Содержание

Введение………………………………………………………….….………..…8

1 Описание объекта исследования и постановка задачи автоматизации………......……………….....................................10

1.1 Характеристика КНС «ВОС»…………………….………………………....10

1.2 Характеристика существующего уровня автоматизации КНС «ВОС»….12

1.3 Требования к разрабатываемой системе автоматизации КНС «ВОС» .…13

1.4 Характеристика и структура существующей на предприятии ООО «Новогор-Прикамье» системы телеметрии насосных станций водопровода и канализации……………………………………………………………...…….....16

2 Анализ и выбор комплекса средств автоматизации.…18

2.1 Выбор структуры системы автоматизации КНС «ВОС»………………....18

2.2 Выбор контроллера системы автоматизации КНС «ВОС»…………...….20

2.3 Выбор устройства плавного пуска системы автоматизации КНС «ВОС» …...…………………….......………………………...……..………...21

2.3.1 Устройство плавного пуска серии Altistart 48……………………………...21

2.3.2 Устройство плавного пуска серии SIKOSTART 3RW…………...………….22

2.3.3 Устройство плавного пуска серии MCD 202………………….……………23

2.3.4 Состав и функциональные возможности устройства плавного пуска модели MCD 202……………………………………………………………...……24

2.4 Выбор уровнемера системы автоматизации КНС «ВОС»……………..…26

2.4.1 Погружной зонд измерения уровня SITRANS P………….………….….….27

2.4.2 Зонд для измерения уровня JUMO типа 404391…………………...………27

2.4.3 Преобразователь давления VEGAWELL 72………………..……….………28

2.5 Выбор датчика давления системы автоматизации КНС «ВОС» ………...29

2.5.1 Промышленный датчик давления DMK 331…………………………...…..29

2.5.2 Датчик давления Wika модель SA-11………………...….…………...……..29

2.6 Выбор расходомера системы автоматизации КНС «ВОС»………………30

2.6.1 Расходомер-счетчик ультразвуковой ВЗЛЕТ-МР………………………....30

2.6.2 Расходомер ДРК-4……………………………………………………………31

2.7 Выбор датчика температуры подшипников насосного агрегата ………..33

2.7.1 Поверхностный датчик температуры AF25/PT100…………...……………33

2.7.2 Поверхностный датчик температуры PT100 CRIMP RING 4,3…………...34

2.8 Выбор сигнализатора предельного уровня……………………...…......….34

2.9 Выбор извещателя пожарной сигнализации...………………………...…..35

2.10 Выбор реле контроля напряжения…………………………………….....36

3 РАЗРАБОТКА основных элементов системы АВТОМАТИЗАЦИИ КНС «ВОС»…………………………………………….….37

3.1 Разработка структуры системы управления КНС «ВОС»……………......37

3.2 Разработка схемы электропитания КНС «ВОС»…………………...……..38

3.3 Разработка системы управления насосом……………………………….....39

3.4 Разработка алгоритма контроля уровня стоков.…………………….....….41

заключение……………………………….……………………………..…..…43

Список использованных источников..……………….…....…..…...44

Введение

В настоящее время сети городского водопровода и канализации изношены и устарели. Особенно это касается электрооборудования и устройств управления, относящихся к канализационным насосным станциям. За последние десять лет появились дешевые электротехнические и электронные устройства, позволяющие значительно улучшить работу оборудования и облегчить работу людей, занимающихся непосредственным управлением перекачкой промышленных и сточных вод.

Канализационная насосная станция (КНС) «ВОС» расположенная в Свердловском районе города Перми была запущена в работу в 1976 году. Станция предназначена для перекачки хозяйственно-фекальных стоков, поступающих со школы «Всероссийского общества слепых», на главную канализационную насосную станцию №5. КНС «ВОС» является станцией совмещенного типа, т.е. машинный зал и приемное (грабельное) отделение находятся в одном здании. В машинном зале установлены два основных насосных агрегата и один – дренажный. Перекачка стоков осуществляется по одному напорному коллектору диаметром 150 мм. Станция работает в повторно-кратковременном режиме.

Основное оборудование канализационной станции – насосный агрегат, задача которого поддерживать уровень стоков в приемном (грабельном) отделении станции, не допуская перелива. Включение агрегата происходит с помощью прямого пуска (от сети) через магнитные пускатели, или автоматически по сигналу с электродов, расположенных в приемной камере.

Существующая схема управления имеет ряд недостатков:

• ложные срабатывания;

• провалы напряжения в электросети, сбои в работе коммутационной аппаратуры и цепей управления;

• броски пускового тока выводят из строя сам электродвигатель;

• прямое включение насосов вызывает гидравлический удар в трубопроводах систем канализации.

Совершенствование существующих способов автоматизации и управления позволит устранить перечисленные выше недостатки и добиться:

• снижения производственных издержек (снижение затрат электроэнергии, затрат на ремонт, трудовых затрат и т.п.);

• повышения надежности управления технологическим процессом;

• интеграции в существующую систему телеметрии.

Целью выпускной квалификационной работы является автоматизация канализационной насосной станции «ВОС».

Объектом исследования является канализационная насосная станция «ВОС».

Предметов исследования являются средства автоматизации и управления канализационной насосной станцией.

Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

• анализ объекта исследования и выявление основных недостатков существующей системы управления КНС «ВОС»;

• разработка структуры системы автоматизации КНС «ВОС»;

• выбор оборудования всех уровней автоматизации, позволяющего в полной мере реализовать систему автоматизации станции и осуществить ее интеграцию в существующую систему телеметрии;

• разработка схемы электропитания КНС «ВОС»;

• разработка схемы управления насосным агрегатом и алгоритма контроля уровня стоков.