Автоматизированный комплекс контроля расхода водопроводной воды на водозаборе с применением технологии SCADA — системы - Студенческий научный форум

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Автоматизированный комплекс контроля расхода водопроводной воды на водозаборе с применением технологии SCADA — системы

Володин Алексей Андреевич 1
1СамГТУ
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
   

Введение

Автоматизация – это направление научно-технического прогресса, которое использует саморегулирующие технические средства и математические методы для того, чтобы освободить человека в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, изделий или информации, или максимально уменьшить его участие в выполняемых операциях. Автоматизация очень широко применяется в сферах:

Производства

Проектирования

Организации

Планирования

Управления

Научных исследований

Обучения

Бизнес процессов

Суть автоматизации в том, что она повышает производительность труда, улучшает качество процессов, улучшает качество продукции, оптимизирует процессы управления, помогает убрать человека подальше от производств, опасных для здоровья и жизни. Если берем в расчет простейшую автоматизацию, то она требует системного и комплексного подхода к решениям задач. Как пример это копирование нервных и мыслительных функций человека. Автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи. Применяемые методы вычислений иногда копируют нервные и мыслительные функции человека.

Грамотно спроектированная и реализованная автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) – это основа совершенствования технологического процесса, максимально полно адаптированная к требованиям и потребностям производства. Автоматизация позволяет более рационально использовать не только производственные, но и человеческие ресурсы: работник освобожден от необходимости выполнять трудоемкие и вредные операции, он осуществляет функции по мониторингу, управлению и контролю.

Автоматизация на производстве становится главной причиной роста производительности труда, снижения затрат и улучшения качества продукции. Такая система окупается в сжатые сроки, поскольку приносит выразительный экономический эффект. Очевидно, что разработка и внедрение системы автоматизации должны выполняться профессионалами, которые смогут гарантировать надежность и целесообразность проекта АСУ ТП.

Главной особенностью АСУ ТП является обязательное участие человека-оператора в ее работе. Роль оператора состоит в постоянном контроле за системой операторского управления. Нынешние системы автоматизации могут быть очень сложными. В них могут входить: сенсоры, датчики, контроллеры, устройства ввода/вывода, серверы, станции.

Сейчас производит повсеместная автоматизация с целью создания механизма, который может заменить человека. И здесь роль человека меняется от того, кто выполняет данную работу, до того, кто задает параметры для выполнения данной работы, что в свою очередь улучшает условия работы самого человека. Однако заменить человека полностью пока что не представляет возможным, поэтому системы автоматизации выполняют промежуточную функцию и могу быть запрограммированы только для выполнения определенных действий, которые у человека могут занять очень много времени, либо не представляется возможность выполнить ему (как пример в связи с опасностью здоровью).

Цели автоматизации:

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

сокращение численности обслуживающего персонала;

увеличение объёмов выпускаемой продукции;

повышение эффективности производственного процесса;

повышение качества продукции;

снижение расходов сырья;

повышение ритмичности производства;

повышение безопасности;

повышение экологичности;

повышение экономичности. [1, 2]

АСУ ТП

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с верхним уровнем автоматизированной системы управления предприятием (АСУП).

Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие.

Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Такие как системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), распределенные системы управления (DCS), системы противоаварийной защиты (ESD) и другие более мелкие системы управления (например, системы на программируемых логических контроллерах (PLC)). Как правило, АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, устройства управления, исполнительные устройства. Главной особенностью АСУ ТП является обязательное участие человека-оператора в ее работе. Роль оператора состоит в постоянном контроле над системой операторского управления. Для информационной связи всех подсистем используются промышленные сети. Поскольку в промышленной автоматизации сетевые интерфейсы могут быть неотъемлемой частью соединяемых устройств, а сетевое программное обеспечение прикладного уровня модели OSI исполняется на основном процессоре промышленного контроллера, то отделить сетевую часть от устройств, объединяемых в сеть, иногда физически невозможно.

В развитии АСУ ТП наблюдалось последовательное усложнение задач, стоящих перед системами управления от управления отдельными установками и параметрами, к автоматизации процессом в целом, автоматизации систем управления. Использование современных АСУ ТП позволяет не только эффективно осуществлять управление и контроль в производственной сфере, но и частично исключить влияние человеческого фактора в управлении, что позволяет избежать ошибок. В настоящее время актуальными являются вопросы повышения автономности АСУ ТП, перераспределения функций в направлении увеличения нагрузки в принятии решений на АСУ. Актуальными в данном случае выступают вопросы развития интеллектуальной составляющей АСУ ТП в направлении создания алгоритмов реагирования в режиме реального времени на возникающие критические ситуации. Активное использование в АСУ ТП беспроводных технологий вызывает повышенные требования к обеспечению безопасности от несанкционированного доступа. [3]

Системы автоматического контроля

Система автоматического контроля (САК) является важнейшим звеном автоматического производства в смысле обеспечения возможности реализации безлюдного технологического процесса.

Под техническим контролем понимается проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям. Технический контроль охватывает все средства производства и осуществляется посредством САК. Эта система решает следующие задачи:

1) получение и предоставление информации о свойствах, техническом состоянии и пространственном расположении контролируемых объектов, а также о состоянии технологической среды и производственных условий;

2) сравнение фактических значений параметров с заданными;

3) передача информации о расхождениях с параметрами моделей производственного процесса для принятия решений на различных уровнях управления производством;

4) получение и предоставление информации об исполнении заданных функций.

Система автоматического контроля должна обеспечивать автоматическую перенастройку средств контроля в пределах заданной номенклатуры контролируемых объектов, полноту и достоверность контроля, а также надежность средств контроля. Динамические характеристики САК должны соответствовать динамическим свойствам контролируемых объектов.

Целью контроля может быть, с одной стороны, поддержание требуемого уровня качества продукции с помощью контроля параметров материала, заготовок, инструмента, приспособлений; режима изготовления, измерения и испытания изделия; параметров технологических средств и изделия, а с другой - поддержание в работоспособном состоянии всего автоматического оборудования, вычислительной техники и программного обеспечения путем контроля и диагностирования.

По виду решаемой задачи контроль может быть приемочным, профилактическим и прогнозирующим, а по взаимодействию с объектом - активным и пассивным, параметрическим и функциональным.

Активный контроль, в отличие от пассивного, позволяет исключить появление брака за счет своевременного введения корректирующих воздействий по результатам измерений. Параметрический контроль осуществляется посредством измерения значений параметров объекта контроля.

Функциональный контроль определяет способность правильного выполнения функций, возлагаемых на контролируемый объект, и осуществляется путем сравнения с заданными значениями выходных состояний объекта контроля, например, электронной схемы. При этом может выполняться анализ и обработка результатов сравнения, а также диагностирование и поиск дефектов.

По конструктивному решению контроль бывает внутренний и внешний. Внутренний контроль в отличие от внешнего позволяет проводить самоконтроль за счет встроенных средств, например, датчиков состояния. Применительно к электронной аппаратуре, в этом смысле часто используется термин самотестирование, когда при контроле объект функционирует не на рабочих, а на тестовых воздействиях. Соответственно по реализации во времени контроль может быть непрерывным, когда он производится в процессе функционирования объекта, и периодическим, когда используются тестовые воздействия.

В зависимости от условий производства осуществляется контроль, необходимый для обеспечения техники безопасности. Его основное назначение - профилактика или корректирование работы систем для обеспечения номинальных условий их эксплуатации. Например, пожаробезопасность обеспечивается своевременным обнаружением дыма или огня специальными датчиками. На технологическом оборудовании самоконтроль позволяет остановить систему в случае раз регулирования серводвигателя или зажимного патрона при наличии перегрузок или появлении постороннего предмета в зоне обработки. Место САК в автоматическом производстве показано на рисунке 1.

Рисунок 1 - Место САК в автоматическом производстве

Рисунок 2 - Типовая структура САК

Типовая структура САК:

Верхний уровень обеспечивает общий контроль совокупности автоматических ячеек для координации их взаимодействия, перенастройки и ремонта; выдачу информации на пульт управления ГАЛ; решение задач по получению и обработке информации с автоматических ячеек, а также по самоконтролю.

Средний уровень гарантирует контроль автоматической ячейки и предоставление на верхний уровень обобщенной информации о свойствах, техническом состоянии и пространственном расположении контролируемых объектов и составных частей ячейки. При этом решаются задачи по получению и обработке информации о контролируемых параметрах объекта, технологической среды и автоматической ячейки, а также по самоконтролю.

Нижний уровень обеспечивает контроль объектов обработки, технического состояния и пространственного расположения составных частей элементарной автоматической системы, которой может быть станок с ЧПУ, ПР или другое автоматическое оборудование. На этом уровне САК решает задачи по получению и преобразованию информации о контролируемых параметрах и функциях объекта обработки и составных частей элементарной автоматической системы; контролю за исполнением технологических переходов; передаче информации на средний уровень, а также в систему технического обслуживания для прогнозирования постепенных отказов инструмента и оборудования.

Контроль обеспечивающих систем может быть распределен по разным уровням в зависимости от конкретных условий производства. Существует пять режимов функционирования САК: запуск, рабочий, наладочный, "плановый останов" и аварийный. Режим запуска начинается с опроса всех элементов и систем ГАП. При этом проводится диагностика их технического состояния, дается команда на выход всех систем в начальное положение и контролируется ее исполнение, проверяются наличие и коды инструментов и заготовок. В процессе проверки система следит за устранением выявленных неисправностей. В режиме запуска задействованы все уровни контроля. На нижнем уровне системы определяются значения параметров и функции контролируемых компонентов элементарной автоматической системы и затем оценивается их соответствие заданным нормам. Информация о техническом состоянии и пространственном расположении компонентов элементарной автоматической системы передается в управляющую ЭВМ. Эта информация является основой для принятия решений о техническом состоянии средств обработки и объекта обработки. Техническое состояние самой управляющей ЭВМ контролируется ЭВМ высшего уровня.

Информация о техническом состоянии объектов обработки передается на ЭВМ для накопления и статистической обработки. Затем ЭВМ среднего уровня передает информацию о техническом состоянии автоматической ячейки и обобщенную информацию об объектах обработки на ЭВМ верхнего уровня. ЭВМ среднего уровня подвергается периодическому самоконтролю по сигналам с центральной ЭВМ и передает ей информацию о своем техническом состоянии. ЭВМ верхнего уровня подвергается периодическому самоконтролю и принимает решение о режиме функционирования САК по информации от автоматических ячеек.

В номинальном режиме САК обеспечивает контроль за качеством изготовления продукции; потоками изделий, инструментов, энергии, информации; функционированием вспомогательных систем (очистка от стружки, промывка, охлаждение, кондиционирование воздуха и др.); техническим состоянием всех элементов и систем ГАП.

В наладочном режиме управляющая информация поступает на ЭВМ верхнего уровня, которая принимает решения о реконфигурации системы контроля на среднем и нижнем уровнях. ЭВМ нижнего уровня устанавливает совокупность контролируемых параметров и функций объектов обработки, а также нормы контроля.

Режим "планового останова" - специфический режим функционирования ГАП, предназначенный для обеспечения последующего запуска не с начального момента работы системы, а с момента ее останова. Обычно в данном режиме предусматриваются завершение операции обработки на станках, снятие и отправка деталей на накопители или склад, разгрузка и приведение роботов-автооператоров в необходимое для останова положение, запись состояния на носитель, отключение всех видов энергоносителей и всех пультов. Задача САК при этом состоит в контроле отработки сигналов управления. Кроме этого, поскольку реализация режима занимает некоторый промежуток времени, в течение которого элементы и системы ГАП последовательно прекращают функционирование, можно провести диагностику систем и выдать диспетчеру информацию для наладчиков и ремонтников.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации к датчикам предъявляются самые различные требования, основными из которых являются следующие:

однозначная зависимость выходной величины от входной;

высокая чувствительность;

стабильность характеристик во времени;

соответствие динамических характеристик условиям измерений;

помехоустойчивость и взрывобезопасность;

технологичность конструкции;

удобство монтажа и обслуживания.

По способности восприятия информации на различных расстояниях от ее источника датчики делятся на бесконтактные и контактные.

Бесконтактные датчики позволяют определять в основном геометрические характеристики объектов с помощью технического зрения и локации.

Контактные датчики измеряют действующие силы и моменты, а также фиксируют координаты точек их приложения посредством сил моментных и тактильных методов измерения. [4]

Водозаборные сооружения

Первоочередной задачей при расчете систем водоснабжения является определение объемов воды, подаваемой потребителям. Для нахождения суммарных расходов используемой воды требуется наиболее полный учет всех абонентов. Все виды потребления воды условно подразделяют на следующие основные категории:

– расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения с учетом потребности в воде общественных зданий;

– расход воды на поливку и мойку улиц, площадей и зеленых насаждений;

– расход воды на нужды предприятий, получающих ее из городского водопровода, включая хозяйственно-питьевое водопотребление рабочих и служащих во время пребывания их на производстве;

– расход воды на нужды пожаротушения.

Что же такое водозаборные сооружения?

Водозаборные сооружения (также известны как водозаборный узел — ВЗУ, или каптаж) — сооружения для забора воды из источника, состоящие из ряда основных инженерных объектов:

Водозаборные сооружения является начальным и самым ответственным элементом любой системы централизованного снабжения, поэтому надёжность доставки воды надлежащего качества конечному потребителя напрямую зависит от правильного проектирования, строительства и эксплуатации этих сооружений.

Водозаборные сооружения (также известны как водозаборный узел — ВЗУ, или каптаж) - сооружения для забора воды из источника, состоящие из ряда основных инженерных объектов:

водозаборного устройства со станцией первого подъёма (обычно это погружные насосы);

узел учёта воды из водосчетчиков — расходомеров;

водоподготовки для доведения качества воды до норм питьевой воды;

резервуара чистой воды (РЧВ);

резервуара пожарного запаса (пожарный резервуар);

насосной станции второго подъёма для поддержания давления и подачи воды потребителю в требуемом объёме;

водонапорной башни (альтернатива насосной станции второго подъёма);

станция пожаротушения (пожарные насосы);

дренажная система выполняет отвод вод при аварийном переполнении резервуаров, подтоплении водозаборных сооружений.

контрольно-измерительные приборы и автоматика (сокр. КИПиА или КИПиС) следят за работоспособностью оборудования, регулируют расходы воды, ведут журналы изменений характеристик: уровней, расхода воды, аварийных ситуациях и т. п., выполняет автоматическое обслуживание оборудования, например, автоматическая промывка станции водоподготовки. Полный перечень выполняемых автоматически действий зависит от конкретных требований технического задания Заказчика к объекту водозаборного узла;

Место для размещения водозаборного сооружения, так называемый землеотвод, должно быть согласовано с государственным органом санитарно-эпидемиологического надзора и удовлетворять санитарно-эпидемиологическим (СанПиН) и строительным нормам (СНиПам) и пр. [5]

Схемы водозаборных сооружений

На рисунках 3-7. представлены основные схемы водозаборных сооружений, отличающихся местом расположения водоприемника и компоновкой основных сооружений водозабора. В состав водозаборных сооружений (рисунке 3 «а») входит русловой затопленный водоприемник, находящийся в некотором удалении от берега (где глубина воды достаточна для его расположения), и водоводы (самотечные, сифонные, самотечно-всасывающие). Водоприемные отверстия таких водоприемников в отдельные периоды года практически недоступны для обслуживания. Водоприемные отверстия берегового незатопляемого водоприемника, показанного на (рисунке 3 «б»), всегда доступны для обслуживания, что имеет большое значение для обеспечения бесперебойной подачи воды водозаборными сооружениями.

Кроме водоприемников на рисунке 3 показаны: береговой сеточный колодец, предназначенный для расположения в нем водоочистных сеток; насосная станция I подъема со всасывающими и напорными водоводами, камерами предохранительных устройств и переключений. Водозаборные сооружения оборудуют плоскими или вращающимися (ленточными) водоочистными сетками. При установке в водоприемниках фильтрующих кассет, применение водоочистных сеток не обязательно.

Рисунок 3 - Схемы водозаборных сооружений

а - раздельного типа с русловым затопленным водоприемником; б - то же, с береговым незатопляемым водоприемником; 1 и 2 - уровни воды минимальный и максимальный расчетной обеспеченности соответственно; 3 - русловой затопленный водоприемник; 4 - самотечные водоводы; 5 - береговой сеточный колодец; 6 - всасывающие водоводы; 7 - насосная станция; 8 - напорные водоводы; 9 - камера переключений и предохранительной аппаратуры; 10» 11 - водоводы для подачи воды на промыв решеток и водоводов обратным током воды; 12 - береговой незатопляемый водоприемник

Схема водозаборных сооружений упрощается при совмещении приемного колодца и насосной станции в одном здании. Такое совмещение целесообразно при применении насосов с малой высотой всасывания и амплитуде колебания уровней воды в реке больше 6-8 м, а также, при оборудовании сооружений скважинными или погружными насосами (см. рисунок 4).

Рисунок 4 - Схема водозаборных сооружений, совмещенных с насосной станцией

оборудованной погружными насосами

На рисунке 5 приведена схема водозаборных сооружений совмещенного типа с русловым затопленным водоприемником, на рисунок 6 - схема берегового водозаборного сооружения совмещенного типа; здесь в одном сооружении совмещены водоприемник, сеточный колодец и насосная станция.

Рисунок 5 - Схема водозаборных сооружений совмещенного типа с русловым затопленным

водоприемником

1- затопленный водоприемник; 2 - вихревая камера; 3, 4- уровни воды минимальный и максимальный соответственно; 5 - самотечные водоводы; 6- насосная станция, совмещенная с сеточным зданием; 7- сеточное отделение; 8 - сетка водоочистная вращающаяся; 9 - кран подвесной однобалочный; 10-таль; 11- монтажный проем; 12 - помещения для электрических распределительных устройств, щитов автоматики; 13 - монорельс для тали; 14 - насосное отделение

Рисунок 6 - Береговое водозаборное сооружение совмещенного типа

1 и 2 - уровни воды минимальный и максимальный соответственно; 3 - водоприемные отверстия; 4 - пазы для установки сороудерживающих решеток, рыбозащитных сеток, затворов и для передвижения промывных устройств; 5 - водоприемно-сеточное отделение; 6 - наземный павильон; 7 - сетка водоочистная вращающаяся; 3 - кран подвесной; 9 - помещения электрических распределительных устройств, щитов управления и сигнализации, вентиляционных устройств; 10 - служебный мост для сообщения с берегом; 11 - кран мостовой радиальный; 12 - насосное отделение; 13 - берег укрепление; 14 - напорные водоводы; 15 - дренажный канал для сбора воды; 16- приямки для сбора осадка

Рисунок 7 - Схемы водозаборных сооружений

а - с самотечными водоводами; 6- с расположением береговых сооружений водозабора на незатопляемом островке; в - с сифонными водоводами; 1 и 2 - уровни воды минимальный и максимальный соответственно; 3 - затопляемый водоприемник; 4 - самотечные водоводы; 5 - береговая насосная станция, совмещенная с сеточным помещением; 6- напорные водоводы; 7- островок, насыпанный на пойме; 8- щебень дамбы; 9 –сифонный водовод; 10 – труба к вакуум-насосу.

Водоприемник с береговыми сооружениями, располагаемыми на коренном берегу, можно соединить сифонными водоводами (рисунок 7, «в»). Береговые сооружения водозаборов (см. рисунок 6) могут выполняться по схемам водозаборов раздельного или совмещенного типа. Сифонные водоводы допускается применять в водозаборах I I и III категорий, а применение их в водозаборах I категории должно быть обосновано. [6]

SCADA – система

SCADA (от англ. Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) — это программный пакет, который предназначен для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, архивирования информации об объекте управления или мониторинга. SCADA может быть одной из частей АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-система, которая используется во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать контроль за технологическими процессами в реальном времени. Программное обеспечение устанавливается на компьютеры и использует драйверы ввода-вывода или OPC/DDE серверы. Программный код может быть написан на разных языках программирования, а также сгенерирован в среде проектирования.

SCADA система решает следующие задачи:

1. Обмениваются данными с «устройствами связи с объектом» (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода-вывода) в реальном времени с использованием драйверов.

2. Обрабатывает информацию в реальном времени.

3. Логическое управление.

4. Отображает информацию на экране монитора в понятной и удобной для человека форме.

5. Происходит ведение баз данных реального времени с технологической информацией.

6. Защита, то есть аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.

7. Подготовка, генерирование и описание отчетов о ходе технологического процесса.

8. Сетевое взаимодействие между SCADA ПК.

9. Обеспечивает связь с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.).

10. Чаще всего в системе управления предприятием такие приложения относятся к уровню MES.

11. SCADA-системы позволяют разрабатывать АСУ ТП как автономные приложения, а также в клиент-серверной или в распределённой архитектуре.

SCADA-системы предназначены для:

более точного ведения технологического процесса, стабилизации качества продукции и уменьшения процента брака;

уменьшения действий оператора, с целью концентрации его внимания на выработке более эффективных решений по управлению процессом;

программного контроля правильности выработки команд дистанционного управления и, следовательно, минимизации количества ошибок, допускаемых операторами;

автоматического выявления и оповещения об аварийных и предаварийных ситуациях;

предоставления полной необходимой информации персоналу в виде различных отчётов;

анализа факторов, влияющих на качество готовой продукции. [7]

SCADA TRACE MODE вАСУТП

ТОО Comfort Pro (Алма-Ата, Казахстан) завершила внедрение системы автоматизации водозаборов Куттыкожа и Жанакорган, а также средств передачи данных в системы цифровизации рудника Шалкия.

Водозабор включает в себя 14 скважин первого подъёма воды и насосную станцию 2-го подъёма, осуществляющую перекачку воды в два резервуара технической воды рудника Шалкия.

Новая АСУ ТП водозабора предназначена для управления технологическими процессами работы глубинных насосов Grundfos, 55кВт на удаленных скважинах, а также перекачивающих насосов Grundfos станции второго водоподъёма мощностью 160 кВт. Кроме того, АСУ ТП водозабора обеспечивает контроль и управление уровнями в резервуарах, а также учет забранной воды.

Нижний уровень АСУ ТП водозабора выполнен с использованием частотных преобразователей ABB, счетчиков воды ВЗЛЕТ, а также модулей ввода-вывода и измерителей-регуляторов ТРМ 138 ОВЕН. Контроллеры, частотные и измерительные преобразователи смонтированы в шкафах управления, расположенных как в здании насосной второго водоподъема, так и в помещениях водозаборных скважин.

Рисунок 8 – Шкаф управления

Вся система диспетчерского управления и мониторинга водозаборов разработана в инструментальной системе SCADA TRACE MODE. На два АРМ диспетчеров поступает достоверная и оперативная информация о параметрах технологического процесса, состоянии оборудования и о расходе/объеме забранной воды. Система за счет управления и регулирования сокращает износ оборудования, расход электроэнергии, помогает предотвратить аварии. Визуальный операторский контроль позволяет видеть мельчайшие отклонения технологических параметров от нормальных значений, предсказывать нарушения и предотвращать их заранее. Кроме того, новая АСУ ТП водозабора сокращает потери воды, за счет оперативного реагирования на сигналы о прорывах и протечках.

Рисунок 9 - Диспетчерское управление и мониторинг водозаборов.

Рисунок 10 - Предприятие системы цифровизации рудника.

Данные, собранные в АСУ ТП водозаборов Куттыкожа и Жанакорган по радиоканалу, передаются в ERP 1С: Предприятие системы цифровизации рудника Шалкия, для расчета экономических параметров и принятия управленческих решений. В перспективе эти данные будут передаваться и в новую цифровую фабрику АО Шалкия Цинк. [8]

Заключение

Создания комплексных автоматизированных систем удаленного диспетчерского контроля и управления. Заключение задачи автоматизации это повышение энергетической эффективности установленного оборудования, повышение надежности его функционирования и надежности всей сети водозаборных сооружений в целом на основе применения современных технических решений, современных принципов автоматизации, методов управления и сбора информации. В реферате предлагаются схемы водозаборных сооружений, принцип работы SCADA-системы, водозаборные сооружения и системы автоматического контроля. Преимущество SCADA его HMI-интерфейс (Человеко-машинный интерфейс). Все программные продукты работают с двоичным кодом, в результате получаем проект, понятный только машине. Чтобы человеческий глаз понимал суть происходящего процесса и видел состояние технологического оборудования и всех устройств. SCADA на персональном компьютере связана с контроллерами, датчиками, преобразователями проводной или беспроводной связью с помощью специальных протоколов. Преобразовывая бинарный компьютерный язык в свой уникальный код, SCADA, благодаря графическому редактору показывает все производство в действующем режиме таким образом, как происходит технологический процесс в интересуемое время. Также оператор может вызвать любой узел системы и видеть состояние вплоть до одиночного датчика. Для работы со SCADA пользователю не обязательно знать язык программирования, достаточно ориентироваться в свойствах и возможностях инструментальной системы.

Проект разрабатывается с помощью встроенного графического редактора специальными блоками. Каждому блоку прописываются свои свойства и условия. После задания характеристик весь процесс можно отладить с помощью встроенного монитора реального времени.

Помимо управления процессом, доступным только специально обученному диспетчеру, всем заинтересованным предоставляется возможность удаленного просмотра работы системы. Для этого существует ряд дополнительных продуктов – от удаленной графической консоли до интернет-сервера, которые позволяют следить за производством на расстоянии от 100 м до несколько тысяч километров.

Список литературы

Зайцев, Г. Н., Федюкин, В. К., Атрошенко, С. А. История техники и технологий. — М.: Политехника, 2007. — 416 с. (Дата обращения 01.12.2020) URL: https://b-ok.cc/book/2875149/313943

Автоматизация производственных процессов в машиностроеА22 нии: Учеб. для втузов / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов, А.Г. Схиртладзе и др.; Под ред. Н.М. Капустина. — М.: Высш. шк., 2004.—415 с. (Дата обращения 01.12.2020) URL: https://elprivod.nmu.org.ua/files/automation/Капустин%20Н.М.pdf

Зыкин С.А., Катаева М.И. разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом на предприятии // Пермский национальный исследовательский политехнический университет (Пермь). — 2018. — Т. 1. — С. 139-140 (Дата обращения 01.12.2020)

“Системы автоматического контроля” (Дата обращения 01.12.2020) URL: https://studme.org/133825/tehnika/sistemy_avtomaticheskogo_kontrolya

«Водозаборные сооружения» (Дата обращения 01.12.2020) URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Водозаборные_сооружения

“Схемы водозаборных сооружений” (Дата обращения 01.12.2020) https://helpiks.org/7-17733.html

Интегрированные системы проектирования и управления: SCADA-системы: учебное пособие / И. А. Елизаров, А. А. Третьяков, А. Н. Пчелинцев и др. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2015. – 160 с. (Дата обращения 01.12.2020) URL: https://tstu.ru/book/elib/pdf/2015/pogonin.pdf

SCADA TRACE MODE в АСУ ТП” (Дата обращения 01.12.2020) URL: http://www.adastra.ru/news/scada_asutp_vodozaborov_kz2020/

Просмотров работы: 353