При автоматизации ионообменных установок возможно параллельное и блочное включение фильтров. Параллельное включение фильтров используется редко т.к. не позволяет производить комплексную автоматизацию.

    Блочная схема включения фильтров позволяет реа­лизовать комплексную автоматизацию ионообменной уста­новки. Под комплексной автоматизацией понимается ав­томатическое выполнение всех основных и вспомогательных технологических операций по эксплуатации всей ионооб­менной установки при централизации контроля и управ­ления. Комплексная автоматизация, с одной стороны, не исключает участия человека в выборе рационального и экономического режима технологических процессов, в на­блюдении за действиями автоматических устройств, а с другой стороны, определяет это вмешательство как мини­мально возможное.

Для осуществления комплексной автоматизации техно­логическая схема ионообменной установки должна обла­дать рядом свойств, позволяющих выполнить требуемый уровень автоматизации при экономически целесообразном объеме оснащения аппаратурой, контроля, регулирования и управления. Важнейшими из этих условий являются: ко­личество программ и узлов восстановления фильтров, схе­мы подключения фильтров к общим магистралям, компо­новка фильтровального оборудования, насосов и других элементов технологической схемы.

Структура автоматизированной системы управления установкой химического обессоливания воды с БФ опре­деляется в основном организацией процессов восстанов­ления фильтров. Возможны следующие варианты построе­ния технологических схем при их автоматизации: все бло­ки фильтров разбиваются на группы (из двух-трех бло­ков), не связанные с процессами восстановления, но свя­занные общей системой управления, В каждой группе имеется свой регенерационный узел и восстановление про­изводится только в одной группе. Все элементы групп, кроме устройств управления запорными органами, исполь­зуются многократно; все блоки фильтров индивидуальны, каждый имеет свой отдельный регенерационный узел и отдельные устройства управления; все блоки разбиваются на отдельные группы, каждая из которых имеет свой регенерационный узел и свою схему управления процессами. Устройства же управления устанавливаются индивидуаль­но на каждый блок.

Необходимо автоматизировать следую­щие процессы и операции:

• взрыхление ионитных фильтров, обеспечиваемое путем поддержания в течение заданного времени (установлен­ного опытным путем) расхода взрыхляющей воды;
• приготовление регенерационных растворов заданной концентрации и пропуск их с заданной скоростью, обес­печиваемые путем поддержания в течение установленных промежутков времени заданного расхода разбавляющей воды и включения (выключения) необходимого количест­ва насосов-дозаторов, с постоянной подачей заранее уста­новленного объемного расхода реагентов;
• проведение операций отмывки с заданной скоростью пропуска отмывочной воды, обеспечиваемой поддержанием заданного расхода воды в течение установленного в ходе эксплуатации промежутка времени;
• проведение операций по домывке ионитных фильтров с заданной скоростью доотмывочной воды, обеспечиваемой поддержанием заданного расхода воды в течение установ­ленного в ходе эксплуатации промежутка

времени;

· пропуск с заданной скоростью обрабатываемой воды, обеспечиваемой поддержанием заданного расхода воды через I и II ступени обессоливания;

· регулирование производительности химобессоливающей установки, обеспечиваемой путем поддержания уровня в баках химобессоленной воды и путем дискретного вклю­чения (отключения) одного из двух насосов частично обессоленной воды в сочетании с изменением технологи­ческой линии прохождения обрабатываемой воды (линия большой рециркуляции);

· заполнение баков-мерников реагентов путем дискрет­ной подачи реагентов из баков хранения крепких ра­створов.

Кроме автоматического проведения указанных техноло­гических процессов и операций, автоматизированная си­стема управления должна предоставлять возможность опе­ратору дистанционно управлять этими же операциями. В системе управления следует предусматривать также возможность проведения и окончания технологических операций не только по времени, но и по прямому техно­логическому параметру.

Для установок с блочным включением фильтров необ­ходимо обеспечить непрерывное поддержание следующих величин: уровня в баках обессоленной воды и баках декарбонизаторов блоков фильтров; расхода взрыхляющей воды; расхода разбавляющей воды; расхода отмывочной и домывочной воды.

Система управления автоматизированных установок с БВФ должна представлять оператору следующую инфор­мацию при отсутствии нарушений технологических пара­метров:

· с помощью показывающих (регистрирующих) прибо­ров: расходы обрабатываемой, взрыхляющей воды, отмы­вочной и домывочной воды, а также разбавляющей воды;

· уровень в баке декарбонизатора и баках обессоленной во­ды; электропроводность фильтрата в процессе обработки воды за фильтром A-I; электропроводность фильтрата за фильтром H-II в процессе его отмывки и домывки; элект­ропроводность фильтрата за фильтром A-I в процессе его отмывки и домывки; электропроводность за фильтром A-II в процессе обработки воды; электропроводность фильтрата за фильтром A-II в ходе его отмывки и домывки; кон­центрация регенерационных растворов; давление обраба­тываемой воды до фильтра и за каждым фильтром; дав­ление на стороне нагнетания насосов-дозаторов; с помощью световых табло: название проводимой операции; номер за­нятого регенерационного узла; не включение задатчиков времени.

При нарушениях технологических режимов, кроме вы­шеперечисленной информации, оператору представляются сигналы, указывающие на нарушение технологического процесса и места нарушения. Сигнал нарушения высвечи­вается на табло аварийной сигнализации и сопровождается звуковым сигналом, а место нарушения высвечивается на мнемосхеме.

Указанный выше объем автоматизации может быть ре­ализован устройствами логического управления. При этом одно устройство логического уп­равления используется на три БФ и один узел восстановления.

Дискретная информация от датчиков БФ и узла вос­становления (УВ) поступает на входы PLC, которое обеспечивает формирование логических команд, необхо­димых для выполнения следующих операций:

· срабатыва­ния системы сигнализации о состоянии БФ («работа», «истощение», «восстановление», «резерв», «рециркуляция», «нарушение режима» с расшифровкой этого нарушения на мнемосхеме);

· закрытия и открытия арматуры БФ и УВ при автома­тическом и дистанционном управлении;

· пуска и останова счетчиков времени, определяющих время каждой операции;

· срабатывание защиты при опасном повышении концент­рации регенерационного раствора, расхода взрыхляющей воды и уровня в баке декарбонизатора;

· позиционного регулирования производительности БФ по уровню в баках химически обессоленной воды;

· контроля правильности составления технологических линий и качества проведения процесса восстановле­ния БФ.

К датчикам относятся: расхо­домеры и концентратомеры с сигнальными устройствами, сигнализаторы истощения фильтров, сигнализаторы уров­ня, контактные манометры и концевые выключатели ар­матуры. К устройству логического (дискретного) управле­ния относятся устройства логического управления блоком фильтров с командно-информационными элементами, включая задатчики времени и кнопки-табло. В систему сигнализации входят: световые табло техноло­гической и аварийной сигнализации, символы и сигналы мнемосхемы и звуковая сигнализация.

Помимо автоматического управления, система предусматривает дистанционное управление всеми технологическими операциями процесса восстановле­ния, а также изменением режимов работы БФ. Кроме того, данная система позволяет оперативно изменять время каждой операции и дает возможность начинать и заканчи­вать операции по команде оператора в требуемой последовательности. Схема управления установкой химического обессоливания дана на рис. 12.

Рис. 12. Структурная схема управления установкой химического обессоливания воды с блочным включением фильтров:

ОУ-объект управления; 1-исполнительные механизмы; 2-датчики (расхода воды I и II ступеней БФ, концевые выключатели, датчики истощения фильт­ров); УЛУ-устройство логического управления; СС-система сигнализации.