Наиболее экономичным является такой режим работы насосов, когда при изменяющемся разборе развиваемый насосами напор соответствовал бы минимально необходимому значению и не превышал его. Этого можно добиться путем автоматического изменения частоты вращения электродвигателей насосов с помощью частотно-регулируемых приводов (ЧРП).

Таким образом, основной целью создания автоматизированной системы управления стало:

· автоматическое поддержание заданного давления воды в коллекторе;

· создание наиболее экономичного режима работы насосов с помощью ЧРП;

· оперативный диспетчерский контроль за параметрами процесса;

· выявление аварийных ситуаций и/или неисправностей технологического оборудования с выдачей аварийно-предупредительной сигнализации и с занесением в журнал событий.

· обработка аналоговой и дискретной информации по заданному алгоритму и формирование qнеобходимых сигналов для управления технологическим оборудованием;

· передача информации о текущем состоянии оборудования, о параметрах и состоянии технологического процесса на верхний уровень (при работе в составе АСУ ТП предприятия);

3.1 Описание синтезируемой системы

Три уровня, обеспечивающие функции оперативного контроля и управления – нижний, средний и верхний (рис. 2).

Рис. 2. Уровни АСУ ТП

· Нижний уровень АСУ ТП объекта автоматизации.

Основные компоненты:

· датчики;

· исполнительные механизмы.

Решаемые задачи:

преобразования физических параметров технологического объекта в унифицированные электрические сигналы.

преобразования унифицированных управляющих сигналов автоматизированной системы в механические и др. виды воздействий на течение технологического процесса.

· Средний уровень АСУ ТП объекта автоматизации.

Основные компоненты:

· модули устройства сопряжения с объектом;

· программируемый логический контроллер;

· программное обеспечение контроллера;

Решаемые задачи:

- сбор и обработка сигналов с датчиков;

- выявление отклонений технологических параметров процесса от регламентных значений;

- выдача сигналов для аварийной защиты и блокировки технологического оборудования при нарушении регламентных уставок;

- расчет и выдача в виде электрических сигналов, управляющих воздействий для ИМ и технологических агрегатов, обеспечивающих реализацию программно - логического управления технологическим процессом и регулирование значений параметров;

- представление информации (сигнализация) по критичным значениям параметрам;

- передача данных между УСО и ПЛК, ПЛК и верхним уровнем АСУ ТП

- автоматическая самодиагностика и диагностика нижнего уровня.

· Верхний уровень АСУ ТП объекта автоматизации.

Основные компоненты:

· рабочая станция;

· аппаратные средства для обеспечения обмена данными с контроллерами

Решаемые задачи:

- диагностика подсистем среднего и верхнего уровней;

- конфигурирование и настройка контролеров, сети передачи данных, каналов измерения.

- ведение архивов изменения параметров СКУ;

- составление отчетов по запросу оператора.

Выбор КТС нижнего уровня АСУ ТП

Группы КТС в составе нижнего уровня:

системы измерения давления;

системы измерения расхода;

частотные преобразователи

1. Системы измерения давления

Основные критерии выбора:

диапазон измерений – 0…5,5 кг/см2 (0…550 кПа);

предел погрешности измерения – не более 1%;

выходной унифицированный сигнал – желательно 4-20мА;

средний срок службы.

Дополнительное условие: датчик должен быть предназначен для измерения избыточного давления.

Проведём сравнение датчиков давления трех фирм: ЗАО "Автоматика", ПГ "Метран", фирма "Элемер" (табл. 1.).

Таблица 1