СИСТЕМА КЕРУВАННЯ ВИКОНАВЧИМИ МЕХАНІЗМАМИ ВОДОЗАБІРНИХ СТАНЦІЙ НА ОСНОВІ ПАРАМЕТРІВ МУТНОСТІ



Наведено результати розробки і тестування системи керування виконавчими механізмами водозабірних станцій на основі параметрів мутності води. Розробка включає первинний перетворювач мутності води, апаратно-програмні засоби на базі PLCSimatic S7-1200, систему передавання даних на основі стандарту GSM, клієнт-серверну WEB-орієнтовану частину на базі SCADA-системи.

Система побудована на основі сучасних інформаційних технологій і дозволяє в автоматичному режимі керувати електроприводними виконавчими механізмами засувів трубопроводів водозабірних станцій, виконувати первинну обробку, зберігання і передавання даних.

Система має розподілену WEB-орієнтовану клієнт-серверну топологію і забезпечує функції візуалізації, архівування та аварійного сповіщення в процесі її експлуатації.

Ключові слова: Система керування, виконавчі пристрої, вимірювання, мутність води, програмовані логічні контролери, системи передавання даних, SCADA-система.

Заміховський Леонід Михайлович, завідувач кафедри «Інформаційно-телекомунікаційних технологій та систем», Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Николайчук Микола Ярославович, доцент кафедри «Інформаційно-телекомунікаційних технологій та систем», Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Левицький Іван Теодорович, асистент кафедри «Інформаційно-телекомунікаційних технологій та систем», Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Україна, Івано-Франківськ

SYSTEM OF CONTROL ACTUATORS WATER INTAKE STATIONS BASED ON THE PARAMETERS OF TURBIDITY

The results of development and testing system of control actuators water intake stations based on the parameters turbidity. The development includes a primary converter water turbidity, hardware and software based on PLC Simatic S7-1200, system of data transfer based on standard of GSM, client-server WEB-oriented part based on SCADA-systems.

The system is based on modern information technology and allows you to automatically control the motor drive actuators valves pipelines water intake stations, perform primary processing, storage and transmission of data.

The system is based on distributed WEB-oriented client-server topology and provides functions of visualization, archiving and emergency notification during its operation.

Keywords: systems of control, actuators, measurement, waterturbidity, programmable logic controllers, systems of data transfer,SCADA-system.

Zamikhovsky Leonid Mikhailovich, Head of Departmentof "Information and communication technologies and systems", Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

Nikolajchuk Mykola Jaroslavovich, docent of Departmen of "Information and communication technologies and systems", Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

Levitsky Ivan Teodorovich, assistant of Department of "Information and communication technologies and systems", Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

Ukraine, Ivano-Frankivsk

Основою для розробки є необхідність забезпечення оптимальних режимів роботи водозабірних станцій. Аналіз функціонування водозабірних станцій показав, що вони є достатньо складними технологічними об’єктами з точки зору технології забору, підготовки, очистки і розподілу води, територіальної розподіленості, кількості контрольованих параметрів і виконавчих механізмів. Одним з первинних параметрів, який необхідно контролювати в процесі забору води і на всіх інших етапах технологічного процесу, включаючи очистку, є мутність води (turbidity water), тому оперативність і точність контролю даного параметра суттєво вливає навесь технологічний процес. Аналіз первинних перетворювачів мутності показав, що всі вони побудовані на основі принципу проходження світлового променя через контрольоване середовище і вимірювання його інтенсивності. Конструкція таких перетворювачів передбачає крім механічної та електронної частини – оптичну частину на основі лінз та опроелектронних пристроїв. Такі перетворювачі випускаються незначною кількістю виробників і є відносно вартісними.

Система побудована на основі базової конфігурації апробованої авторами [1] і включає первинний перетворювач мутності води типу НВП-1 (нефелометричний вимірювальний перетворювач), апаратно-програмні засоби на базі PLC Simatic S7-1200 [2], систему передавання даних на основі стандарту GSM [3], клієнт-серверну WEB-орієнтовану частину на базі SCADA-системи.

Нарис. 1 наведено частину лістингу програми PLC Simatic S7-1200 на мові FBD (Functional Block Diagram) в режимі «on-line», що виконує нормування та масштабування вхідного струмого сигналу з перетворювача мутності води і виводить значення в абсолютних одиницях (від 0 до 14.3 мг/дм3).

Рис. 1 – Лістинг програми PLC Simatic S7-1200 в режимі «on-line», що виконує нормування та масштабування вхідного струмого сигналу з давача мутності води НВП-1

На рис. 2 наведено мнемосхему системи керування виконавчими механізмами водозабірних станцій на основі показів давача мутності води НВП-1.

Рис. 2 – Мнемосхема системи керування виконавчими механізмами водозабірних станцій на основі показів давача мутності води НВП-1

В результаті забезпечується оперативність процессу керування за рахунок визначення показників мутності води в режимі реального часу та підвищення техніко-економічних показників процесу очистки води за рахунок зменшення об'єму коогулянта, який використовується для очистки води, і,відповідно його вартості.

Крім того, дана система може використовуватись, як інструментарій для моніторингу і дослідження параметрів мутності річок та водойм, а також різних інших середовищ (рідкі нафтопродукти, харчові продукти, масла та ін.).

Перелік посилань:

$1.$ Заміховський Л.М. Автоматизована система управління водозабезпеченням [Текст] / Л.М. Заміховський, М.Я. Николайчук, І.Т. Левицький // Інтелект.продукт вчених і винахід. Прикарпаття – 2013: Щорічний каталог найвагом. винах., корисн. моделей, пром. зразків і рац. пропозицій Галицьких кмітливців. – Івано-Франківськ,2014. – С. 19-22.

$2.$ SIMATIC S7. S7-1200 ProgrammableController. System Manual: Siemens (A5E02486680-AH). – 01/2015. – 1328 р.

$3.$ Николайчук М.Я. Організація і дослідження елементів комунікаційного середовища WEB-орієнтованих систем управління розподіленими технологічними об’єктами [Текст] / М.Я. Николайчук //Методи та прилади контролю якості. – 2014. – №2(33). – С. 133-138.

Mar 21, 2017