьому передбачається роз’ємне з’єднання. При вимірювані температури вище 50°С, виступаюча частина термометра опору повинна бути теплоізольована, а при нагріві повітря – екранована. При під’єднанні кабеля, броня знімається з кабеля і він вводиться в металорукав. Кабелі ,проводи і труби, що підводяться до термоперетворювача опору, повинні бути марковані відповідно до проекту, а на приладі повинна бути закріплена бірка з номером позиції по проекту.
При горизонтальному та похилому монтажі штуцер для вводу проводів в головку термоперетворювача опору потрібно направляти вниз. Переріз з’єднувальних проводів повинен бути 1-1.5мм2.
Градуювання термометра. Що нанесена на захисній арматурі датчика, повинна відповідати градуюванню на шкалі вторинного приладу.
Монтаж мікроелектронного
Рис. 2.2 Схема зовнішніх з'єднань ТМ - 14
Регулятор температури мікроелектронних
ТМ14 призначений для автоматичного
регулювання температури в
Датчиком до приладу є термоперетворювач опору градуювання 50М .
Напруга живлення 220В при частоті 50Гц.
Споживана потужність не більше 5,5 А.
Довжина лінії, що з'єднує регулятор з датчиком, не більше 300м.
Температура навколишнього повітря для кліматичного виконання від -30 до +50 °С.
Середній термін служби не менше 10-ти років.
Основні параметри:
Пропорційний ТМ14
Регульований параметр - температура.
Межі регульованої температури: від -40°С до +150°С.
Основна допустима похибка за шкалою температури +/-21 для діапазону 100 °С
Значення зони пропорційності: мінімальне не більше 1,5°С; максимальне 100°С +/-20%.
Будова та принцип роботи:
Регулятор температури мікроелектронних ТМ14 має імпульсний переривач із завданням тривалості імпульсу і паузи.
Примітка: прилад може бути переведений в трипозиційний режим шляхом установлення перемички на шкалі імпульсного переривача в положенні проти спеціальної ризки.
В основу роботи регулятора температури ТМ14 покладено мостовий метод вимірювання опору.
Сигнал з вимірювального моста,
в плече якого включений
Посилений сигнал надходить на електронне безконтактне реле, з виходу якого сигнал надходить на вихідний пристрій, комутуючі струм
навантаження. Вихідним пристроєм служить реле.
Підготовка до роботи:
Прилад має бути заземлений.
Регулювання імпульсного переривача, встановленого в трипозиційному приладі, здійснюється спеціальними перемичками, встановленими на задній панелі приладу. Зняття перемички призводить до пропорційного збільшення тривалості імпульсу (паузи).
В якості лінії між регулятором і датчиком використовуються трижильний екранований провід з однаковим опором кожної жили не більше 5 Ом або проводи, прокладені у заземленій металевій трубі, що виконує роль екрану.
Не допускається прокладання вимірювальних ланцюгів в одній трубі з силовими ланцюгами.
Перевірити суміщення індексу ручки задатчика регульованої температури з технологічною рискою (крайній лівій) на шкалі приладу, для чого повернути ручку вліво до упору.
Якщо індекси не збігаються, необхідно послабити стопорний гвинт ручки. Після сполучення, стопорний гвинт затягнути викруткою, не докладаючи великих зусиль, щоб не зірвати різьбу.
Перевірити поєднання
При несуміщенні необхідно повернути викруткою втулку по вісі резистора, встановивши вказівний шліц проти риски на шкалі.
Монтаж універсального перемикача режиму роботи УП-1
Рис. 2.3 Універсальний перемикач режиму роботи УП-1
1, 4 – рухомі контакти; 2 – не рухомий контакт; 3 – стійка; 5 – важіль; 6– затискачі; 7 – основа; 8 – вал; 9 – кулачок.
Перемикач призначений для перемикання вихідних кіл пускача з автоматичного керуванням на ручне і навпаки. Цей вибирач має три варіанта положення ручки керування: ручний режим, автоматичний режим та нейтральне положення. Універсальний перемикач розрахований на щитовий утоплений монтаж.
Кріплення до щита здійснюється за допомогою чотирьох болтів. На задній стінці вибирача, розташована клемна колодка для зовнішніх з’єднань. На передній панелі вибирача розташована Т-подібна рукоятка, яка обертається навколо власної вісі, перемикаючи режими керування. Перемикання з ручного режиму в автоматичний і навпаки виконується через обов’язкове проходження нейтрального положення. Такі вибирачі призначені для роботи в парі з кнопочними станціями, сигнал до яких поступає від вибирача, коли його переводять в ручний режим керування.
Монтаж кнопочних станцій
D
L
Рис. 2.4 Габаритні розміри кнопочної станції двоштифтової
Дана кнопочна станція призначена для з’єднання і керування електромеханічним обладнанням в ручному режимі. На передній панелі такої станції розташовані лише дві кнопки, зазвичай чорна і червона (чорна і чорна). Ці кнопки працюють із само - поверненням. Можуть бути використані, як для включення або виключення певного обладнання, так і для переміщення клапанів регулюючих органів в бік закриття або відкриття. Така станція ручного керування розрахована на щитовий утоплений монтаж, кріпиться до передньої стінки щита за допомогою чотирьох болтів. На задній стінці станції розміщена клемна колодка для зовнішніх підключень. Після мотажу необхідно обов’язково перевірити відповідність кнопок з функціями, які вони виконують.
Монтаж магнітних пускачів ПМЕ
Пускач магнітний ПМЕ
Рис. 2.5 Габаритні розміри магнітного пускача ПМЕ
Принцип роботи магнітних пускачів ПМЕ:
Коли напруга подається на котушку якоря магнітного пускача ПМЕ, при цьому якір притягується до осердя, а основні контакти замикаються. Відключення провадиться при поверненні рухомих частин за допомогою поворотних пружин в початкове положення, завдяки чому контакти розмикаються.
Магнітні пускачі влаштовані таким чином, щоб під час обриву фази або перевантаження, при відновленні струму електродвигун самостійно не запускався. Так, при проходженні великих струмів нагріваються біметалеві пластини всередині приладу, деформуються і вигинаються, натискаючи тим самим на систему важелів. У свою чергу важелі впливають на спусковий механізм, викликаючи розмикання контакту. Але після цього робота керованого електродвигуна можлива тільки після натискання кнопки приладу. Ця особливість магнітних пускачів ПМЕ дозволяє уникнути аварій, пов'язаних з раптовим включенням керованого електрообладнання.
Установка магнітних пускачів ПМЕ:
Перед установкою магнітного пускача типу ПМЕ необхідно очистити елементи приладу від пилу, яка могла з'явитися при тривалому зберіганні або транспортуванні.
Також слід уважно вивчити рекомендації виробника по установці і експлуатації приладу. Встановлювати магнітний пускач серії ПМЕ дозволяється тільки на вертикальну поверхню при максимальному відхиленні від вертикалі в 5 °.
Також варто уважно оглянути внутрішні елементи магнітного пускача. Так, осердя повинен бути не замасленим і не запиленим та ін. Наявність забруднювачів порушує роботу приладу, при експлуатації пускач починає сильно гудіти, що повинно послужити сигналом для необхідності очищення магнітного пускача. Виробник рекомендує робити профілактичний огляд і очищення корпусу і внутрішніх елементів пускача при зупинці роботи електродвигуна не рідше 1 разу на місяць. Гарантія виробника дається на 2 роки. Але і по закінченню цього терміну можлива експлуатація приладу, якщо його стан відповідає встановленим технічних характеристиках.
2.2 Рекомендації з монтажу і налагодження приладів системи автоматичне регулювання рівня поступаючих стоків
Монтаж датчика рівня
Рис. 2.8 Датчик рівня
Для збільшення точності і стабільності показань приладу рекомендується встановлювати датчик в резервуарах з непровідних матеріалів або на відстані, що перевищує 1м від провідних стін резервуара. Металеві електроди встановлюють паралельно вісі датчика на відстань не більше 200мм від осі датчика. Електроди і корпус датчика заземлюють.
Якщо датчики потрібно встановити на боковій стінці резервуара, то вісі бобишок повинні відповідати контрольованим рівням.
Блоки живлення встановлюють на стіні за допомогою рами або на стійці. Датчик індикатор з'єднують з електродним блоком радіочастотним кабелем, що поставляється в комплекті з приладом.
Монтаж сигналізатора рівня ЕРСУ – 3
Прилад працює по принципу електроконтактного датчика по електропровідності середовища. Він має три датчика, два для сигналізації та регулювання рівня в робочому діапазоні, і один для сигналізації про аварійне положення рівня.
Рис. 2.9 Габаритні розміри
Прилад може сигналізувати про робоче положення рівня за допомогою трьох сигнальних ламп:
- червона (сигналізує про нижній рівень);
- жовта ( сигналізує про верхній рівень );
- зелена ( сигналізує про середній рівень ).
Про аварійний стан попереджає дзвінок, що підключений через контакти вхідної сигналізації.
Монтаж проводять в такій послідовності.
Закріплюють трьома болтами блок сигналізації приладу на щиті. Датчики встановлюють на посудині, регулюючи довжину робочої частини електрода датчика. Якщо датчики вводять в резервуар через верхню кришку, то розташування отворів для них визначають по місцю, при чому відстань між ними не менше 110мм. Якщо датчики вводять в резервуар через бокову стінку, то отвори для них розташовують відповідно контролюємим рівням. Робоча довжина електрода складає: 0,1м; 0,25м; 0,6м; 1м; 1,6м; 2м.
Датчик не можна встановлювати в середовищах: в’язких, плівкоутворюючих, що кристалізуються і тих, що дають твардий осад на електроді датчика.
Електрод вкручується в
ємкості, датчик з сигналізатором з’єднується мідними або алюмінієвими проводами, або кабелем із кількістю жил не менше чотирьох.
В місті установки повинні бути відсутні тряска, вібрація, агресивні гази, можливість механічних пошкоджень, температура від 10°С до 45°С, вологість 80%.
- Організаційна частина
3.1 Організація монтажних робіт на об’єкті
Продуктивність праці
Підготовка до виробництва робіт по монтажу систем автоматизації промислових і цивільних об'єктів включає три основні види:
- інженерно-технічний;
- організаційний;
- матеріально-технічний.
Інженерно-технічна підготовка виробництва передбачає вивчення проектно-кошторисної документації, характерних особливостей і технології об'єкту, розробку проекту виробництва робіт. На основі робочого проекту і вимірів в натуральному розмірі на об'єктах, залежно від запланованих термінів виконання монтажних робіт, інженерно-технічна підготовка ділиться на поточну і перспективну.
Організаційно-технічна підготовка. Вивчають ту частину розділу робочого проекту, де відображені вимоги, пов'язані з виконанням даного виду монтажних робіт; приймають будівельну частину об'єкту під монтаж систем автоматизації; організовують виконання робіт на об'єкті; забезпечуючи безпечні умови праці.
При прийманні будівельної частини об'єкту під монтаж систем автоматизації керуються наступними вимогами. До початку монтажу приладів і засобів автоматизації повинні бути споруджений постійні або тимчасові під'їзні шляхи з підходами і під'їздами достатньої ширини, забезпечуючі подачу монтажних виробів, блоків і конструкцій в монтажну зону, а в її межах — до місць установки; прокладені постійні або тимчасові мережі, що підводять до об'єктів електроенергію, воду, стисле повітря.
Будівельні роботи і монтаж технологічного устаткування у виробничих і щитових приміщеннях повинні бути доведені до такого стану, при якому забезпечені безпека монтажних робіт, захист щитів, пультів, електричних і трубних проводок і інших засобів автоматизації від впливу атмосферних опадів, ґрунтових вод і низьких температур, забруднень і пошкоджень.
Матеріально-технічна підготовка до монтажу систем автоматизації здійснюється в два етапи.
До початку монтажу систем автоматизації працівники ділянки підготовки виробництва монтажного управління, розробляють проект виробництва робіт , який разом з робочими кресленнями є основною технічною документацією для виконання робіт по монтажу приладів і систем автоматизації. Проект виробництва робіт передбачає підвищення організаційно-технічного рівня монтажу на базі використовування новітніх досягнень науки і техніки, що забезпечує високу продуктивність праці, зниження собівартості монтажних робіт, скорочення тривалості і підвищення якості монтажу.
