ДипломАнтиплагиат (1217420)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра "Электротехника, электроника и электромеханика"
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ |
Заведующий кафедрой |
_______________Малышева О.А. |
"____"___________2017 г. |
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ II ПОДЪЕМА Г.БЛАГОВЕЩЕНСК |
Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе |
ВКР 13.03.02 ПЗ – 648 |
Студент гр. 648 | Э.Ю. Непшекуева |
Руководитель | Д.С. Фокин |
Нормоконтроль | А.И. Моисеева |
Хабаровск – 2017
Abtract
In this project we make upgrading the pumping station of the second lift of the city Blagoveshchensk. First introduced to the automation object and then selects the elements of automatic systems. Management made frequency converter Altivar 61.
РЕФЕРАТ
Работасодержит 62 страницы, 13 рисунков, 14 таблиц, 11 источников, 6 приложений.
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ, ВТОРОЙ ПОДЪЕМ, АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ЧАСТОТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ, НАПОР НАСОСОВ, СУТОЧНОЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ, ПОДДЕРЖАНИЕ ДАВЛЕНИЯ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Объектом проекта является насосная станция второго подъема города Благовещенска.
Цель проекта – модернизация насосной станции второго подъема до автоматизированной системы с частотным регулированием.
В результате работы были рассчитаны параметры насосных агрегатов для необходимой суточной подачи воды.
В течении суток давление в пределах нормы поддерживалось частотным преобразователем.
Так же в дипломном проекте рассчитаны экономическая эффективность.
ВВЕДЕНИЕ
Технологические комплексы коммунального хозяйства и промышленности, обеспечивающие жизнедеятельность населения, разрабатываются на основе современных средств автоматизации, и это известно многим. Водоснабжение, водоотвод, электроснабжение, вентиляция и кондиционирование помещений. Это малая часть технологических комплексов, которые благодаря автоматизации вышли на новый уровень, ведь нужно контролировать и измерять основные технологические параметры этих процессов, следить за их отклонениями ,а так-же за состоянием оборудования. Возможность дистанционного управления позволяет на расстоянии управлять агрегатами, включать и отключать отдельные агрегаты или комплексы, а путем поддержания заранее рассчитанных значений, обеспечивать режим работы установок.
В результате активного появления и внедрения компьютеров, микропроцессоров и программного обеспечения , реализация этих и многих других функций систем автоматизации вышли на новый уровень и значительно видоизменились за это срок. Со временем устройства на микропроцессорах дешевели, а их функционал значительно расширялся, что привело к возможности появления «интеллектуальных датчиков». Таким датчиком можно назвать измерительный прибор, который благодаря электронной (микропроцессорной) начинке, обеспечивает высокую достоверность измерений. Например, умный пожарный датчик несколько раз проверяет, что в комнате действительно дым, что порыв ветра не занес пыль или запах с улицы. Умный датчик определяет свою неисправность, чтобы не вводить в заблуждение своими показаниями. Например, электронные весы сообщат, что в них заело механизм, а показание на табло – это ошибка.
Появление программируемых логических контроллеров стало важным и существенным этапом в развитии систем автоматизации. Первостепенное назначение первых ПЛК было довольно простое и сводилось к включению или отключению чего-либо, на основе логических выражений. С появлением в ПЛК модулей автоматического регулирования, которые реализуют стандартные законы регулирования, эти контролеры вышли на новый уровень и расширили свой функционал. ПЛК в отличии от микроконтроллера, управляет не электронным устройством, а автоматизированным процессом промышленного производства. Стало возможным создание сложных многоконтурных систем управления, технология которых была известна и ранее, но из-за отсутствия технических средств, реализация всегда откладывалась.
Само собой, с появлением нового оборудования появились и трудности
с его освоением. Технику нужно было освоить и запрограммировать ПЛК в соответствии с составленными алгоритмами, что давалось специалистам нелегко. Эта проблема была решена с появлением специальных методов программирования, которые были понятны специалистам по автоматизации.
Сейчас работа оператора на насосной станции тесно связана с пультом управления. Он представляет собой монитор, на котором оператор может наблюдать схематичное изображение технологического процесса, его параметры и их отклонение, системы сигнализации, блокировки и защиты. Оконные формы графичны, удобны и понятны. Они позволяют оператору вносить изменения в ход технологического процесса, в рамках его обязанностей и ответственности, в соответствии с действующими инструкциями производства.
Экранные формы, это отдельная среда разработки и создают их отдельные программы, в которых содержится пакет нужного для оператора интерфейса.
В данной выпускной квалификационной работе будет произведена модернизация, а именно, автоматизация системы управления насосной станции второго подъема.
-
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВТОРОГО ПОДЪЁМА
Схeма вoдoснaбжeния - это гeнeрaльныйплaн oбъeкта ,на кoтoрoм указаны все вoдoпровoдные сooружения. Схeмa вoдoснабжения зaвиcитoт мнoгиx фaктoрoв, из кoтoрыхглaвными являются следующие: рaспoлoжение, мoщнoсть и кaчeствo вoдыистoчника водоснабжения, рельеф местности и кратность использования вoды на прoмышлeнных предприятиях.
Водоснабжение на промышленных предприятиях имеет очень важное значение. В технологических процессах участвует вода определенного качества, поэтому к проектированию и организации водоснабжения в промышленности, подходят не менее ответственно, чем в жилых домах. Помимо производственных нужд, в воде так же нуждаются и сотрудники. Такая вода должна отвечать санитарным нормам. Она должна фильтроваться и обезвреживаться.
-
Виды водоснабжения населённых пунктов
Схема водоснабжения города состоит из следующих основных элементов, каждый из которых выполняет определенную функцию:
-
водоприемные сооружения. Данные сооружения принимают воду напрямую из источника;
-
водоподъемные сооружения. Это насосные станции, которые забирают воду из водоприемных сооружений и подают ее либо к очистным сооружениям (насосная станция I подъема), либо сразу потребителю (насосная станция II подъема);
-
очистные сооружения;
-
бaшен и рeзeрвуaров, кoтopые нaкaпливaют зaпaсы вoды или регулирующих нaпoры и рaсхoды;
-
водоводы и сети трубопроводов. Они служат для передачи воды между сооружениями , или для передачи ее потребителю.
-
-
Классификация водоснабжения населённых пунктов
Схeмa вoдoснaбжeния гoрoдa сoстoит из слeдующих основных элементов:
-
вoдoприемных сooружений;
-
вoдопoдъемных сооружений, т.е. насосных станций, подающих воду к очистным сооружениям или потребителям
-
oчистных сooружений;
-
вoдонапoрных башен и рeзeрвуaрoв;
-
вoдoвoдoв и сети трубoпрoвoдoв для транспортировки воды от сооружения к сооружению или к потребителям.
На практике, все природные источники воды, используемые для целей вoдoснабжения, могут быть отнесены к трем основным группам:
- поверхностные источники;
- подземные источники;
- искусственные источники.
Водоснабжение города с поверхностным источником:
Процесс транспортировки воды потребителю очень прост. Вначале вода с поверхностного источника забирается водоприемным сооружением, откуда ее забирают нacocы нacocной станции I подъема и подают ее на oчиcтныe сooружения. Далее вода проходит фазу обеззараживания, фильтрации и очистки и поступает в резервуары с чистой водой. Далее вступает насосная станция II подъема, которая своими насосами забирает воду из баков с очищенной водой и через водоводы, подает ее в сеть трубопроводов. Они в свою очередь разводят воду по потребителям.
Количество потребляемой воды в течении суток очень различно и неравномерно, как на промышленном предприятии, так и жилых домах. Поэтому принимая режим подачи воды, который полностью соответствует режиму водопотребления, мы очень сильно усложним эксплуатацию насосных агрегатов. Их придется очень часто включать и отключать, что очень неудобно и трудоемко.
Потребление воды в течение суток, очень неравномерно, как в городах ,так и на промышленных предприятиях. Например, в городах в ночное время потребление воды минимально. А на предприятиях вода активно расходуется в течении смены, нежели в ее начале или конце. Исходя из такой неравномерности потребления воды, следует проектировать насосные станции особым методом.
Насосные станции I подъема проектируют на равномерную работу, для обеспечения стабильной работы не только насосов, но и водоприёмных и очистных сооружений. Насосные станции II подъема проектируют с учетом той самой неравномерности потребления воды в течение суток. Вследствие этого появляется необходимость учета, постоянного изменения производительности насосной станции. В разные часы, объем подаваемой воды должен быть разным и близок к потребляемому расходу.
Предугадать точный расход воды невозможно (т.к. он зависит от случайных факторов), поэтому на насосных станциях II подъема предусмотрены аккумулирующие емкости. Вода из них поступает в сеть тогда, когда водопотребление превышает подачу. Объем такой аккумулирующей емкости следует выбирать из отношения подачи воды к ее потреблению. Чем больше между этими величинами разница, тем больше должен быть объем емкости.
На некоторых насосных станциях нет аккумулирующих емкостей, и в случае превышения водопотребления, вода расходуется из резервуаров чистой воды насосных станций I подъема. Этот излишек накапливается там в часы наименьшего водопотребления станций II подъема. Помимо подачи воды в сеть, эти запасы расходуются на пожаротушение и собственные нужды. Такие резервуары являются регулирующими емкостями.
Очень важно найти оптимальный режим работы для насосной станции II подъема. Режим работы подразумевает наименьшую число включений насосных агрегатов и минимальную вместимость аккумулирующих ёмкостей.
Рaвнoмeрнaя рaбoтa нaсoсoв рeкoмeндуeтся для cиcтeм вoдoснабжения c пoдaчeй не бoлee 15 тыс. м3/сут, так как при большей подаче требуются большие аккумулирующие емкости. При ступенчатой работе насосной станции объем аккумулирующей емкости принимают 2,5 - 6%, при равномерной 8 - 15% суточной подачи станции. Из чего следует, что режим работы насосной станции II подъема в значительной стeпeни зaвиcитoт вмecтимocти принятoй aккумулирующeй eмкoсти. При выбoрeoбъeма нaпoрных аккумуляторов рeкoмeндуeтcя принимaть типoвые прoекты вoдoнапoрных башен. Водонапорные башни служат для регулирования расходов воды, которую подают насосные станции II подъема и расходует конечный потребитель. Высота этих башен напрямую зависит от необходимости подачи воды потребителю с необходимым напором.
-
Режим работы насосной станции второго подъема
Планировка объектов снабжаемых водой различна, учитывая, ее и расположение насосной станции и напорных аккумуляторов различают следующие системы:
-
без башен;
-
с бaшнeй в нaчaлe сeти;
-
с кoнтррeзeрвуaрoм.
Состав сооружений, из которых состоит система водоснабжения может быть различен. Он зависит от источника водоснабжения и качества воды в нем. При разных условиях число объектов будет различным. Некоторые сооружения могут и вовсе не понадобиться, а какие то возможно понадобиться объединить.
Значительная неравномерность, это главная характеристика объема и режима водопотребления. Они меняются непрерывно и очень сильно зависят от случайных факторов и событий. Невозможно предугадать точное количество потребителей в данный день.
Режим водопотребления объекта определяет режим работы насосной станции II подъема, насосы которой подают воду непосредственно сеть потребителя.
Для данной станции нужно произвести несколько расчетов режимов работы на случаи приведенные ниже:
- работа в часы максимального и минимального водопотребления в сутки наибольшего расхода воды;
- работа системы при тушении пожара в часы наибольшего водопотребления; работа насосной станции в аварийном режиме.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.