1.2. Методы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод подразделяются на рекуперационные и деструктивные. Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод и дальнейшую переработку всех ценных веществ. В деструктивных методах вещества, загрязняющие воды, подвергаются разрушению путем окисления или восстановления. Продукты разрушения удаляются из воды в виде газов или осадков.

К физико-химическим методам очистки сточных вод относят коагуляцию, флотацию, адсорбцию, ионный обмен, экстракцию, ректификацию, выпаривание, дистилляцию, обратный осмос и ультрафильтрацию, кристаллизацию, десорбцию и др. Эти методы используют для удаления из сточных вод тонкодисперсных взвешенных частиц (твердых и жидких), растворимых газов, минеральных и органических веществ.

Использование физико-химических методов для очистки сточных вод по сравнению с биохимическими имеет ряд преимуществ: 1) возможность удаления из сточных вод токсичных, биохимическими не окисляемых органических загрязнений; 2) достижение более глубокой и стабильной степени очистки; 3) меньшие размеры сооружений; 4) меньшая чувствительность к изменениям нагрузок; 5) возможность полной автоматизации; 6) более глубокая изученность кинетики некоторых процессов, а также вопросов моделирования, математического описания и оптимизации, что важно для правильного выбора и расчета аппаратуры; 7) методы, не связанные с контролем за деятельностью живых организмов; 8) возможность рекуперации различных веществ.

Выбор того или иного метода очистки (или нескольких методов) производят с учетом санитарных и технологических требований, предъявляемых к очищенным производственным сточным водам с целью дальнейшего их использования, а также с учетом количества сточных вод и концентрации загрязнений в них, наличия необходимых материальных и энергетических ресурсов и экономичности процесса.

Система автоматизированного управления технологическим процессом установки обеззараживания и очистки сточных вод ОАО «Химпром» построена на базе контроллера КР-300. Оперативное дистанционное управление осуществляется с верхнего уровня разработанного с помощью SCADA-системы «Каскад».

2. Описание контроллера кр-300

КР-300 — это компактный многоканальный многофункциональный высокопроизводительный микропроцессорный контроллер, предназначенный для автоматического регулирования и логического управления технологическими процессами. Контроллер КР-300 эффективно решает как сравнительно простые, так и сложные задачи управления.

Контроллер предназначен для построения управляющих и информационных систем автоматизации технологических процессов малого и среднего (по числу входов-выходов) уровня сложности и широким динамическим диапазоном изменения технологических параметров, а также построения отдельных подсистем сложных АСУ ТП, обеспечивая при этом оптимальное соотношение производительность/стоимость одного управляющего или информационного канала.

2.1. Основные свойства контроллера кр-300

Контроллер КР-300 содержит четыре функциональных подсистемы, поддерживаемых технологическими языками программирования и режимами работы пульта контроллера ¾ регулирующую, логическую, группового контроля и управления и программируемую. Первые три подсистемы поддерживаются обоими технологическими языками, последняя ¾ только языком «ПроТекст». Функции всех подсистем выполняются контроллером параллельно, но пульт контроллера в каждый момент времени может взаимодействовать только с одной из подсистем, назначенной оператором.

Регулирующая подсистема контроллера позволяет вести локальное, каскадное, программное, супервизорное, многосвязное регулирование. Архитектура этой подсистемы обеспечивает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать и реконфигурировать контуры управления, причем все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры управления. В сочетании с обработкой аналоговых сигналов эта подсистема позволяет выполнить также логические преобразования сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления.

Логическая подсистема контроллера формирует логическую программу шагового управления с анализом условий выполнения каждого шага, заданием контрольного времени на каждом шаге и условным или безусловным переходом программы к заданному шагу. В сочетании с обработкой дискретных сигналов эта подсистема позволяет выполнять также разнообразные функциональные преобразования аналоговых сигналов, вырабатывать не только дискретные, но и аналоговые управляющие сигналы.

Подсистема группового контроля и управления осуществляет информационный контроль и ручное управление большим количеством аналоговых и дискретных сигналов. В сочетании с возможностями контроллеров по обмену данными через контроллерную сеть эта подсистема обеспечивает работу контроллера в качестве диспетчера контроллерной сети, осуществляющего сбор, контроль и изменение данных других контроллеров.

Регулирующая, логическая и групповая подсистемы контроллера содержат встроенные программные средства взаимодействия с пультом контроллера, обеспечивающие его работу в стандартных штатных режимах, описанных в инструкции по эксплуатации. Эти средства позволяют вручную изменять режим работы, устанавливать задание, управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными устройствами, контролировать сигналы и индицировать ошибки.

Программируемая подсистема обеспечивает взаимодействие с пультом на более низком уровне ¾ клавиш, светодиодов, цифровых индикаторов, что позволяет программировать работу пульта с помощью языка «ПроТекст» и создавать нестандартные, в том числе объектно-ориентированные режимы работы пульта. В этом случае инструкция по оперативному управлению контроллером создается разработчиком технологической программы.

Контроллер может выполнять свои функции, как в приборном, так и в календарном времени, как в приборных, так и в физических размерностях технологических параметров. Кроме классических задач регулирования и логического управления контроллер может выполнять функции регистрации параметров в оперативной памяти и архивации параметров на твердотельном флэш-диске в календарном времени, с последующей выдачей этих параметров на ПЭВМ.

Стандартные аналоговые и дискретные датчики и исполнительные устройства подключаются к контроллеру КР-300 с помощью индивидуальных кабельных связей. Внутри контроллера сигналы обрабатываются в цифровой форме.

Встроенная батарея обеспечивает сохранение оперативных данных и работу таймера-календаря при отключении питания.

Контроллер КР-300 представляет собой комплекс технических средств. В его состав входят центральный микропроцессорный блок контроллера БК, до 4-х блоков расширения устройств связи с объектом БУСО и ряд дополнительных блоков.

Центральный блок преобразует аналоговую и дискретную информацию в цифровую форму, ведет обработку цифровой информации, осуществляет связь по сети и с верхним уровнем, ведет счет календарного времени, вырабатывает управляющие воздействия.

Блок БУСО предназначен для увеличения числа входов-выходов контроллера.

Дополнительные блоки используются для предварительного усиления сигналов термопар и термометров сопротивления, формирования дискретных выходных сигналов на напряжение 220 В, организации внешних переключений и блокировок и т.п.

В контроллере КР-300 встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправностей, в том числе при отказе аппаратуры, выходе сигналов за допустимые границы, сбое в ОЗУ, нарушении обмена по сети и т.п. Для дистанционной передачи информации об отказе предусмотрены специальные дискретные выходы.

рис.1. Структурная схема контроллера КР-300