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औद्योगिक उद्यमों से अपशिष्ट जल उपचार की प्रक्रिया को स्वचालित रूप से नियंत्रित करने की एक विधि। जैविक अपशिष्ट जल उपचार का स्वचालन, स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों की संरचना

अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों का स्वचालन

प्रत्येक विशिष्ट मामले में स्वचालन कार्य के दायरे की पुष्टि आर्थिक दक्षता और स्वच्छता प्रभाव से की जानी चाहिए।

उपचार संयंत्रों में निम्नलिखित को स्वचालित किया जा सकता है:

1. उपकरण और उपकरण जो सामान्य ऑपरेशन के दौरान प्रक्रिया स्थितियों में परिवर्तन रिकॉर्ड करते हैं;
2. उपकरण और उपकरण जो दुर्घटनाओं का स्थानीयकरण प्रदान करते हैं और त्वरित स्विचिंग सुनिश्चित करते हैं;
3. संरचनाओं के संचालन में सहायक प्रक्रियाएं, विशेष रूप से पंपिंग स्टेशनों (पंप भरना, जल निकासी पानी पंप करना, वेंटिलेशन, आदि) के लिए;
4. अपशिष्ट जल कीटाणुशोधन सुविधाएं जिनका उपचार किया गया है।

एक व्यापक स्वचालन समाधान के साथ, व्यक्तिगत तकनीकी प्रक्रियाओं को स्वचालित करने की सलाह दी जाती है: संरचनाओं में अपशिष्ट जल का वितरण, वर्षा और कीचड़ के स्तर का विनियमन।

भविष्य में आंशिक स्वचालन को संपूर्ण तकनीकी चक्र के व्यापक स्वचालन में संक्रमण की संभावना प्रदान करनी चाहिए।

खाद्य उद्योग उद्यमों में अपशिष्ट जल उपचार प्रौद्योगिकी में स्वचालित नियंत्रण इकाइयों के अपेक्षाकृत छोटे कार्यान्वयन को इस तथ्य से समझाया गया है कि अधिकांश उपचार संयंत्रों में कम या मध्यम उत्पादकता होती है, जिसके कारण स्वचालन के लिए पूंजीगत लागत अक्सर महत्वपूर्ण मात्रा में व्यक्त की जाती है और इसकी भरपाई नहीं की जा सकती है। परिचालन लागत में बचत. भविष्य में, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में अभिकर्मकों की स्वचालित खुराक और अपशिष्ट जल उपचार की दक्षता की निगरानी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा।

अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं के स्वचालन के लिए तकनीकी आवश्यकताओं को निम्नानुसार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

1. किसी भी स्वचालित नियंत्रण प्रणाली को उनके निरीक्षण और मरम्मत के दौरान व्यक्तिगत तंत्र के स्थानीय नियंत्रण की अनुमति देनी चाहिए;
2. दो तरीकों को एक साथ नियंत्रित करने की संभावना (उदाहरण के लिए, स्वचालित और स्थानीय) को बाहर रखा जाना चाहिए;
3. सिस्टम को मैन्युअल नियंत्रण से स्वचालित नियंत्रण में स्थानांतरित करने के साथ संचालन में तंत्र को बंद नहीं किया जाना चाहिए;
4. स्वचालित नियंत्रण सर्किट को तकनीकी प्रक्रिया का सामान्य प्रवाह सुनिश्चित करना चाहिए और स्थापना की विश्वसनीयता और सटीकता सुनिश्चित करनी चाहिए;
5. यूनिट के सामान्य शटडाउन के दौरान, ऑटोमेशन सर्किट को अगली स्वचालित शुरुआत के लिए तैयार होना चाहिए;
6. प्रदान की गई लॉकिंग में यूनिट के आपातकालीन शटडाउन के बाद स्वचालित या रिमोट स्टार्ट की संभावना को बाहर रखा जाना चाहिए;
7. स्वचालित स्थापना के सामान्य संचालन में व्यवधान के सभी मामलों में, एक अलार्म सिग्नल को निरंतर ड्यूटी वाले स्टेशन पर भेजा जाना चाहिए।

1. पम्पिंग स्टेशन - मुख्य इकाइयाँ और जल निकासी पंप; टैंकों और गड्ढों में तरल स्तर के आधार पर चालू और बंद करना, जब एक पंप खराब हो जाता है तो बैकअप पंप पर स्वचालित स्विचिंग; पंपिंग इकाइयों की विफलता या प्राप्त टैंक में स्तर के अतिप्रवाह के मामलों में एक श्रव्य संकेत देना;
2. जल निकासी गड्ढे - आपातकालीन स्तर का अलार्म;
3. पंपिंग इकाइयों के दबाव वाल्व (बंद वाल्व पर इकाई शुरू करते समय) - पंप के संचालन के साथ जुड़े हुए, खुलना और बंद होना;
4. यांत्रिक रेक - किसी दिए गए कार्यक्रम के अनुसार काम करें;
5. विद्युत ताप उपकरण - कमरे के तापमान के आधार पर विद्युत ताप उपकरणों को चालू और बंद करना;
6. कीचड़ पंपिंग स्टेशनों के टैंक प्राप्त करना - अपशिष्ट तरल का पुनर्निलंबन;
7. कीचड़ पंपिंग स्टेशनों की दबाव पाइपलाइन - पंपों को रोकने के बाद खाली करना;
8. यांत्रिक सफाई के साथ ग्रेट्स का निर्माण - ग्रेट के पहले और बाद के स्तरों में अंतर (ग्रिड क्लॉगिंग) के आधार पर या समय-सारणी के अनुसार यांत्रिक रेक को चालू और बंद करना;
9. रेत जाल - समय-सारिणी के अनुसार या रेत के स्तर के आधार पर रेत को पंप करने के लिए हाइड्रोलिक लिफ्ट को चालू करना, स्वचालित रूप से निरंतर प्रवाह दर बनाए रखना;
10. निपटान टैंक, संपर्क टैंक - एक समय सारिणी के अनुसार या कीचड़ के स्तर के आधार पर कीचड़ (तलछट) को छोड़ना (पंप करना); समय-सारणी के अनुसार या कीचड़ के स्तर के आधार पर स्क्रैपर तंत्र का संचालन; चल स्क्रैपर ट्रस शुरू करते समय हाइड्रोलिक वाल्व खोलना;
11. अपशिष्ट जल निराकरण स्टेशन, कांटेदार चूने पर आधारित क्लोरीनीकरण स्टेशन - अपशिष्ट जल प्रवाह के आधार पर अभिकर्मक की खुराक।

खाद्य उद्योग उद्यमों से अपशिष्ट जल की एक विशिष्ट विशेषता जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए नाइट्रोजन और फास्फोरस मानकों की कमी है।

इसलिए, पोषक तत्वों के रूप में छूटे हुए तत्वों को जोड़ने की आवश्यकता है।

योजक अनुप्रयोग अपशिष्ट जल प्रवाह और संदूषकों के आकार के आधार पर योजकों की मात्रा को समायोजित करने की कठिनाई से जुड़ा है। अपशिष्ट जल के बदलते प्रवाह को ध्यान में रखते हुए, पोषक तत्वों की खुराक विशेष रूप से कठिन है, इसलिए, अपशिष्ट जल के प्रवाह को मापने के लिए, सोयुज़्वोडोकनालप्रोएक्ट इंस्टीट्यूट ने एक स्वचालन योजना विकसित की है जिसमें डायाफ्राम और फ्लोट इंडक्शन के साथ DEMP-280 प्रकार के अंतर दबाव गेज का संकेत देते हैं। सेंसर का उपयोग किया जाता है.

अंतर दबाव गेज से पल्स इलेक्ट्रॉनिक अनुपात नियामक ईआरएस -67 में प्रेषित होते हैं, जो एमजी प्रकार के इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर का उपयोग करके, नियंत्रण वाल्व पर कार्य करते हुए, पोषक तत्वों की खपत को अपशिष्ट जल प्रवाह के आकार के अनुसार लाता है। इस मामले में, उपचार संयंत्र में प्रवेश करने वाले अपशिष्ट जल में प्रदूषकों की सांद्रता में परिवर्तन के आधार पर, अपशिष्ट जल और पोषक तत्वों की खपत के बीच आवश्यक गणना अनुपात नियामक द्वारा निर्धारित किया जाता है।

परिचय

1. स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की संरचना

2. प्रेषण नियंत्रण

3. उपचार सुविधाओं के संचालन की निगरानी करना

ग्रन्थसूची

परिचय

जैविक अपशिष्ट जल उपचार का स्वचालन - तकनीकी साधनों, आर्थिक और गणितीय तरीकों, नियंत्रण और प्रबंधन प्रणालियों का उपयोग, लोगों को रेत जाल, प्राथमिक और माध्यमिक निपटान टैंक, वातन टैंक, बैल टैंक और अन्य में होने वाली प्रक्रियाओं में भागीदारी से आंशिक या पूरी तरह से मुक्त करना जैविक उपचार संयंत्र अपशिष्ट जल की संरचनाएँ।

अपशिष्ट जल प्रणालियों और संरचनाओं के स्वचालन का मुख्य लक्ष्य जल निपटान और अपशिष्ट जल उपचार (अपशिष्ट जल का निर्बाध निर्वहन और पंपिंग, अपशिष्ट जल उपचार की गुणवत्ता, आदि) की गुणवत्ता में सुधार करना है; परिचालन लागत कम करना; कामकाजी परिस्थितियों में सुधार.

जैविक अपशिष्ट जल उपचार के लिए प्रणालियों और संरचनाओं का मुख्य कार्य उपकरणों की स्थिति की निगरानी करके और जानकारी की विश्वसनीयता और संरचनाओं की स्थिरता की स्वचालित रूप से जांच करके संरचनाओं की विश्वसनीयता बढ़ाना है। यह सब तकनीकी प्रक्रिया मापदंडों और अपशिष्ट जल उपचार के गुणवत्ता संकेतकों के स्वचालित स्थिरीकरण, परेशान करने वाले प्रभावों पर त्वरित प्रतिक्रिया (डिस्चार्ज किए गए अपशिष्ट जल की मात्रा में परिवर्तन, उपचारित अपशिष्ट जल की गुणवत्ता में परिवर्तन) में योगदान देता है। तेजी से पता लगाने से प्रक्रिया उपकरणों के संचालन में दुर्घटनाओं और विफलताओं के स्थानीयकरण और उन्मूलन में योगदान होता है। डेटा का भंडारण और त्वरित प्रसंस्करण सुनिश्चित करना और प्रबंधन के सभी स्तरों पर उन्हें सबसे अधिक जानकारीपूर्ण रूप में प्रस्तुत करना; डेटा विश्लेषण और नियंत्रण कार्यों का विकास और उत्पादन कर्मियों को सिफारिशें तकनीकी प्रक्रियाओं के प्रबंधन का समन्वय करती हैं, और दस्तावेज़ की तैयारी और प्रसंस्करण के स्वचालन से दस्तावेज़ प्रवाह में तेजी आती है। स्वचालन का अंतिम लक्ष्य प्रबंधन गतिविधियों की दक्षता में वृद्धि करना है।

1 स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की संरचना

प्रत्येक प्रणाली के भीतर निम्नलिखित संरचनाएँ होती हैं: कार्यात्मक, संगठनात्मक, सूचनात्मक, सॉफ्टवेयर, तकनीकी।

सिस्टम बनाने का आधार कार्यात्मक संरचना है, जबकि शेष संरचनाएं कार्यात्मक संरचना से ही निर्धारित होती हैं।

उनकी कार्यक्षमता के आधार पर, प्रत्येक नियंत्रण प्रणाली को तीन उपप्रणालियों में विभाजित किया गया है:

· तकनीकी प्रक्रियाओं का परिचालन नियंत्रण और प्रबंधन;

· तकनीकी प्रक्रियाओं की परिचालन योजना;

· तकनीकी और आर्थिक संकेतकों की गणना, जल निकासी प्रणाली का विश्लेषण और योजना।

इसके अलावा, उपप्रणालियों को दक्षता की कसौटी (कार्यों की अवधि) के अनुसार पदानुक्रमित स्तरों में विभाजित किया जा सकता है। समान स्तर के समान कार्यों के समूहों को ब्लॉकों में संयोजित किया जाता है।

उपचार सुविधाओं के संचालन के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की कार्यात्मक संरचना चित्र 1 में दिखाई गई है।

चित्र 1 अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की कार्यात्मक संरचना

2 प्रेषण नियंत्रण

जैविक अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं पर डिस्पैचर द्वारा नियंत्रित और प्रबंधित मुख्य तकनीकी प्रक्रियाएं हैं:

· रेत के जालों से रेत और प्राथमिक निपटान टैंकों से कच्ची तलछट उतारना;

· वातन टैंकों में प्रवेश करने वाले पानी के पीएच मान को इष्टतम स्तर पर स्थिर करना;

· एक आपातकालीन कंटेनर में जहरीले अपशिष्ट जल का निर्वहन और इसके बाद वातन टैंकों में इसकी क्रमिक आपूर्ति;

· जल प्रवाह के कुछ भाग को भंडारण टैंक में छोड़ना या उसमें से पानी पंप करना;

· समानांतर चल रहे वातन टैंकों के बीच अपशिष्ट जल का वितरण;

· कीचड़ जमा करने और शुद्ध पानी की औसत दैनिक गुणवत्ता बढ़ाने के लिए ऑक्सीडाइज़र और पुनर्योजी के बीच काम की मात्रा के गतिशील पुनर्वितरण के लिए वातन टैंक की लंबाई के साथ अपशिष्ट जल का वितरण;

· वातन टैंक की संपूर्ण मात्रा में घुलित ऑक्सीजन की इष्टतम सांद्रता बनाए रखने के लिए वायु आपूर्ति;

· कीचड़ पर कार्बनिक पदार्थ का निरंतर भार बनाए रखने के लिए रिटर्न सक्रिय कीचड़ की आपूर्ति;

· द्वितीयक निपटान टैंकों से कीचड़ उतारना;

· इसकी इष्टतम आयु बनाए रखने के लिए वातन टैंकों से अतिरिक्त सक्रिय कीचड़ को हटाना;

· पानी, कीचड़, तलछट और हवा को पंप करने के लिए ऊर्जा लागत को कम करने के लिए पंप और ब्लोअर को चालू और बंद करना।

इसके अलावा, निम्नलिखित सिग्नल नियंत्रित वस्तुओं से नियंत्रण केंद्रों तक प्रेषित होते हैं: उपकरण का आपातकालीन शटडाउन; तकनीकी प्रक्रिया में व्यवधान; टैंकों में अपशिष्ट जल का अधिकतम स्तर; उत्पादन परिसर में विस्फोटक गैसों की अधिकतम सांद्रता; क्लोरीनीकरण संयंत्र के परिसर में क्लोरीन की अधिकतम सांद्रता।

यदि संभव हो, तो नियंत्रण कक्ष परिसर तकनीकी संरचनाओं (पंपिंग स्टेशन, ब्लोइंग स्टेशन, प्रयोगशालाएं, आदि) के करीब स्थित होना चाहिए, क्योंकि नियंत्रण क्रियाएं विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक और वायवीय नियामकों या सीधे एक्चुएटर्स को जारी की जाती हैं। नियंत्रण कक्ष सहायक परिसर (विश्राम कक्ष, स्नानघर, भंडारण कक्ष और मरम्मत की दुकानें) प्रदान करेंगे।

3 उपचार सुविधाओं के संचालन की निगरानी करना

तकनीकी नियंत्रण और प्रक्रिया नियंत्रण डेटा के आधार पर, अपशिष्ट जल प्रवाह अनुसूची, इसकी गुणवत्ता और ऊर्जा खपत अनुसूची से जल उपचार की कुल लागत को कम करने की भविष्यवाणी की जाती है। इन प्रक्रियाओं की निगरानी और प्रबंधन डिस्पैचर सलाहकार या स्वचालित नियंत्रण के मोड में संचालित कंप्यूटर सिस्टम का उपयोग करके किया जाता है।

प्रक्रिया का उच्च-गुणवत्ता नियंत्रण और इसके अनुकूलित प्रबंधन को सक्रिय कीचड़ सूक्ष्मजीवों के लिए अपशिष्ट जल विषाक्तता की डिग्री, बायोऑक्सीकरण की तीव्रता, आने वाले और शुद्ध पानी के बीओडी, कीचड़ गतिविधि और अन्य जैसे मापदंडों को मापकर सुनिश्चित किया जा सकता है जिन्हें निर्धारित नहीं किया जा सकता है। प्रत्यक्ष माप द्वारा. इन मापदंडों को एक विशेष लोड मोड के साथ छोटी मात्रा वाले तकनीकी टैंकों में ऑक्सीजन की खपत की दर को मापने के आधार पर गणना द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। ऑक्सीजन की खपत की दर वातन बंद होने पर अधिकतम से न्यूनतम निर्दिष्ट मूल्यों तक घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता में कमी के समय या समान परिस्थितियों में एक निश्चित समय के दौरान घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता में कमी से निर्धारित होती है। माप एक चक्रीय स्थापना में किया जाता है, जिसमें एक तकनीकी इकाई और एक माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रक शामिल होता है जो मीटर घटकों को नियंत्रित करता है और ऑक्सीजन खपत की दर की गणना करता है। गति के आधार पर एक माप चक्र का समय 10-20 मिनट है। तकनीकी इकाई को वातन टैंक या एरोबिक स्टेबलाइजर के सर्विस ब्रिज पर स्थापित किया जा सकता है। डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि मीटर सर्दियों में बाहर काम कर सके। ऑक्सीजन की खपत की दर को बड़ी मात्रा वाले रिएक्टरों में लगातार स्थिर रूप से निर्धारित किया जा सकता है। सक्रिय कीचड़, अपशिष्ट जल और वायु की आपूर्ति। यह प्रणाली 0.5-2 और 1 घंटे की क्षमता वाले फ्लैट जेट डिस्पेंसर से सुसज्जित है। डिज़ाइन की सरलता और उच्च जल प्रवाह दर औद्योगिक परिस्थितियों में माप की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है। मीटर का उपयोग जैविक भार की निरंतर निगरानी के लिए किया जा सकता है। ऑक्सीजन की खपत की दर को मापने में अधिक सटीकता और संवेदनशीलता सीलबंद रिएक्टरों से सुसज्जित मैनोमेट्रिक माप प्रणालियों द्वारा प्रदान की जाती है, जिसमें दबाव ऑक्सीजन के अतिरिक्त द्वारा बनाए रखा जाता है। ऑक्सीजन स्रोत आमतौर पर एक इलेक्ट्रोलाइज़र होता है जो एक स्पंदित या निरंतर दबाव स्थिरीकरण प्रणाली द्वारा नियंत्रित होता है। आपूर्ति की गई ऑक्सीजन की मात्रा उसके उपभोग की दर का माप है। इस प्रकार के मीटर प्रयोगशाला अनुसंधान और बीओडी माप प्रणालियों के लिए हैं।

वायु आपूर्ति नियंत्रण प्रणाली का मुख्य उद्देश्य वातन टैंक की पूरी मात्रा में घुलित ऑक्सीजन की निर्दिष्ट सांद्रता को बनाए रखना है। ऐसी प्रणालियों का स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सकता है यदि नियंत्रण के लिए न केवल ऑक्सीजन मीटर के सिग्नल का उपयोग किया जाता है, बल्कि वातन टैंक के सक्रिय क्षेत्र में अपशिष्ट जल प्रवाह दर या ऑक्सीजन खपत की दर।

वातन प्रणालियों का विनियमन तकनीकी सफाई व्यवस्था को स्थिर करना और औसत वार्षिक ऊर्जा लागत को 10-20% तक कम करना संभव बनाता है। वातन के लिए ऊर्जा खपत का हिस्सा जैविक उपचार की लागत का 30-50% है, और वातन के लिए विशिष्ट ऊर्जा खपत 0.008 से 2.3 kWh/m तक भिन्न होती है।

विशिष्ट कीचड़ मुक्ति नियंत्रण प्रणालियाँ एक पूर्व निर्धारित कीचड़-जल इंटरफ़ेस स्तर बनाए रखती हैं। स्थिर क्षेत्र में सेटलिंग टैंक के किनारे इंटरफ़ेस स्तर का फोटोसेंसर स्थापित किया गया है। यदि अल्ट्रासोनिक इंटरफ़ेस लेवल डिटेक्टर का उपयोग किया जाता है तो ऐसी प्रणालियों के विनियमन की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है। यदि नियमन के लिए कीचड़-पानी इंटरफ़ेस के ट्रैकिंग स्तर गेज का उपयोग किया जाता है, तो शुद्ध पानी की उच्च गुणवत्ता प्राप्त की जा सकती है।

न केवल निपटान टैंकों में, बल्कि वातन टैंक - रिटर्न कीचड़ पंपिंग स्टेशन - माध्यमिक निपटान टैंक की पूरी प्रणाली में कीचड़ शासन को स्थिर करने के लिए, एक दिए गए पुनरावर्तन गुणांक को बनाए रखना आवश्यक है, अर्थात, ताकि निर्वहन की प्रवाह दर कीचड़ आने वाले अपशिष्ट जल की प्रवाह दर के समानुपाती होता है। कीचड़ खड़े होने के स्तर को कीचड़ सूचकांक में परिवर्तन या कीचड़ मिश्रण प्रवाह नियंत्रण प्रणाली की खराबी की अप्रत्यक्ष रूप से निगरानी करने के लिए मापा जाता है।

अतिरिक्त कीचड़ के निर्वहन को विनियमित करते समय, सिस्टम से केवल बढ़े हुए कीचड़ को हटाने और कीचड़ की उम्र को स्थिर करने के लिए दिन के दौरान बढ़े हुए कीचड़ की मात्रा की गणना करना आवश्यक है। यह उच्च कीचड़ गुणवत्ता और इष्टतम बायोऑक्सीडेशन दर सुनिश्चित करता है। सक्रिय कीचड़ सांद्रता मीटर की कमी के कारण, इस समस्या को ऑक्सीजन खपत दर मीटर का उपयोग करके हल किया जा सकता है, क्योंकि कीचड़ वृद्धि की दर और ऑक्सीजन खपत की दर परस्पर संबंधित हैं। सिस्टम की कंप्यूटिंग इकाई ऑक्सीजन की खपत की मात्रा और हटाए गए कीचड़ की मात्रा को एकीकृत करती है और दिन में एक बार अतिरिक्त कीचड़ की निर्दिष्ट खपत को समायोजित करती है। इस प्रणाली का उपयोग अतिरिक्त कीचड़ के निरंतर और आवधिक निर्वहन दोनों के लिए किया जा सकता है।

ऑक्सीटैंक में, घुलनशील ऑक्सीजन की उच्च सांद्रता पर कीचड़ विषाक्तता के खतरे और कम सांद्रता पर शुद्धिकरण दर में तेज कमी के कारण ऑक्सीजन शासन को बनाए रखने की गुणवत्ता पर उच्च मांग रखी जाती है। ऑक्सीजन टैंकों का संचालन करते समय, ऑक्सीजन आपूर्ति और अपशिष्ट गैसों के निर्वहन दोनों को नियंत्रित करना आवश्यक है। ऑक्सीजन की आपूर्ति या तो गैस चरण के दबाव से या कोर में घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता से नियंत्रित होती है। अपशिष्ट गैसों का निर्वहन या तो अपशिष्ट जल प्रवाह दर के अनुपात में या उपचारित गैस में ऑक्सीजन सांद्रता के अनुसार नियंत्रित किया जाता है।

ग्रन्थसूची

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उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं (यूवी विकिरण, λ = 365 एनएम, H2O2, FeCl3) का उपयोग करके फेनोलिक यौगिकों (बिस्फेनॉल-ए के उदाहरण का उपयोग करके) से औद्योगिक अपशिष्ट जल को शुद्ध करने की प्रक्रिया को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के लिए, फेनोलिक यौगिकों की एकाग्रता को कम करने के लिए एक घातीय मॉडल, स्टेटिस्टिका सॉफ्टवेयर वातावरण में पहचाने जाने का प्रस्ताव है। मॉडल के अस्थिर मापदंडों को स्थिर करने के लिए, ए.एन. द्वारा नियमितीकरण का विचार। तिखोनोव, "रिज रिग्रेशन" प्रक्रिया का प्रदर्शन किया गया। परिणामी नियमितीकृत मॉडल, जो प्रक्रिया मापदंडों पर भौतिक रसायन कारकों (फोटो-फेंटन अभिकर्मक) के प्रभाव के तहत जलीय वातावरण में फेनोलिक यौगिकों के अपघटन की डिग्री की निर्भरता स्थापित करता है, सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण है (आर 2 = 0.9995) और पूर्वानुमानित गुणों में सुधार हुआ है न्यूनतम वर्ग विधि द्वारा पहचाने गए मॉडल की तुलना में। मैथकैड प्रणाली में लैग्रेंज मल्टीप्लायर विधि का उपयोग करके फेनोलिक यौगिकों की एकाग्रता को कम करने के लिए एक नियमित मॉडल का उपयोग करते हुए, FeCl3, H2O2 के विशिष्ट इष्टतम खपत स्तर निर्धारित किए गए, जिससे अपशिष्ट जल में फेनोलिक यौगिकों की एकाग्रता में अधिकतम अनुमेय स्तर तक कमी सुनिश्चित की गई।

नियमितीकरण

ग़लत समस्याएँ

मॉडलिंग

अपशिष्ट

ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं में सुधार

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कई उद्योगों (रासायनिक, फार्मास्युटिकल, धातुकर्म, लुगदी और कागज, खनन, आदि) से अपशिष्ट जल फेनोलिक और हार्ड-टू-ऑक्सीकरण कार्बनिक यौगिकों के साथ सतह और भूजल निकायों के प्रदूषण में महत्वपूर्ण योगदान देता है। फिनोल एक संभावित खतरनाक, कैंसरकारी पदार्थ है जो कम सांद्रता पर भी एक महत्वपूर्ण चिकित्सा समस्या पैदा करता है।

उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं (एओपी) विभिन्न सांद्रता में अपशिष्ट जल में पाए जाने वाले कार्बनिक पदार्थों के क्षरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। एओपी प्रक्रियाएं हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पन्न करती हैं, जो मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं जो कार्बनिक पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला को खनिज बनाने में सक्षम हैं। हाइड्रॉक्सिल रेडिकल में उच्च रेडॉक्स क्षमता (E0 = 2.80 V) होती है और यह लगभग सभी वर्गों के कार्बनिक यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम है। फोटो-फेंटन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप फोटोलिसिस द्वारा हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स का ऑक्सीकरण शुरू किया जा सकता है।

उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं का उपयोग करके फेनोलिक यौगिकों से अपशिष्ट जल का शुद्धिकरण मुख्य रूप से फोटोकैमिकल रिएक्टरों में होता है। फोटोकैमिकल रिएक्टर वे उपकरण हैं जिनमें फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं की जाती हैं। लेकिन उनमें न केवल परिवर्तन होते हैं, बल्कि द्रव्यमान और गर्मी हस्तांतरण और माध्यम की तीव्र गति की प्रक्रियाएं भी होती हैं। शुद्धिकरण प्रक्रिया की दक्षता और सुरक्षा काफी हद तक रिएक्टर के प्रकार, उसके डिजाइन और ऑपरेटिंग मोड की सही पसंद पर निर्भर करती है।

जब विभिन्न लागू समस्याओं को हल करने के लिए फोटोरिएक्टर का उपयोग किया जाता है, तो बड़ी मात्रा में अभिकर्मकों को प्रभावी विकिरण के संपर्क में लाया जाना चाहिए।

स्थानीय उपचार सुविधाओं की सामान्य प्रणाली में फोटोकैमिकल उपचार मॉड्यूल का एक महत्वपूर्ण तत्व अभिकर्मकों, FeCl 3 उत्प्रेरक और हाइड्रोजन पेरोक्साइड H 2 O 2 के लिए खुराक प्रणाली है।

रिएक्टरों के स्थिर संचालन और कार्बनिक यौगिकों के खनिजकरण की दक्षता बढ़ाने के लिए, रिएक्टर में पेश किए गए अभिकर्मकों की इष्टतम खुराक निर्धारित करने के लिए शुद्धिकरण प्रक्रिया को अनुकूलित करना आवश्यक है। सफाई प्रक्रिया के पर्यावरणीय विनियमन को ध्यान में रखते हुए, अभिकर्मकों को स्टॉक करने के लिए आवश्यक लागत को कम करने पर अनुकूलन आधारित हो सकता है। प्रक्रिया मापदंडों (अभिकर्मकों की सांद्रता और यूवी विकिरण के समय) पर एक कार्बनिक प्रदूषक की एकाग्रता की निर्भरता का कार्य, एक फेनोलिक यौगिक की एकाग्रता के अधिकतम अनुमेय मूल्य द्वारा सीमित, एक पर्यावरण नियामक के रूप में कार्य कर सकता है। एकाग्रता फ़ंक्शन न्यूनतम वर्ग विधि (एलएसएम) का उपयोग करके एओपी प्रक्रिया के प्रयोगात्मक डेटा के सांख्यिकीय विश्लेषण के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

अक्सर, कम से कम वर्ग विधि का उपयोग करके प्रतिगमन समीकरण के मापदंडों को निर्धारित करने की समस्या को गलत तरीके से प्रस्तुत किया जाता है, और अभिकर्मकों की इष्टतम खुराक निर्धारित करने के लिए अनुकूलन समस्या को हल करते समय परिणामी समीकरण का उपयोग अपर्याप्त परिणाम दे सकता है।

इस प्रकार, कार्य का उद्देश्य फोटोकैमिकल शुद्धिकरण प्रक्रिया के मापदंडों पर फेनोलिक यौगिक की एकाग्रता की निर्भरता का एक स्थिर मॉडल बनाने और हाइड्रोजन पेरोक्साइड और आयरन (III) की खपत के इष्टतम स्तर की पहचान करने के लिए नियमितीकरण विधियों को लागू करना है। अभिकर्मकों की लागत को कम करते हुए क्लोराइड।

फेनोलिक पर 365 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ हाइड्रोजन पेरोक्साइड, आयरन (III) क्लोराइड और पराबैंगनी विकिरण के संयुक्त प्रभाव के तहत एओपी प्रक्रिया के मापदंडों पर फेनोलिक यौगिक की एकाग्रता में कमी की निर्भरता का एक गणितीय मॉडल बनाने के लिए जलीय वातावरण में प्रदूषक रासायनिक अभिकर्मकों की खपत के स्तर की पहचान करने की अनुकूलन समस्या को हल करने के लिए, तरल और गैस क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके फेनोलिक यौगिकों (बिस्फेनॉल-ए, बीपीए) युक्त मॉडल समाधानों पर प्रयोगात्मक अध्ययन। इष्टतम प्रायोगिक योजना बनाते समय, कार्बनिक प्रदूषकों के अपघटन के स्तर पर यूवी विकिरण और ऑक्सीकरण एजेंटों के प्रभाव का मूल्यांकन BPA - x1 (50 μg/l, 100 μg/l) की विभिन्न सांद्रता पर किया गया था; हाइड्रोजन पेरोक्साइड H 2 O 2 - x2 (100 mg/l; 200 mg/l) और एक्टिवेटर - आयरन (III) क्लोराइड FeCl 3 (1; 2 g/l) - x3। BPA, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और FeCl 3 युक्त एक मॉडल समाधान को 2 घंटे (विकिरण समय t - x4) के लिए यूवी विकिरण के संपर्क में रखा गया था। विकिरण के 1 और 2 घंटे बाद नमूने लिए गए, और BPA (y) की अवशिष्ट सांद्रता मापी गई। माप एक तरल क्रोमैटोग्राफ एलसी-एमएस/एमएस के साथ किए गए थे। BPA फोटोडिग्रेडेशन के दौरान आधे जीवन वाले उत्पादों को जीएस-एमएस गैस क्रोमैटोग्राफ का उपयोग करके निर्धारित किया गया था।

पीएच = 3 पर अम्लीय वातावरण में कार्बनिक प्रदूषकों के खनिजकरण के लिए फोटो-फेंटन प्रक्रिया (Fe2+/H2O2/hν) को लागू करते समय, Fe(OH) 2+ कॉम्प्लेक्स बनता है:

Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe 3+ + OH ● + OH − ;

Fe 3+ + H 2 O → Fe(OH) 2+ + H +।

यूवी विकिरण के प्रभाव में, कॉम्प्लेक्स का विघटन होता है, जिसके परिणामस्वरूप OH● रेडिकल और Fe 2+ आयन का निर्माण होता है:

2+ + hν → Fe 2+ + OH ●।

जलीय पर्यावरण में कार्बनिक प्रदूषक के क्षरण पर लागू मैक्रो स्तर पर फोटो-फेंटन प्रक्रिया का एक मात्रात्मक विवरण, मॉडल द्वारा वर्णित किया जा सकता है:

जहां 0 कार्बनिक प्रदूषक की प्रारंभिक सांद्रता है; 0, 0 - क्रमशः आयरन (II) आयन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड युक्त एक्टिवेटर की प्रारंभिक सांद्रता; k प्रतिक्रिया दर स्थिरांक है; आर - प्रतिक्रिया दर; α, β, γ - पदार्थों के लिए प्रतिक्रिया आदेश।

"फोटो-फेंटन" अभिकर्मक की भागीदारी के साथ फोटोकैमिकल शुद्धिकरण प्रक्रिया के कारकों पर फेनोलिक यौगिक की एकाग्रता में कमी की निर्भरता का गणितीय मॉडल बनाते समय, हम रैखिक मॉडल या मॉडल से आगे बढ़ेंगे जिन्हें कम किया जा सकता है एक उपयुक्त परिवर्तन का उपयोग करके गुणांकों को रैखिक बनाना, जिसे सामान्य रूप में निम्नलिखित तरीके से लिखा जा सकता है:

जहां fi(x1, x2, …, xm) कारकों (प्रतिगामी) के मनमाने कार्य हैं; β1, β2,…, βk - मॉडल गुणांक; ε प्रायोगिक त्रुटि है.

सामूहिक क्रिया के नियम के आधार पर, प्रक्रिया कारकों पर फेनोलिक यौगिक की सांद्रता की निर्भरता को गणितीय रूप से निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा दर्शाया जा सकता है:

जहां η समय t, mg/l पर अवशिष्ट BPA सांद्रता का स्तर है; X1 - BPA की प्रारंभिक सांद्रता, mg/l; x2 - हाइड्रोजन पेरोक्साइड की सांद्रता, mg/l; x3 - आयरन (III) क्लोराइड की सांद्रता, जी/एल; x4 - सफाई प्रक्रिया का समय, एच; β1, β2, β3, β4, β5 - मॉडल पैरामीटर।

गुणांक मॉडल (2) में गैर-रैखिक रूप से प्रवेश करते हैं, लेकिन जब प्राकृतिक आधार पर लघुगणक लेते हुए समीकरण (2) के दाएं और बाएं पक्षों को रैखिक किया जाता है, तो हम प्राप्त करते हैं

जहां (1) के अनुसार

हालाँकि, इस परिवर्तन के साथ, एक यादृच्छिक गड़बड़ी (प्रायोगिक त्रुटि) मॉडल में गुणात्मक रूप से प्रवेश करती है और इसका एक लॉगनॉर्मल वितरण होता है, अर्थात। , और लघुगणक लेने के बाद यह मिलता है

रैखिककरण और नए चरों की शुरूआत के बाद, अभिव्यक्ति (2) रूप ले लेगी

जहां भविष्यवक्ता चर X1, X2, X3, X4 और प्रतिक्रिया Y लघुगणकीय कार्य हैं:

Y = lny, X1 = lnx1,

एक्स 2 = एलएनएक्स 2, एक्स 3 = एलएनएक्स 3, एक्स 4 = एलएनएक्स 4;

बी0, बी1, बी2, बी3, बी4 - मॉडल पैरामीटर।

आमतौर पर, डेटा प्रोसेसिंग समस्याओं में, प्रयोग मैट्रिक्स और प्रतिक्रिया वेक्टर को गलत तरीके से जाना जाता है, यानी। त्रुटियों के साथ, और न्यूनतम वर्ग विधि का उपयोग करके प्रतिगमन गुणांक निर्धारित करने की समस्या स्रोत डेटा में त्रुटियों के लिए अस्थिर है। यदि एफटीएफ सूचना मैट्रिक्स खराब रूप से वातानुकूलित है (एफ प्रतिगामी मैट्रिक्स है), तो ओएलएस अनुमान आमतौर पर अस्थिर होते हैं। सूचना मैट्रिक्स की खराब स्थिति को दूर करने के लिए, नियमितीकरण का विचार प्रस्तावित किया गया था, जिसकी पुष्टि ए.एन. के कार्यों में की गई है। तिखोनोवा।

प्रतिगमन समस्याओं के समाधान के संबंध में नियमितीकरण का विचार ए.एन. तिखोनोव की व्याख्या ए.ई. द्वारा की गई थी। होरलोम को "रिज रिग्रेशन" प्रक्रिया के रूप में। ओएलएस अनुमानों को स्थिर करने के लिए रिज रिग्रेशन विधि का उपयोग करते समय (बी = (एफटीएफ) -1एफटीवाई द्वारा परिभाषित), नियमितीकरण में एफटीएफ मैट्रिक्स के विकर्ण तत्वों में कुछ सकारात्मक संख्या τ (नियमितीकरण पैरामीटर) जोड़ना शामिल है।

होर्ल, केनार्ड और बेल्डविन ने नियमितीकरण पैरामीटर τ को निम्नानुसार चुनने का प्रस्ताव दिया:

जहाँ m मूल प्रतिगमन मॉडल में मापदंडों की संख्या (मुक्त पद को छोड़कर) है; एसएसई बहुसंरेखता के समायोजन के बिना मूल प्रतिगमन मॉडल से प्राप्त वर्गों का अवशिष्ट योग है; बी* - प्रतिगमन गुणांक का कॉलम वेक्टर, सूत्र द्वारा परिवर्तित

,

जहां bj मूल प्रतिगमन मॉडल में चर Xj के लिए पैरामीटर है, जो OLS द्वारा निर्धारित किया गया है; - जे-वें स्वतंत्र चर का औसत मूल्य।

τ का मान चुनने के बाद, नियमित प्रतिगमन मापदंडों के अनुमान के लिए सूत्र का रूप होगा

जहां I पहचान मैट्रिक्स है; एफ - प्रतिगामी मैट्रिक्स; Y आश्रित चर के मानों का एक वेक्टर है।

नियमितीकरण पैरामीटर का मान, सूत्र (4) द्वारा निर्धारित, τ = 1.371·10-4 के बराबर मान लेता है।

सूत्र (5) को ध्यान में रखते हुए स्टेटिस्टिका प्रणाली में निर्मित फेनोलिक यौगिक की सांद्रता को कम करने के लिए एक नियमित मॉडल को इस रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है

जहां सी ओस्ट और सी बीपीए क्रमशः फेनोलिक प्रदूषक की अवशिष्ट और प्रारंभिक सांद्रता हैं, एमजी/एल; - हाइड्रोजन पेरोक्साइड की सांद्रता, मिलीग्राम/ली; सीए - आयरन (III) क्लोराइड की सांद्रता, जी/एल; टी - समय, एच।

निर्धारण के गुणांक के मान, आर 2 = 0.9995, फिशर मानदंड एफ = 5348.417, महत्वपूर्ण मूल्य (एफ करोड़ (0.01, 4.11) = 5.67) से अधिक, प्रयोगात्मक परिणामों के लिए नियमित मॉडल की पर्याप्तता को दर्शाते हैं। महत्व स्तर α = 0.1.

जल शुद्धिकरण के लिए आवश्यक रासायनिक अभिकर्मकों (FeCl 3, H 2 O 2) की सांद्रता के इष्टतम विशिष्ट मूल्यों को निर्धारित करना, लागत के न्यूनतम विशिष्ट स्तर को प्राप्त करते हुए, फॉर्म की एक गैर-रेखीय (उत्तल) प्रोग्रामिंग समस्या है (7-) 9):

(8)

जहां f रासायनिक अभिकर्मकों के स्टॉक से जुड़े वित्तीय संसाधनों का एक कार्य है f = Z(c2, c3); जीआई भौतिक-रासायनिक शुद्धिकरण की प्रक्रिया के दौरान जलीय वातावरण में फेनोलिक यौगिक की सांद्रता को कम करने का कार्य है, जी = लागत (सी1, सी2, सी3, टी) (सीमा कार्य); X1, x2,…, xn - प्रक्रिया पैरामीटर; X1 फेनोलिक यौगिक की प्रारंभिक सांद्रता है, X1 = c1, mg/l; x2 और x3 - हाइड्रोजन पेरोक्साइड और आयरन (III) क्लोराइड की सांद्रता, क्रमशः x2 = c2, mg/l, x3 = c3, g/l; टी - समय, एच; द्वि - फेनोलिक यौगिक (एमपीसी) की अधिकतम अनुमेय सांद्रता, एमजी/एल।

वित्तीय संसाधनों का कार्य, विल्सन सूत्र को ध्यान में रखते हुए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड और लौह (III) क्लोराइड की आपूर्ति से जुड़े दो-नामकरण लागत मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है

(10)

जहाँ Z(c2, c3) - स्टॉक से जुड़ी विशिष्ट कुल लागत, रगड़; ए - एक सामान्य डिलीवरी की विशिष्ट ओवरहेड लागत, रगड़; सी2 - हाइड्रोजन पेरोक्साइड की विशिष्ट खपत, एमजी/एल; सी3 - फेरिक क्लोराइड की विशिष्ट खपत, जी/एल; I1, I2 - क्रमशः हाइड्रोजन पेरोक्साइड और आयरन (III) क्लोराइड के भंडारण की लागत के लिए विशिष्ट टैरिफ, रगड़; एम1, एम2 - क्रमशः हाइड्रोजन पेरोक्साइड और आयरन (III) क्लोराइड के एक ऑर्डर को पूरा करने की लागत के कारण उत्पाद की कीमत का हिस्सा; i1, i2 - क्रमशः हाइड्रोजन पेरोक्साइड और आयरन (III) क्लोराइड के स्टॉक को बनाए रखने की लागत के कारण उत्पाद की कीमत का हिस्सा; k2, k3 - क्रमशः हाइड्रोजन पेरोक्साइड (आरयूबी/मिलीग्राम) और आयरन (III) क्लोराइड (आरयूबी/जी) की प्रति यूनिट विशिष्ट खरीद मूल्य।

सिस्टम (7)-(9) को हल करने के लिए, लैग्रेंज फ़ंक्शन बनाने के लिए वेरिएबल्स λ1, λ2,…, λm का एक सेट, जिसे लैग्रेंज गुणक कहा जाता है, पेश किया गया है:

,

आंशिक व्युत्पन्न पाए जाते हैं और n + m समीकरणों की एक प्रणाली पर विचार किया जाता है

(11)

n + m अज्ञात x1, x2, ..., xn के साथ; λ1, λ2, ..., λm. समीकरणों की प्रणाली (11) का कोई भी समाधान एक सशर्त स्थिर बिंदु निर्धारित करता है जिस पर फ़ंक्शन f(x1, x2, ..., xn) का एक चरम हो सकता है। यदि कुह्न-टकर शर्तें (12.1)-(12.6) पूरी होती हैं, तो बिंदु लैग्रेंज फ़ंक्शन का एक सैडल बिंदु है, यानी। समस्या का पाया गया समाधान (7)-(9) इष्टतम है:

पानी के डिफेनोलाइजेशन के लिए आवश्यक वर्तमान इकाई लागत के न्यूनतम स्तर को प्राप्त करते हुए फेनोलिक यौगिकों से औद्योगिक अपशिष्ट जल को शुद्ध करने की प्रक्रिया के लिए इष्टतम मापदंडों की पहचान करने की समस्या को निम्नलिखित प्रारंभिक डेटा के साथ हल किया गया था: अपशिष्ट जल में फेनोलिक प्रदूषक की प्रारंभिक एकाग्रता 0.006 मिलीग्राम है /एल (6 मैक); तकनीकी प्रक्रिया द्वारा निर्धारित सफाई का समय 5 दिन (120 घंटे) है; प्रदूषक की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.001 मिलीग्राम/लीटर (बी = 0.001); हाइड्रोजन पेरोक्साइड के लिए स्टॉक की प्रति यूनिट विशिष्ट क्रय मूल्य 24.5·10 -6 रूबल/मिलीग्राम (k2 = 24.5·10 -6), आयरन (III) क्लोराइड के लिए 37.5·10 -3 रूबल/ग्राम (k3 = 37.5·) है 10 ‒3); हाइड्रोजन पेरोक्साइड और फेरिक क्लोराइड के स्टॉक को बनाए रखने की लागत के कारण उत्पाद की कीमत का हिस्सा क्रमशः 10% (i = 0.1) और 12% (i = 0.12) के बराबर है; हाइड्रोजन पेरोक्साइड और फेरिक क्लोराइड के ऑर्डर को पूरा करने की लागत के कारण उत्पाद की कीमत का हिस्सा क्रमशः 5% (एम1 = 0.05) और 7% (एम2 = 0.07) है।

मैथकैड प्रणाली में समस्या (7)-(9) को हल करते हुए, हम निर्देशांक के साथ बिंदु X* प्राप्त करते हैं

(с2*, с3*, λ*) = (6.361∙103; 5.694; 1.346·10 4),

जिसमें कुह्न-टकर शर्तें (12.1)-(12.6) पूरी होती हैं। व्यवहार्य समाधानों के क्षेत्र से संबंधित एक बिंदु है जिस पर स्लेटर की नियमितता की स्थिति संतुष्ट होती है:

लागत(c2°, c3°) = लागत (10 3 ,1) = - 7.22·10 -9< 0.

सशर्त रूप से स्थिर बिंदु का प्रकार लैग्रेंज फ़ंक्शन के हेसियन मैट्रिक्स के संबंध में सिल्वेस्टर मानदंड के अनुसार निर्धारित किया गया था:

सिल्वेस्टर मानदंड के अनुसार, मैट्रिक्स एल न तो सकारात्मक और न ही नकारात्मक निश्चित (अर्ध-निश्चित) है (Δ 1 = 4.772·10 -8 ≥ 0; Δ 2 = 6.639·10 -9 ≥ 0; Δ 3 = ‒5.042· 10 -17 ≤ 0).

कुह्न-टकर शर्तों की पूर्ति से, स्लेटर नियमितता और एक सशर्त स्थिर बिंदु पर लैग्रेंज फ़ंक्शन के हेसियन मैट्रिक्स के संकेत-निर्धारण के अध्ययन के आधार पर, यह इस प्रकार है कि बिंदु (6.361∙10 3; 5.694; 1.346) ·10 4) लैग्रेंज फ़ंक्शन का सैडल बिंदु है, यानी। समस्या का इष्टतम समाधान (7)-(9)।

इस प्रकार, औद्योगिक अपशिष्ट जल में फिनोल के स्तर को 0.006 मिलीग्राम/लीटर (6 एमपीसी) से अधिकतम अनुमेय (0.001 मिलीग्राम/लीटर) तक कम करने के लिए, 1.545 रूबल/लीटर की विशिष्ट वर्तमान लागत की आवश्यकता होगी। सफाई प्रक्रिया में हाइड्रोजन पेरोक्साइड 6.361·10 3 मिलीग्राम/लीटर और आयरन (III) क्लोराइड 5.694 ग्राम/लीटर की खपत के इष्टतम विशिष्ट स्तर का उपयोग करते समय विशिष्ट लागत का यह मूल्य न्यूनतम होता है।

तकनीकी और आर्थिक स्थितियों के लिए लैग्रेंज गुणक विधि का उपयोग करना (सी 1 = 0.006 मिलीग्राम/लीटर; टी = 120 घंटे; बी = 10 -3 मिलीग्राम/लीटर; के 2 = 24.5 10 -6 रूबल/मिलीग्राम, के 3 = 37। 5·10 -3 रगड़/जी; मैं 1 = 10%, मैं 2 = 12%; एम 1 = 5%, एम2 = 7%) ऑक्सीकरण एजेंटों के रूप में उपयोग किए जाने वाले अवयवों के इष्टतम विशिष्ट मूल्यों को निर्धारित करने की समस्या फोटोकैटलिटिक अपघटन प्रक्रिया में एमपीसी स्तर तक औद्योगिक अपशिष्ट जल में निहित फेनोलिक यौगिक को हल किया गया है।

पहचाने गए नियमित गणितीय मॉडल, जो फोटोकैमिकल शुद्धिकरण प्रक्रिया के मापदंडों पर जलीय वातावरण में फेनोलिक यौगिक की एकाग्रता में कमी के स्तर की निर्भरता स्थापित करता है, में कम से कम वर्ग विधि द्वारा निर्धारित मॉडल की तुलना में बेहतर पूर्वानुमान गुण होते हैं। लैग्रेंज मल्टीप्लायर विधि का उपयोग करके प्राप्त नियमित गणितीय मॉडल का उपयोग करके, रासायनिक अभिकर्मकों (FeCl 3, H 2 O 2) की खपत के इष्टतम विशिष्ट स्तरों का अनुमान निर्धारित करने के लिए एक गणितीय प्रोग्रामिंग समस्या हल की गई थी, जो स्थिर समाधान हैं।

नियमितीकरण का उपयोग करके फोटोकैमिकल उपचार प्रक्रिया के इष्टतम मापदंडों की पहचान करने के लिए सुविचारित दृष्टिकोण फेनोलिक यौगिकों से अपशिष्ट जल उपचार के प्रभावी प्रबंधन को सुनिश्चित करेगा।

समीक्षक:

यशिन ए.ए., तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, जैविक विज्ञान के डॉक्टर, जनरल पैथोलॉजी विभाग के प्रोफेसर, मेडिकल इंस्टीट्यूट, तुला स्टेट यूनिवर्सिटी, तुला;

कोरोटकोवा ए.ए., डॉक्टर ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज, प्रोफेसर, बायोइकोलॉजी और टूरिज्म विभाग के प्रमुख, तुला स्टेट पेडागोगिकल यूनिवर्सिटी के नाम पर रखा गया। एल.एन. टॉल्स्टॉय", तुला।

यह कार्य संपादक को 16 फरवरी 2015 को प्राप्त हुआ।

ग्रंथ सूची लिंक

शिंकमैन एल.ई., डर्गुनोव डी.वी., सविनोवा एल.एन. नियमितीकरण विधियों // मौलिक अनुसंधान का उपयोग करके फेनोलिक प्रदूषकों से औद्योगिक अपशिष्ट जल के फोटोकेमिकल उपचार की प्रक्रिया के मापदंडों की पहचान। – 2015. – क्रमांक 4. – पी. 174-179;
यूआरएल: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37143 (पहुंच की तारीख: 09/17/2019)। हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "प्राकृतिक विज्ञान अकादमी" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाएँ लाते हैं।

यांत्रिक सफाई प्रक्रियाओं में स्क्रीन के माध्यम से पानी को फ़िल्टर करना, रेत एकत्र करना और प्राथमिक निपटान शामिल है। यांत्रिक अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं के स्वचालन का ब्लॉक आरेख चित्र में दिखाया गया है। 52.

चित्र.52. एसीएस ब्लॉक आरेख:

1 - वितरण कक्ष; 2 - सीढ़ीदार गड्ढे की जाली; 3 - क्षैतिज रेत जाल; 4 - प्राथमिक निपटान टैंक; 5-रेत बंकर

ग्रेट्स का उपयोग अपशिष्ट जल से बड़ी यांत्रिक अशुद्धियों को पकड़ने के लिए किया जाता है। स्क्रीन को स्वचालित करते समय, मुख्य कार्य आपूर्ति चैनल पर रेक, क्रशर, कन्वेयर और गेट को नियंत्रित करना है। पानी जाली से होकर गुजरता है, जिस पर यांत्रिक अशुद्धियाँ बरकरार रहती हैं, फिर, जैसे ही कचरा जमा होता है, सीढ़ीदार जाली को चालू कर दिया जाता है और कचरे को साफ कर दिया जाता है। जाली पर स्वचालित उपकरण तब चालू हो जाते हैं जब जाली के पहले और बाद में अपशिष्ट जल के स्तर में अंतर बढ़ जाता है . जंगला के झुकाव का कोण 60 o -80 o है। रेक को या तो एक संपर्क उपकरण द्वारा बंद कर दिया जाता है जो तब चालू हो जाता है जब स्तर पूर्व निर्धारित मान तक गिर जाता है, या एक समय रिले का उपयोग करके (एक निश्चित अवधि के बाद)।

इसके बाद, बड़ी यांत्रिक अशुद्धियों को बनाए रखने के बाद, अपवाह को रेत जाल में भेजा जाता है, जो अपशिष्ट जल से रेत और अन्य अघुलनशील खनिज संदूषकों को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रेत जाल का संचालन सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि, गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, कण जिनका विशिष्ट गुरुत्व पानी के विशिष्ट गुरुत्व से अधिक होता है, जैसे ही वे पानी के साथ चलते हैं, नीचे गिर जाते हैं।

क्षैतिज रेत जाल में एक कामकाजी भाग होता है, जहां प्रवाह चलता है, और एक तलछटी भाग होता है, जिसका उद्देश्य गिरी हुई रेत को इकट्ठा करना और संग्रहीत करना होता है जब तक कि उसे हटा नहीं दिया जाता है। क्षैतिज रेत जाल में तरल का निवास समय आमतौर पर 30 है - 60 एस, रेत के कणों का अनुमानित व्यास 0.2 - 0.25 मिमी है, अपशिष्ट जल की गति 0.1 मीटर/सेकेंड है। रेत जाल में स्वचालित उपकरणों का उपयोग रेत को अधिकतम स्तर तक पहुंचने पर हटाने के लिए किया जाता है। रेत जाल के सामान्य और कुशल संचालन के लिए, तलछट के स्तर की निगरानी और नियंत्रण करना आवश्यक है; यदि यह अनुमेय मूल्य से ऊपर उठता है, तो यह उत्तेजित हो जाएगा, और पानी पहले से बसे पदार्थों से दूषित हो जाएगा। इसके अलावा, ऑपरेटिंग अनुभव के आधार पर स्थापित, निश्चित समय अंतराल पर स्वचालित रेत हटाने का काम किया जा सकता है।

फिर बहिःस्राव तैरते और अवक्षेपित पदार्थों को बनाए रखने के लिए प्राथमिक निपटान टैंक में प्रवेश करता है। पानी धीरे-धीरे केंद्र से परिधि की ओर बढ़ता है और बाढ़ वाले छिद्रों के साथ एक परिधीय खाई में बह जाता है। अपशिष्ट जल से कीचड़ को हटाने के लिए, धीरे-धीरे घूमने वाले धातु के ट्रस का उपयोग किया जाता है, जिस पर स्क्रेपर्स लगे होते हैं, जो कीचड़ को निपटान टैंक के केंद्र में ले जाता है, जहां से इसे समय-समय पर हाइड्रोलिक लिफ्ट द्वारा पंप किया जाता है। अपशिष्ट तरल का निवास समय (निपटान) 2 घंटे है, पानी की गति 7 मीटर/सेकेंड है।

भौतिक एवं रासायनिक अपशिष्ट जल उपचार की प्रक्रिया का स्वचालन

भौतिक और रासायनिक तरीकों का उपयोग करके अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों में, दबाव प्लवनशीलता का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस उपचार विधि के साथ, अपशिष्ट जल को अतिरिक्त दबाव के तहत गैस (वायु) से संतृप्त किया जाता है, जिसे बाद में वायुमंडलीय दबाव में जल्दी से कम कर दिया जाता है।

चित्र में. चित्र 53 फ्लोटेटर में एक महीन गैस चरण ले जाने वाले पुनर्चक्रण प्रवाह की प्रवाह दर को बदलकर शुद्ध पानी की गुणवत्ता को स्थिर करने के साथ एक एएसआर का ब्लॉक आरेख दिखाता है।

प्रणाली में एक प्लवनशीलता टैंक 1, मैलापन मीटर 2-1 शामिल है, जो शुद्ध पानी में निलंबित कणों की सांद्रता को मापता है, अलार्म 2-3, प्रवाह मीटर 1-1, नियामक 1-2, नियंत्रण वाल्व 1-3, जो नियंत्रित करता है फ्लोटेटर में प्रवेश करने वाले अपशिष्ट जल का प्रवाह, और वाल्व 2-2, जो दबाव रिसीवर 2 में हवा से संतृप्त परिसंचरण प्रवाह की प्रवाह दर को नियंत्रित करता है।

फ्लोटेटर आउटपुट पर पानी में निलंबित पदार्थ की सांद्रता किसी दिए गए मान से ऊपर बढ़ने पर उत्पन्न होने वाला संकेत टर्बिडिटी मीटर 2-1 से नियामक को भेजा जाता है, जो वाल्व 2-2 के माध्यम से पुनरावर्तन प्रवाह दर को बढ़ाता है। गैस की नई मात्रा उपचारित अपशिष्ट जल की गंदगी को कम करती है। उसी समय, जैसे-जैसे प्लवनशीलता टैंक के माध्यम से पुनरावर्तन प्रवाह दर बढ़ती है, प्रवाह मीटर 1-1 के आउटपुट पर एक विचलन संकेत दिखाई देता है, जिसे नियामक 1-2 को भेजा जाता है। यह नियामक 1-3 चरणों में फ्लोटेटर में अपशिष्ट जल के प्रवाह को कम कर देता है, जिससे इसके माध्यम से निरंतर कुल प्रवाह सुनिश्चित होता है।

चावल। 53. दबाव प्लवनशीलता द्वारा अपशिष्ट जल उपचार के लिए एएसआर प्रक्रिया का आरेख

परिचय

सैद्धांतिक भाग

1.1 अपशिष्ट जल उपचार के मूल सिद्धांत

2 अपशिष्ट जल उपचार के आधुनिक तरीकों का विश्लेषण

3 अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं को स्वचालित करने की संभावना का विश्लेषण

4 मौजूदा हार्डवेयर (लॉजिक प्रोग्रामेबल पीएलसी कंट्रोलर) और सॉफ्टवेयर का विश्लेषण

पहले अध्याय पर 5 निष्कर्ष

2. सर्किटरी भाग

2.1 जलाशय को भरने के लिए जल स्तर के ब्लॉक आरेख का विकास

2.2 कार्यात्मक आरेख का विकास

3 नियामक संस्था की गणना

4 नियंत्रक सेटिंग्स का निर्धारण। स्व-चालित बंदूकों का संश्लेषण

5 अंतर्निहित एडीसी के मापदंडों की गणना

2.6 दूसरे अध्याय पर निष्कर्ष

3. सॉफ्टवेयर भाग

3.1 CoDeSys वातावरण में SAC प्रणाली के कामकाज के लिए एक एल्गोरिदम का विकास

3.2 CoDeSys परिवेश में कार्यक्रम विकास

3 माप जानकारी के दृश्य प्रदर्शन के लिए एक इंटरफ़ेस का विकास

तीसरे अध्याय पर 4 निष्कर्ष

4. संगठनात्मक और आर्थिक भाग

4.1 स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों की आर्थिक दक्षता

2 नियंत्रण प्रणाली की मुख्य लागतों की गणना

3 उत्पादन प्रक्रियाओं का संगठन

4.4 चौथे खंड पर निष्कर्ष

5. जीवन सुरक्षा एवं पर्यावरण संरक्षण

5.1 जीवन सुरक्षा

2 पर्यावरण संरक्षण

पांचवें अध्याय पर 3 निष्कर्ष

निष्कर्ष

ग्रन्थसूची

परिचय

हर समय, मानव बस्तियाँ और औद्योगिक सुविधाएँ पीने, स्वच्छता, कृषि और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले ताजे जल निकायों के करीब स्थित थीं। पानी के मानव उपयोग की प्रक्रिया में, इसने अपने प्राकृतिक गुणों को बदल दिया और कुछ मामलों में स्वच्छता की दृष्टि से खतरनाक हो गया। इसके बाद, शहरों और औद्योगिक सुविधाओं में इंजीनियरिंग उपकरणों के विकास के साथ, विशेष हाइड्रोलिक संरचनाओं के माध्यम से दूषित अपशिष्ट जल प्रवाह के निर्वहन के लिए संगठित तरीके स्थापित करने की आवश्यकता पैदा हुई।

वर्तमान में प्राकृतिक कच्चे माल के रूप में ताजे पानी का महत्व लगातार बढ़ रहा है। जब रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में उपयोग किया जाता है, तो पानी खनिज और कार्बनिक मूल के पदार्थों से दूषित हो जाता है। इस जल को सामान्यतः अपशिष्ट जल कहा जाता है।

अपशिष्ट जल की उत्पत्ति के आधार पर, इसमें विभिन्न संक्रामक रोगों के विषाक्त पदार्थ और रोगजनक हो सकते हैं। शहरों और औद्योगिक उद्यमों की जल प्रबंधन प्रणालियाँ गुरुत्वाकर्षण और दबाव पाइपलाइनों और अन्य विशेष संरचनाओं के आधुनिक परिसरों से सुसज्जित हैं जो पानी और परिणामी तलछट को हटाने, शुद्ध करने, बेअसर करने और उपयोग करने का काम करती हैं। ऐसे परिसरों को जल निकासी प्रणाली कहा जाता है। जल निकासी प्रणालियाँ बारिश और पिघले पानी को हटाने और शुद्ध करने की भी सुविधा प्रदान करती हैं। जल निकासी प्रणालियों का निर्माण शहरों और आबादी वाले क्षेत्रों की आबादी के लिए सामान्य रहने की स्थिति सुनिश्चित करने और प्राकृतिक पर्यावरण की अच्छी स्थिति बनाए रखने की आवश्यकता से निर्धारित किया गया था।

19वीं सदी में यूरोप में औद्योगिक विकास और शहरी विकास। जल निकासी नहरों के निर्माण का नेतृत्व किया। शहरी स्वच्छता के विकास के लिए एक मजबूत प्रेरणा 1818 में इंग्लैंड में हैजा की महामारी थी। बाद के वर्षों में, इस देश में, संसद के प्रयासों से, खुली नहरों को भूमिगत नहरों से बदलने के उपाय लागू किए गए, जलाशयों में छोड़े गए अपशिष्ट जल की गुणवत्ता के मानकों को मंजूरी दी गई, और सिंचाई क्षेत्रों में घरेलू अपशिष्ट जल के जैविक उपचार का आयोजन किया गया।

1898 में, मॉस्को में पहली जल निकासी प्रणाली को चालू किया गया था, जिसमें गुरुत्वाकर्षण और दबाव जल निकासी नेटवर्क, एक पंपिंग स्टेशन और ल्यूबेल्स्की सिंचाई क्षेत्र शामिल थे। वह यूरोप में सबसे बड़ी मास्को जल निपटान और अपशिष्ट जल उपचार प्रणाली की संस्थापक बनीं।

विशेष महत्व घरेलू और औद्योगिक अपशिष्ट जल की निकासी के लिए एक आधुनिक प्रणाली का विकास है, जो प्राकृतिक पर्यावरण को प्रदूषण से उच्च स्तर की सुरक्षा प्रदान करता है। अपशिष्ट जल निपटान प्रणालियों और औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार में पानी के कुशल उपयोग के लिए नए तकनीकी समाधानों के विकास में सबसे महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त हुए।

जल निकासी प्रणालियों के निर्माण में इन समस्याओं के सफल समाधान के लिए आवश्यक शर्तें जल निकासी नेटवर्क और उपचार सुविधाओं के निर्माण और पुनर्निर्माण के क्षेत्र में विज्ञान और प्रौद्योगिकी की नवीनतम उपलब्धियों का उपयोग करके उच्च योग्य विशेषज्ञों द्वारा किए गए विकास हैं।

1. सैद्धांतिक भाग

1 अपशिष्ट जल उपचार के मूल सिद्धांत

अपशिष्ट जल औद्योगिक उद्यमों और आबादी वाले क्षेत्रों से सीवर प्रणाली या गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से जलाशयों में छोड़ा गया पानी और वर्षा है, जिसके गुण मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप खराब हो गए हैं।

अपशिष्ट जल को स्रोत के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है:

) औद्योगिक (औद्योगिक) अपशिष्ट जल (उत्पादन या खनन के दौरान तकनीकी प्रक्रियाओं में उत्पन्न) को औद्योगिक या सामान्य सीवेज सिस्टम के माध्यम से छोड़ा जाता है।

) घरेलू (घरेलू और मल) अपशिष्ट जल (आवासीय परिसरों के साथ-साथ उत्पादन में घरेलू परिसरों में उत्पन्न, उदाहरण के लिए, शॉवर, शौचालय) को घरेलू या सामान्य सीवर प्रणाली के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है।

) सतही अपशिष्ट जल (बारिश के पानी और पिघले पानी में विभाजित, यानी बर्फ, बर्फ, ओलों के पिघलने से बनता है), आमतौर पर एक तूफान सीवर प्रणाली के माध्यम से छोड़ा जाता है। इसे "तूफानी नालियाँ" भी कहा जा सकता है।

औद्योगिक अपशिष्ट जल, वायुमंडलीय और घरेलू अपशिष्ट जल के विपरीत, एक स्थिर संरचना नहीं रखता है और इसे इसमें विभाजित किया जा सकता है:

) प्रदूषकों की संरचना।

) प्रदूषकों की सांद्रता।

) प्रदूषकों के गुण।

) अम्लता।

) जल निकायों पर प्रदूषकों के विषाक्त प्रभाव और प्रभाव।

अपशिष्ट जल उपचार का मुख्य उद्देश्य जल आपूर्ति है। जल आपूर्ति प्रणाली (आबादी वाले क्षेत्र या औद्योगिक उद्यम की) को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि पानी प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त किया जाए, यदि उपभोक्ता की आवश्यकताओं के अनुसार आवश्यक हो तो शुद्ध किया जाए और उपभोग के स्थानों पर आपूर्ति की जाए।

जल आपूर्ति आरेख: 1 - जल आपूर्ति का स्रोत, 2 - जल सेवन संरचना, 3 - पहली वृद्धि का पंपिंग स्टेशन, 4 - उपचार सुविधाएं, 5 - स्वच्छ जल भंडार, 6 - दूसरी वृद्धि का पंपिंग स्टेशन, 7 - जल नाली , 8 - जल मीनार, 9 - जल वितरण जाल।

इन कार्यों को करने के लिए, निम्नलिखित संरचनाओं का उपयोग किया जाता है जो आमतौर पर जल आपूर्ति प्रणाली का हिस्सा होती हैं:

) जल ग्रहण संरचनाएँ जिनके माध्यम से प्राकृतिक स्रोतों से जल प्राप्त होता है।

) जल उठाने वाली संरचनाएं, यानी, पंपिंग स्टेशन जो शुद्धिकरण, भंडारण या खपत के स्थानों पर पानी की आपूर्ति करते हैं।

) जल शुद्धिकरण सुविधाएं।

) जल पाइपलाइन और जल आपूर्ति नेटवर्क का उपयोग इसके उपभोग के स्थानों तक पानी पहुंचाने और आपूर्ति करने के लिए किया जाता है।

) टावर और जलाशय जो जल आपूर्ति प्रणाली में नियंत्रण और आरक्षित टैंक की भूमिका निभाते हैं।

1.2 अपशिष्ट जल उपचार के आधुनिक तरीकों का विश्लेषण

अपशिष्ट जल उपचार के आधुनिक तरीकों को यांत्रिक, भौतिक रासायनिक और जैव रासायनिक में विभाजित किया जा सकता है। अपशिष्ट जल उपचार की प्रक्रिया में, कीचड़ बनता है, जिसे बेअसर करने, कीटाणुशोधन, निर्जलीकरण, सुखाने और बाद में कीचड़ का निपटान संभव है। यदि, किसी जलाशय में अपशिष्ट जल के निर्वहन की स्थितियों के अनुसार, उच्च स्तर के शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है, तो पूर्ण जैविक अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं के बाद, गहरी उपचार सुविधाएं स्थापित की जाती हैं।

यांत्रिक अपशिष्ट जल उपचार सुविधाओं को अघुलनशील अशुद्धियों को बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इनमें झंझरी, छलनी, रेत जाल, निपटान टैंक और विभिन्न डिजाइनों के फिल्टर शामिल हैं। ग्रिड और छलनी को कार्बनिक और खनिज मूल के बड़े संदूषकों को बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

रेत जाल का उपयोग खनिज अशुद्धियों, मुख्य रूप से रेत को अलग करने के लिए किया जाता है। अवसादन टैंक जमा होने वाले और तैरते हुए अपशिष्ट जल संदूषकों को फँसाते हैं।

विशिष्ट संदूषकों वाले औद्योगिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए ग्रीस जाल, तेल जाल, तेल और टार जाल आदि नामक संरचनाओं का उपयोग किया जाता है।

यांत्रिक अपशिष्ट जल उपचार सुविधाएं जैविक उपचार से पहले एक प्रारंभिक चरण हैं। शहरी अपशिष्ट जल को यांत्रिक रूप से शुद्ध करते समय, 60% तक अघुलनशील संदूषकों को बनाए रखना संभव है।

शहरी अपशिष्ट जल के उपचार के लिए तकनीकी और आर्थिक संकेतकों को ध्यान में रखते हुए भौतिक-रासायनिक तरीकों का उपयोग बहुत कम किया जाता है। इन विधियों का उपयोग मुख्य रूप से औद्योगिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए किया जाता है।

औद्योगिक अपशिष्ट जल के भौतिक-रासायनिक उपचार के तरीकों में शामिल हैं: अभिकर्मक उपचार, सोखना, निष्कर्षण, वाष्पीकरण, डीगैसिंग, आयन एक्सचेंज, ओजोनेशन, इलेक्ट्रोफ्लोटेशन, क्लोरीनीकरण, इलेक्ट्रोडायलिसिस, आदि।

अपशिष्ट जल उपचार की जैविक विधियाँ सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि पर आधारित हैं जो विघटित कार्बनिक यौगिकों को खनिज बनाती हैं, जो सूक्ष्मजीवों के लिए भोजन स्रोत हैं। जैविक उपचार सुविधाओं को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।

चित्र 3 - बायोफिल्टर का उपयोग करके अपशिष्ट जल उपचार की योजना

बायोफिल्टर का उपयोग करके अपशिष्ट जल उपचार की योजना: 1 - ग्रिड; 2 - रेत जाल; 3 - रेत हटाने के लिए पाइपलाइन; 4 - प्राथमिक निपटान टैंक; 5 - कीचड़ आउटलेट; 6 - बायोफिल्टर; 7 - जेट स्प्रिंकलर; 8 - क्लोरीनीकरण बिंदु; 9 - द्वितीयक निपटान टैंक; 10 - मुद्दा.

यांत्रिक अपशिष्ट जल उपचार दो तरीकों से किया जा सकता है:

)पहली विधि स्क्रीन और छलनी के माध्यम से पानी को छानना है, जिससे ठोस कण अलग हो जाते हैं।

)दूसरी विधि पानी को विशेष निपटान टैंकों में व्यवस्थित करना है, जिसके परिणामस्वरूप खनिज कण नीचे तक बस जाते हैं।

चित्र 4 - यांत्रिक अपशिष्ट जल उपचार के साथ एक उपचार संयंत्र का तकनीकी आरेख

प्रक्रिया प्रवाह आरेख: 1 - अपशिष्ट जल; 2 - झंझरी; 3 - रेत जाल; 4 - निपटान टैंक; 5 - मिक्सर; 6 - संपर्क टैंक; 7 - रिहाई; 8 - क्रशर; 9 - रेत क्षेत्र; 10 - पाचक; 11 - क्लोरीनीकरण; 12 - कीचड़ वाले क्षेत्र; 13 - बर्बादी; 14 - गूदा; 15 - रेत का गूदा; 16 - कच्ची तलछट; 17 - किण्वित तलछट; 18 - जल निकासी जल; 19 - क्लोरीन पानी.

सीवर नेटवर्क से अपशिष्ट जल पहले स्क्रीन या छलनी में बहता है, जहां इसे फ़िल्टर किया जाता है, और बड़े घटकों - लत्ता, रसोई का कचरा, कागज, आदि। - आयोजित कर रहे हैं। झंझरी और जाल द्वारा रखे गए बड़े घटकों को कीटाणुशोधन के लिए हटा दिया जाता है। छना हुआ अपशिष्ट जल रेत के जाल में प्रवेश करता है, जहां मुख्य रूप से खनिज मूल (रेत, लावा, कोयला, राख, आदि) की अशुद्धियाँ बरकरार रहती हैं।

1.3 स्वचालन, अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं की संभावना का विश्लेषण

अपशिष्ट जल प्रणालियों और संरचनाओं के स्वचालन का मुख्य लक्ष्य जल निपटान और अपशिष्ट जल उपचार (अपशिष्ट जल का निर्बाध निर्वहन और पंपिंग, अपशिष्ट जल उपचार की गुणवत्ता, आदि) की गुणवत्ता में सुधार करना, परिचालन लागत को कम करना और काम करने की स्थिति में सुधार करना है।

जल निकासी प्रणालियों और संरचनाओं का मुख्य कार्य उपकरणों की स्थिति की निगरानी करके और जानकारी की विश्वसनीयता और संरचनाओं की स्थिरता की स्वचालित रूप से जांच करके संरचनाओं की विश्वसनीयता बढ़ाना है। यह सब तकनीकी प्रक्रिया मापदंडों और अपशिष्ट जल उपचार के गुणवत्ता संकेतकों के स्वचालित स्थिरीकरण, परेशान करने वाले प्रभावों पर त्वरित प्रतिक्रिया (डिस्चार्ज किए गए अपशिष्ट जल की मात्रा में परिवर्तन, उपचारित अपशिष्ट जल की गुणवत्ता में परिवर्तन) में योगदान देता है। स्वचालन का अंतिम लक्ष्य प्रबंधन गतिविधियों की दक्षता में वृद्धि करना है। उपचार संयंत्र प्रबंधन प्रणाली में निम्नलिखित संरचनाएँ हैं: कार्यात्मक; संगठनात्मक; सूचनात्मक; सॉफ़्टवेयर; तकनीकी.

सिस्टम बनाने का आधार कार्यात्मक संरचना है, जबकि शेष संरचनाएं कार्यात्मक संरचना से ही निर्धारित होती हैं। उनकी कार्यक्षमता के आधार पर, प्रत्येक नियंत्रण प्रणाली को तीन उपप्रणालियों में विभाजित किया गया है:

तकनीकी प्रक्रियाओं का परिचालन नियंत्रण और प्रबंधन;

तकनीकी प्रक्रियाओं की परिचालन योजना;

तकनीकी और आर्थिक संकेतकों की गणना, जल निकासी प्रणाली का विश्लेषण और योजना।

इसके अलावा, उपप्रणालियों को दक्षता की कसौटी (कार्यों की अवधि) के अनुसार पदानुक्रमित स्तरों में विभाजित किया जा सकता है। समान स्तर के समान कार्यों के समूहों को ब्लॉकों में संयोजित किया जाता है।

चित्र 5 - अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों की कार्यात्मक संरचना

डेटा स्थानांतरण, नियंत्रण केंद्रों के साथ संचार और जल निपटान के प्रबंधन के साथ-साथ अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रियाओं की दक्षता बढ़ाने के लिए, हम हमेशा विश्वसनीय नहीं होने वाली टेलीफोन संचार प्रणाली को फाइबर ऑप्टिक से बदलने की सिफारिश कर सकते हैं। साथ ही, जल निकासी नेटवर्क, पंपिंग स्टेशनों और अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में अधिकांश प्रक्रियाएं कंप्यूटर पर की जाएंगी। यह लेखांकन, विश्लेषण, दीर्घकालिक योजना और कार्य की गणना के साथ-साथ सभी अपशिष्ट जल प्रणालियों और संरचनाओं के संचालन पर रिपोर्टिंग के लिए आवश्यक दस्तावेजों के कार्यान्वयन पर भी लागू होता है।

जल निकासी प्रणालियों के निर्बाध संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, लेखांकन और रिपोर्टिंग विश्लेषण के आधार पर दीर्घकालिक योजना बनाना संभव है, जो अंततः पूरे परिसर की विश्वसनीयता में वृद्धि करेगा।

1.4 मौजूदा हार्डवेयर (लॉजिक प्रोग्रामेबल पीएलसी कंट्रोलर) और सॉफ्टवेयर का विश्लेषण

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) दशकों से प्लांट ऑटोमेशन और प्रोसेस कंट्रोल सिस्टम का एक अभिन्न अंग रहे हैं। जिन अनुप्रयोगों में पीएलसी का उपयोग किया जाता है उनकी सीमा बहुत विस्तृत है। इनमें साधारण प्रकाश नियंत्रण प्रणाली से लेकर रासायनिक संयंत्रों में पर्यावरण निगरानी प्रणाली तक शामिल हो सकते हैं। पीएलसी की केंद्रीय इकाई नियंत्रक है, जिसमें आवश्यक कार्यक्षमता प्रदान करने के लिए घटकों को जोड़ा जाता है, और जिसे एक विशिष्ट कार्य करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है।

नियंत्रकों का उत्पादन प्रसिद्ध इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माताओं, उदाहरण के लिए, सीमेंस, फुजित्सु या मोटोरोला, और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स के उत्पादन में विशेषज्ञता वाली कंपनियों, उदाहरण के लिए, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स इंक, दोनों द्वारा किया जाता है। स्वाभाविक रूप से, सभी नियंत्रक न केवल कार्यक्षमता में, बल्कि कीमत और गुणवत्ता के संयोजन में भी भिन्न होते हैं। चूंकि सीमेंस माइक्रोकंट्रोलर वर्तमान में यूरोप में सबसे आम हैं, वे उत्पादन सुविधाओं और प्रयोगशाला बेंचों दोनों में पाए जा सकते हैं, हम जर्मन निर्माता का चयन करेंगे।

चित्र 6 - तार्किक मॉड्यूल "लोगो"

आवेदन का दायरा: तकनीकी उपकरण (पंप, पंखे, कंप्रेसर, प्रेस), हीटिंग और वेंटिलेशन सिस्टम, कन्वेयर सिस्टम, यातायात नियंत्रण प्रणाली, स्विचिंग उपकरण का नियंत्रण, आदि का नियंत्रण।

सीमेंस नियंत्रकों की प्रोग्रामिंग - लोगो! बेसिक मॉड्यूल को अंतर्निहित डिस्प्ले पर प्रदर्शित जानकारी के साथ कीबोर्ड से निष्पादित किया जा सकता है।

तालिका 1 विशिष्टताएँ

आपूर्ति वोल्टेज/इनपुट वोल्टेज: नाममात्र मूल्य ~ 115 ... 240 वी एसी आवृत्ति ~ 47 ... 63 हर्ट्ज आपूर्ति वोल्टेज पर बिजली की खपत ~ 3.6 ... 6.0 डब्ल्यू / ~ 230 वी अलग इनपुट: इनपुट की संख्या: 8 इनपुट वोल्टेज : निम्न स्तर, उच्च स्तर नहीं, 5 वी 12 वी से कम नहीं इनपुट करंट: निम्न स्तर, उच्च स्तर नहीं, ~0.03 एमए ~ 0.08 एमए/=0.12 एमएडी से कम नहीं अलग आउटपुट: आउटपुट की संख्या 4 गैल्वेनिक अलगाव हां कनेक्टिंग ए लोड के रूप में अलग इनपुट संभव एनालॉग इनपुट: इनपुट की संख्या 4 (I1 और I2, I7 और I8) मापने की सीमा = 0 ... 10 V अधिकतम इनपुट वोल्टेज = 28.8 V आवास सुरक्षा डिग्री IP 20 वजन 190 ग्राम

सीमेंस नियंत्रक की प्रोग्रामिंग की प्रक्रिया आवश्यक कार्यों के सॉफ़्टवेयर कनेक्शन और सेटिंग्स की सेटिंग (चालू/बंद विलंब, काउंटर मान इत्यादि) तक आती है। इन सभी कार्यों को करने के लिए, एक अंतर्निहित मेनू सिस्टम का उपयोग किया जाता है। तैयार प्रोग्राम को "लोगो!" मॉड्यूल इंटरफ़ेस में संलग्न मेमोरी मॉड्यूल में फिर से लिखा जा सकता है।

जर्मन कंपनी "सीमेंस" द्वारा बनाया गया माइक्रोकंट्रोलर "लोगो!" सभी तकनीकी मापदंडों के लिए उपयुक्त है।

आइए घरेलू स्तर पर उत्पादित माइक्रोकंट्रोलर पर विचार करें। रूस में वर्तमान में ऐसे कई उद्यम नहीं हैं जो माइक्रोकंट्रोलर उपकरण का उत्पादन करते हैं। फिलहाल, नियंत्रण स्वचालन प्रणालियों के उत्पादन में विशेषज्ञता वाला एक सफल उद्यम OWEN कंपनी है, जिसकी तुला क्षेत्र में उत्पादन सुविधाएं हैं। यह कंपनी 1992 से माइक्रोकंट्रोलर और सेंसर उपकरण के उत्पादन में विशेषज्ञता रखती है।

OWEN के माइक्रोकंट्रोलर्स में अग्रणी पीएलसी लॉजिक नियंत्रकों की एक श्रृंखला है।

चित्र 7 - पीएलसी-150 की उपस्थिति

पीएलसी-150 का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जा सकता है - छोटी और मध्यम आकार की वस्तुओं के लिए नियंत्रण प्रणाली के निर्माण से लेकर प्रेषण प्रणाली के निर्माण तक। उदाहरण OWEN PLC 150 नियंत्रक और OWEN MVU 8 आउटपुट मॉड्यूल का उपयोग करके किसी भवन की जल आपूर्ति प्रणाली का स्वचालन।

चित्र 8 - पीएलसी 150 का उपयोग करके किसी भवन में जल आपूर्ति की योजना

आइए पीएलसी-150 के मुख्य तकनीकी मापदंडों पर नजर डालें। सामान्य जानकारी तालिका में दी गई है.

तालिका 2 सामान्य जानकारी

डीआईएन और रेल (चौड़ाई 35 मिमी), लंबाई 105 मिमी (6यू), टर्मिनल स्पेसिंग 7.5 मिमी आवास सुरक्षा डिग्री आईपी 20 आपूर्ति वोल्टेज पर माउंट करने के लिए एकीकृत आवास डिजाइन: पीएलसी 150 और 22090…264 वी एसी (नाममात्र वोल्टेज 220 वी) 47…63 की आवृत्ति के साथ हर्ट्ज फ्रंट पैनल इंडिकेशन 1 इंडिकेटर बिजली की आपूर्ति 6 ​​डिजिटल इनपुट स्थिति इंडिकेटर 4 आउटपुट स्थिति इंडिकेटर 1 CoDeSys के साथ संचार स्थिति इंडिकेटर 1 उपयोगकर्ता प्रोग्राम ऑपरेशन इंडिकेटर बिजली की खपत 6 डब्ल्यू

पीएलसी-150 तर्क नियंत्रक के संसाधन तालिका 3 में दिखाए गए हैं।

तालिका 3 संसाधन

सेंट्रल प्रोसेसर 32-बिट आरआईएससी और 200 मेगाहर्ट्ज प्रोसेसर जो ARM9 कोर रैम क्षमता पर आधारित है 8 एमबी CoDeSys कर्नेल में प्रोग्राम और अभिलेखागार को संग्रहीत करने के लिए गैर-वाष्पशील मेमोरी 4 एमबी मेमोरी आकार 4 केवी पीएलसी चक्र निष्पादन समय न्यूनतम 250 μs (गैर-निश्चित) , 1 एमएस से विशिष्ट

असतत इनपुट के बारे में जानकारी तालिका 4 में दी गई है।

तालिका 4 डिजिटल इनपुट

असतत इनपुट की संख्या 6 असतत इनपुट का गैल्वेनिक अलगाव, असतत इनपुट का समूह विद्युत अलगाव ताकत 1.5 केवी एक असतत इनपुट को आपूर्ति किए गए सिग्नल की अधिकतम आवृत्ति 1 किलोहर्ट्ज सॉफ्टवेयर प्रोसेसिंग के साथ 10 किलोहर्ट्ज हार्डवेयर काउंटर और एनकोडर प्रोसेसर का उपयोग करते समय

एनालॉग इनपुट के बारे में जानकारी तालिका 5 में दी गई है।

तालिका 5 एनालॉग इनपुट

एनालॉग इनपुट की संख्या 4 समर्थित एकीकृत इनपुट सिग्नल के प्रकार वोल्टेज 0...1 V, 0...10 V, -50...+50 mV करंट 0...5 mA, 0(4)...20 mA प्रतिरोध 0.. .5 kOhm समर्थित सेंसर के प्रकार थर्मल प्रतिरोध: TSM50M, TSP50P, TSM100M, TSP100P, TSN100N, TSM500M, TSP500P, TSN500N, TSP1000P, TSN1000N थर्मोकपल: ТХК (L), ТХК ( जे), ТНН (एन) , ТХА (K), CCI (S ), TPP (R), TPR (V), TVR (A&1), TVR (A&2) अंतर्निहित ADC क्षमता 16 बिट्स एनालॉग इनपुट का आंतरिक प्रतिरोध: वोल्टेज माप में वर्तमान माप मोड में मोड 0...10 V 50 ओम लगभग 10 kOhm एक एनालॉग इनपुट का सैंपलिंग समय 0.5 s एनालॉग इनपुट के साथ बुनियादी कम माप त्रुटि 0.5% एनालॉग इनपुट का गैल्वेनिक अलगाव अनुपस्थित है

PLC-150 प्रोग्रामिंग पेशेवर प्रोग्रामिंग सिस्टम CoDeSys v.2.3.6.1 और पुराने का उपयोग करके की जाती है। CoDeSys एक नियंत्रक विकास प्रणाली है। कॉम्प्लेक्स में दो मुख्य भाग होते हैं: CoDeSys प्रोग्रामिंग वातावरण और CoDeSys SP निष्पादन प्रणाली। CoDeSys कंप्यूटर पर चलता है और प्रोग्राम तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है। प्रोग्राम को तेज़ मशीन कोड में संकलित किया जाता है और नियंत्रक में लोड किया जाता है। CoDeSys SP नियंत्रक में चलता है, यह कोड की लोडिंग और डिबगिंग, I/O रखरखाव और अन्य सेवा कार्य प्रदान करता है। 250 से अधिक प्रसिद्ध कंपनियाँ CoDeSys के साथ उपकरण बनाती हैं। इसके साथ काम करने वाले हजारों लोग प्रतिदिन औद्योगिक स्वचालन समस्याओं का समाधान करते हैं। आज CoDeSys दुनिया में सबसे व्यापक IEC प्रोग्रामिंग कॉम्प्लेक्स है। व्यवहार में, यह स्वयं IEC प्रोग्रामिंग सिस्टम के मानक और उदाहरण के रूप में कार्य करता है।

पर्सनल कंप्यूटर के साथ पीएलसी का सिंक्रोनाइजेशन "COM" पोर्ट का उपयोग करके किया जाता है, जो हर पर्सनल कंप्यूटर पर उपलब्ध होता है।

घरेलू स्तर पर उत्पादित OVEN माइक्रोकंट्रोलर सभी मापदंडों को पूरा करता है। आप इससे एनालॉग और डिजिटल दोनों मापने वाले उपकरणों को एकीकृत सिग्नल के साथ जोड़ सकते हैं। नियंत्रक "COM" पोर्ट का उपयोग करके व्यक्तिगत कंप्यूटर के साथ आसानी से इंटरफेस करता है, और रिमोट एक्सेस संभव है। पीएलसी-150 को अन्य निर्माताओं के प्रोग्रामेबल लॉजिक नियंत्रकों के साथ समन्वयित करना संभव है। PLC-150 को उच्च स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा में कंट्रोलर डेवलपमेंट सिस्टम (CoDeSys) का उपयोग करके प्रोग्राम किया गया है।

पहले अध्याय पर 5 निष्कर्ष

इस अध्याय में अपशिष्ट जल उपचार की मूल बातें, आधुनिक उपचार विधियों का विश्लेषण और इन प्रक्रियाओं को स्वचालित करने की संभावना की जांच की गई।

अपशिष्ट जल उपचार के लिए तकनीकी उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए मौजूदा हार्डवेयर (लॉजिक प्रोग्रामेबल पीएलसी नियंत्रक) और सॉफ्टवेयर का विश्लेषण किया गया था। घरेलू और विदेशी माइक्रोकंट्रोलर निर्माताओं का विश्लेषण किया गया।

2. सर्किटरी भाग

स्वचालन के महत्वपूर्ण कार्यों में से एक है: तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालित नियंत्रण और प्रबंधन, पंपिंग स्टेशनों और उपचार सुविधाओं के उपकरण, आधुनिक प्रौद्योगिकियों के आधार पर सभी विशिष्टताओं और कार्य प्रोफाइलों के लिए स्वचालित कार्यस्थलों का निर्माण।

जल निकासी प्रणालियों और संरचनाओं का मुख्य कार्य उपकरणों की स्थिति की निगरानी करके और जानकारी की विश्वसनीयता और संरचनाओं की स्थिरता की स्वचालित रूप से जांच करके संरचनाओं की विश्वसनीयता बढ़ाना है। यह सब तकनीकी प्रक्रिया मापदंडों और अपशिष्ट जल उपचार के गुणवत्ता संकेतकों के स्वचालित स्थिरीकरण, परेशान करने वाले प्रभावों पर त्वरित प्रतिक्रिया (डिस्चार्ज किए गए अपशिष्ट जल की मात्रा में परिवर्तन, उपचारित अपशिष्ट जल की गुणवत्ता में परिवर्तन) में योगदान देता है। स्वचालन का अंतिम लक्ष्य प्रबंधन गतिविधियों की दक्षता में वृद्धि करना है।

आधुनिक जल निकासी नेटवर्क और पंपिंग स्टेशनों को, जब भी संभव हो, रखरखाव कर्मियों की निरंतर उपस्थिति के बिना नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

1 मुख्य जलाशय को भरने के लिए जल स्तर के ब्लॉक आरेख का विकास

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का ब्लॉक आरेख चित्र 9 में प्रस्तुत किया गया है:

चित्र 9 - ब्लॉक आरेख

ब्लॉक आरेख के दाईं ओर एक PLC-150 है। इसके दाईं ओर नियंत्रक तक दूरस्थ पहुंच प्राप्त करने के लिए स्थानीय नेटवर्क (ईथरनेट) से कनेक्ट करने के लिए एक इंटरफ़ेस है। सिग्नल डिजिटल रूप से प्रसारित होता है। RS-232 इंटरफ़ेस के माध्यम से, पर्सनल कंप्यूटर के साथ समन्वय होता है। चूंकि नियंत्रक कंप्यूटर के तकनीकी घटक पर मांग नहीं कर रहा है, यहां तक ​​कि पेंटियम 4 या इसी तरह के मॉडल जैसी एक कमजोर "मशीन" भी पूरे सिस्टम के सही संचालन के लिए पर्याप्त होगी। पीएलसी-150 और एक पर्सनल कंप्यूटर के बीच सिग्नल डिजिटल रूप से प्रसारित होता है।

2 कार्यात्मक आरेख का विकास

स्वचालित जल स्तर नियंत्रण प्रणाली का कार्यात्मक आरेख चित्र 10 में दिखाया गया है:

चित्र 10 कार्यात्मक आरेख

नियंत्रण वस्तु के स्थानांतरण फ़ंक्शन के पैरामीटर

हमारे पास मौजूद तकनीकी विशिष्टताओं के अनुसार:

एच= 3 [एम] - पाइप की ऊंचाई।

एच 0= 1.0 [एम] - निर्धारित स्तर।

क्यू n0 = 12000 [एल/घंटा] - नाममात्र प्रवाह।

डी = 1.4 [एम] - पाइप व्यास।

ऑप-एम्प स्थानांतरण फ़ंक्शन:

(1)

आइए स्थानांतरण फ़ंक्शन के संख्यात्मक मानों की गणना करें।

टैंक पार-अनुभागीय क्षेत्र:

(2)

नाममात्र आवक प्रवाह:

(3)

स्थानांतरण गुणांक K:

(4)

समय स्थिरांक T:

(5)

इस प्रकार, नियंत्रण वस्तु के लिए स्थानांतरण फ़ंक्शन का रूप होगा:

(6)

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की संरचना चित्र 0 में दिखाई गई है:

चित्र 11 - एसीएस का ब्लॉक आरेख

कहां: क्र.ओ. आने वाली प्रवाह दर क्यूपीओ के नियामक निकाय (आरओ) का स्थानांतरण गुणांक है;

केडी - लेवल सेंसर ट्रांसमिशन गुणांक एच

Wp - स्वचालित नियंत्रक का स्थानांतरण कार्य

नियामक लाभ K की गणना आर.ओ :

,

कहाँ - आने वाले प्रवाह में परिवर्तन;

वाल्व खोलने की डिग्री में परिवर्तन (प्रतिशत में)।

वाल्व खोलने की डिग्री पर आने वाले प्रवाह की निर्भरता चित्र 12 में दिखाई गई है:

चित्र 12 - वाल्व खुलने की डिग्री पर आने वाले प्रवाह की निर्भरता

स्तर सेंसर लाभ अनुमान

लेवल सेंसर के लाभ को लेवल सेंसर के आउटपुट पैरामीटर की वृद्धि के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है i[mA] इनपुट पैरामीटर के लिए [एम]।

तरल स्तर की अधिकतम ऊंचाई जिसे स्तर सेंसर को मापना चाहिए, 1.5 मीटर से मेल खाती है, और जब स्तर 0-1.5 मीटर की सीमा में बदलता है तो स्तर सेंसर के वर्तमान एकीकृत आउटपुट सिग्नल में परिवर्तन 4-20 [एमए से मेल खाता है। ].

(7)

सामान्य औद्योगिक स्तर के सेंसर में इकाइयों से लेकर दसियों सेकंड की सीमा में सेट करने योग्य समय स्थिरांक Tf के साथ प्रथम-क्रम जड़त्वीय फ़िल्टर तत्व का उपयोग करके आउटपुट सिग्नल के लिए एक अंतर्निहित स्मूथिंग फ़ंक्शन होता है। हम फ़िल्टर समय स्थिरांक Tf = 10 s का चयन करते हैं।

फिर लेवल सेंसर का स्थानांतरण कार्य है:

(8)

नियंत्रण प्रणाली की संरचना इस प्रकार होगी:

चित्र 13 - नियंत्रण प्रणाली संरचना

संख्यात्मक मानों के साथ सरलीकृत नियंत्रण प्रणाली संरचना:

चित्र 14 - नियंत्रण प्रणाली की सरलीकृत संरचना

सिस्टम के अपरिवर्तनीय भाग की लघुगणकीय आयाम-चरण आवृत्ति विशेषताएँ

एसीएस के अपरिवर्तनीय हिस्से की एलएएफसीएच विशेषताओं का निर्माण एक अनुमानित विधि का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि स्थानांतरण फ़ंक्शन के साथ एक लिंक के लिए:

(9)

1/T की आवृत्ति तक एक लॉगरिदमिक समन्वय ग्रिड में, जहां T=56 s समय स्थिर है, LFC में 20 लॉग K=20 log0.43 के स्तर पर आवृत्ति अक्ष के समानांतर एक सीधी रेखा का रूप होता है। =-7.3 डीबी, और 1/टी से अधिक आवृत्तियों के लिए, एलएएफ में युग्मन आवृत्ति 1/टीएफ तक -20 डीबी/डेसी की ढलान के साथ एक सीधी रेखा का रूप होता है, जहां ढलान अतिरिक्त रूप से -20 डीबी/डेसी तक बदल जाती है। और -40 डीबी/डेसी है।

संभोग आवृत्तियाँ:

(10)

(11)

इस प्रकार हमारे पास है:

चित्र 15 - मूल ओपन-लूप सिस्टम का एलएपीएफसी

2.3 आवक और जावक प्रवाह के लिए विनियामक गणना

हम सशर्त क्षमता सीवी के आधार पर एक नियामक निकाय का चयन करेंगे।

Cv मान की गणना निम्नलिखित सूत्र के अनुसार अंतर्राष्ट्रीय मानक DIN EN 60534 के अनुसार की जाती है:

(12)

जहां Q प्रवाह है [m 3/एच], ρ - तरल पदार्थों का घनत्व [किग्रा/मीटर 3], Δ पी - प्रवाह की दिशा में वाल्व के सामने (पी1) और वाल्व के पीछे (पी2) दबाव अंतर [बार]।

फिर प्रवाह नियामक के लिए Q n0 स्रोत डेटा के अनुसार:

(13)

इसके नाममात्र मूल्य Qp के सापेक्ष स्वचालित नियंत्रण के दौरान प्रवाह दर Qp में संभावित परिवर्तन के लिए 0Qp का अधिकतम मान नाममात्र मान से दोगुना माना जाता है, अर्थात .

आने वाले प्रवाह के लिए प्रवाह क्षेत्र व्यास की गणना निम्नानुसार की जाती है:

(14)

इसी प्रकार, आउटगोइंग प्रवाह के लिए हमारे पास है:

(15)

(16)

2.4 नियंत्रक सेटिंग्स का निर्धारण। स्व-चालित बंदूकों का संश्लेषण

ओपन-लूप एसीएस के एलएपीएफसी का निर्माण रैखिक प्रणालियों के सिद्धांत के परिणाम पर आधारित है, जो यह है कि यदि ओपन-लूप सिस्टम (न्यूनतम चरण लिंक से युक्त) के एलएपीएफसी का ढलान -20 डीबी/है महत्वपूर्ण आवृत्तियों के क्षेत्र में dec (सेक्टर ±20 dB लाइनों से कट गया), फिर:

बंद एसीएस स्थिर है;

एक बंद-लूप स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का संक्रमण कार्य मोनोटोनिक के करीब है;

विनियमन समय

. (17)

पीआई नियंत्रक के साथ ओपन-लूप स्रोत सिस्टम की संरचना:

चित्र 16 - पीआई नियंत्रक के साथ मूल प्रणाली की संरचना

वांछित एलएफसी (एल और ) सरलतम प्रकार के ओपन-लूप एसीएस, जो बंद रूप में निर्दिष्ट गुणवत्ता संकेतकों को संतुष्ट करेंगे, में महत्वपूर्ण आवृत्तियों के आसपास, -20 डीबी/डेसी के बराबर एलएफसी का ढलान और आवृत्ति के साथ एक चौराहा होना चाहिए। अक्ष पर:

(18)

कम-आवृत्ति स्पर्शोन्मुख के क्षेत्र में, शून्य (तकनीकी विशिष्टताओं के अनुसार) स्थैतिक त्रुटि बनाने के लिए δ st =0, ओपन-लूप सिस्टम की आवृत्ति विशेषताओं को कम से कम प्रथम क्रम के इंटीग्रेटर के अनुरूप होना चाहिए। फिर इस क्षेत्र में -20 डीबी/डेसी की ढलान के साथ एक सीधी रेखा के रूप में वांछित एलएफसी का बनना स्वाभाविक है। महत्वपूर्ण आवृत्तियों के क्षेत्र से Lz की निरंतरता के रूप में। एसीएस के कार्यान्वयन को सरल बनाने के लिए, उच्च आवृत्ति स्पर्शोन्मुख को सिस्टम के अपरिवर्तनीय भाग के उच्च आवृत्ति स्पर्शोन्मुख के अनुरूप होना चाहिए। इस प्रकार, ओपन-लूप सिस्टम का वांछित एलएफसी चित्र 0 में प्रस्तुत किया गया है:

चित्र 17 - ओपन-लूप सिस्टम की वांछित LAFCH विशेषताएँ

एक औद्योगिक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की स्वीकृत संरचना के अनुसार, अपरिवर्तनीय भाग एल का एलएपीएफसी लाने का एकमात्र साधन वामो एल को और ट्रांसफर फ़ंक्शन LAPFC (K पर) वाला एक PI नियंत्रक है आर =1)

चित्र 18 - पीआई नियंत्रक की एलएएफसीएच प्रतिक्रिया

चित्र 14 दिखाता है कि कम-आवृत्ति क्षेत्र में, पीआई नियंत्रक का एलएफसी -90 डिग्री के नकारात्मक चरण बदलाव के साथ एकीकृत लिंक से मेल खाता है, और इसके लिए नियामक की आवृत्ति विशेषताएँ टी के मूल्य के उचित चयन के साथ डिज़ाइन किए गए सिस्टम की महत्वपूर्ण आवृत्तियों के क्षेत्र में शून्य चरण बदलाव के साथ एम्पलीफायर अनुभाग से मेल खाती हैं। और .

आइए हम नियंत्रक एकीकरण स्थिरांक को नियंत्रण वस्तु के समय स्थिरांक टी, यानी टी के बराबर लें और = 56, K पर आर =1. फिर ओपन-लूप एसीएस का एलएफसी फॉर्म एल लेगा 1=एल वामो +एल अनुकरणीय , गुणात्मक रूप से फॉर्म एल के अनुरूप और चित्र में, लेकिन कम लाभ के साथ। डिज़ाइन किए गए सिस्टम के एलएफसी का एल के साथ मिलान करना और ओपन-लूप गेन को 16 डीबी यानी 7 गुना बढ़ाना आवश्यक है। इसलिए, नियंत्रक सेटिंग्स निर्धारित की जाती हैं।

चित्र 19 - स्व-चालित बंदूकों का संश्लेषण। नियंत्रक सेटिंग्स को परिभाषित करना

यदि एल से समान नियंत्रक सेटिंग्स प्राप्त की जाती हैं और ग्राफ़िक रूप से L घटाएँ वामो और परिणामी अनुक्रमिक सुधारक (पीआई नियंत्रक) के एलएफसी के प्रकार के आधार पर, इसके स्थानांतरण फ़ंक्शन को पुनर्स्थापित करें।

जैसा कि टी पर चित्र 12 से देखा जा सकता है और =T=56 s, ओपन-लूप सिस्टम के ट्रांसफर फ़ंक्शन का रूप है , जिसमें एक एकीकृत लिंक शामिल है। डब्ल्यू के अनुरूप एलएफसी का निर्माण करते समय पी (पी) संचरण गुणांक के पी 0,32/7850संख्यात्मक रूप से अक्ष के साथ एलएफसी के प्रतिच्छेदन की आवृत्ति के अनुरूप होना चाहिए ω आवृत्ति पर साथ -1, कहाँ साथ -1 या के पी =6,98.

नियंत्रक की गणना की गई सेटिंग्स के साथ, एसीएस स्थिर है, मोनोटोनिक के करीब एक संक्रमण फ़ंक्शन है, नियंत्रण समय टी आर =56 एस, स्थैतिक त्रुटि δ अनुसूचित जनजाति =0.

सेंसर उपकरण

2ТРМ0 मीटर को प्रशीतन उपकरण, सुखाने वाले कैबिनेट, विभिन्न प्रयोजनों के लिए ओवन और अन्य तकनीकी उपकरणों में शीतलक और विभिन्न मीडिया के तापमान को मापने के साथ-साथ अन्य भौतिक मापदंडों (वजन, दबाव, आर्द्रता, आदि) को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

चित्र 20 - मीटर 2ТРМ0

सटीकता वर्ग 0.5 (थर्मोकपल)/0.25 (अन्य प्रकार के सिग्नल)। रेगुलेटर 5 प्रकार के आवासों में उपलब्ध है: दीवार पर लगे H, DIN रेल D पर लगे और पैनल पर लगे Shch1, Shch11, Shch2।

चित्र 21 - ARIES 2 TRM 0 डिवाइस का कार्यात्मक आरेख।

चित्र 22 - मापने वाले उपकरण का आयामी चित्रण

डिवाइस कनेक्शन आरेख:

यह चित्र डिवाइस के टर्मिनल ब्लॉक का आरेख दिखाता है। आंकड़े डिवाइस के लिए कनेक्शन आरेख दिखाते हैं।

चित्र 23 - डिवाइस कनेक्शन आरेख

डिवाइस टर्मिनल ब्लॉक.

BP14 मल्टीचैनल बिजली आपूर्ति को एकीकृत आउटपुट करंट सिग्नल वाले सेंसरों को स्थिर वोल्टेज 24 V या 36 V की आपूर्ति करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

BP14 बिजली की आपूर्ति D4 DIN रेल पर माउंटिंग के साथ एक आवास में उपलब्ध है।

चित्र 28 - विद्युत आपूर्ति

मुख्य कार्य:

दो या चार स्वतंत्र चैनलों में प्रत्यावर्ती (डीसी) वोल्टेज को स्थिर डीसी में परिवर्तित करना;

प्रारंभिक वर्तमान सीमा;

इनपुट पर आवेग शोर के खिलाफ ओवरवॉल्टेज संरक्षण;

अधिभार, शॉर्ट सर्किट और अति ताप संरक्षण;

प्रत्येक चैनल के आउटपुट पर वोल्टेज की उपस्थिति का संकेत।

चित्र 29 - दो-चैनल बिजली आपूर्ति BP14 के लिए कनेक्शन आरेख

एसी इनपुट आवृत्ति 47...63 हर्ट्ज। वर्तमान सुरक्षा सीमा (1.2...1.8) आईमैक्स। कुल आउटपुट पावर 14 W. आउटपुट चैनलों की संख्या 2 या 4 है। चैनल का नाममात्र आउटपुट वोल्टेज 24 या 36 V है।

चित्र 30 - बिजली आपूर्ति का आयामी चित्रण

आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन होने पर आउटपुट वोल्टेज अस्थिरता ±0.2% होती है। आउटपुट वोल्टेज अस्थिरता जब लोड करंट 0.1 आईमैक्स से आईमैक्स ±0.2% में बदलता है। ऑपरेटिंग तापमान रेंज -20...+50 डिग्री सेल्सियस। ऑपरेटिंग में आउटपुट तापमान अस्थिरता गुणांक वोल्टेज तापमान सीमा ±0.025% / डिग्री सेल्सियस। विद्युत इन्सुलेशन शक्ति - इनपुट - आउटपुट (आरएमएस मान) 2 के।

SAU-M6 ESP-50 और ROS 301 उपकरणों का एक कार्यात्मक एनालॉग है।

चित्र 31 - लेवल स्विच

चित्र 32 - SAU-M6 के लिए कनेक्शन आरेख

तीन-चैनल तरल स्तर संकेतक OWEN SAU-M6 - तरल स्तर की निगरानी और विनियमन से जुड़ी तकनीकी प्रक्रियाओं को स्वचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

चित्र 33 - SAU-M6 का कार्यात्मक आरेख

SAU-M6 ESP-50 और ROS 301 उपकरणों का एक कार्यात्मक एनालॉग है।

यह डिवाइस वॉल माउंटिंग हाउसिंग टाइप एन में उपलब्ध है।

लेवल स्विच कार्यक्षमता

टैंक में तरल स्तर की निगरानी के लिए तीन स्वतंत्र चैनल

किसी भी चैनल के ऑपरेटिंग मोड को पलटने की संभावना

विभिन्न स्तर के सेंसर को जोड़ना - कंडक्टोमेट्रिक, फ्लोट

विभिन्न विद्युत चालकता वाले तरल पदार्थों के साथ कार्य करना: आसुत, नल, दूषित पानी, दूध और खाद्य उत्पाद (कम अम्लीय, क्षारीय, आदि)

कंडक्टरोमेट्रिक सेंसरों को प्रत्यावर्ती वोल्टेज से शक्ति प्रदान करके इलेक्ट्रोडों पर नमक के जमाव से सुरक्षा प्रदान करना

चित्र 34 - आयामी चित्रण

डिवाइस की तकनीकी विशेषताएं: डिवाइस का रेटेड आपूर्ति वोल्टेज 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ 220 वी है। नाममात्र मूल्य से आपूर्ति वोल्टेज का अनुमेय विचलन -15...+10% है। बिजली की खपत, 6 वीए से अधिक नहीं। स्तर नियंत्रण चैनलों की संख्या - 3. अंतर्निर्मित आउटपुट रिले की संख्या - 3. अंतर्निर्मित रिले के संपर्कों द्वारा स्विच की जाने वाली अधिकतम अनुमेय धारा 220 V 50 हर्ट्ज (cos > 0.4) पर 4 A है।

चित्र 35 - पृथक I/O मॉड्यूल

RS-485 नेटवर्क (ARIES, Modbus, DCON प्रोटोकॉल) में वितरित सिस्टम के लिए अलग इनपुट और आउटपुट का मॉड्यूल।

मॉड्यूल का उपयोग प्रोग्रामयोग्य नियंत्रक ओवेन पीएलसी या अन्य के साथ संयोजन में किया जा सकता है। एमडीवीवी आरएस-485 नेटवर्क में काम करता है यदि इसमें "मास्टर" है, जबकि एमडीवीवी स्वयं नेटवर्क का "मास्टर" नहीं है।

एन-पी-एन प्रकार के संपर्क सेंसर और ट्रांजिस्टर स्विच को जोड़ने के लिए अलग-अलग इनपुट। किसी भी असतत इनपुट का उपयोग करने की संभावना (अधिकतम सिग्नल आवृत्ति - 1 kHz)

किसी भी आउटपुट से पीडब्लूएम सिग्नल उत्पन्न करने की संभावना

नेटवर्क ट्रैफ़िक व्यवधान की स्थिति में एक्चुएटर का आपातकालीन संचालन मोड में स्वचालित स्थानांतरण

सामान्य मोडबस प्रोटोकॉल (ASCII, RTU), DCON, ARIES के लिए समर्थन।

चित्र - 36 एमडीवीवी डिवाइस का सामान्य कनेक्शन आरेख

चित्र 37 - एमडीवीवी का कार्यात्मक आरेख

एमईओएफ को कमांड के अनुसार विभिन्न उद्योगों में तकनीकी प्रक्रियाओं के स्वचालित नियंत्रण के लिए सिस्टम में रोटरी ऑपरेटिंग सिद्धांत (बॉल और प्लग वाल्व, तितली वाल्व, डैम्पर्स इत्यादि) के शट-ऑफ और नियंत्रण पाइपलाइन वाल्व के कामकाजी तत्वों को स्थानांतरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विनियमन या नियंत्रण उपकरणों से आने वाले सिग्नल। तंत्र सीधे फिटिंग पर स्थापित होते हैं।

चित्र 38 - एमईओएफ तंत्र का डिज़ाइन

चित्र 39 - आयाम

एक खुले टैंक में हाइड्रोस्टेटिक दबाव (स्तर) मापते समय मेट्रान 100-डीजी 1541 सेंसर की स्थापना आरेख:

चित्र 40 - सेंसर स्थापना आरेख

सेंसर का संचालन सिद्धांत एकल-क्रिस्टल कृत्रिम नीलमणि वेफर की सतह पर उगाई गई हेटरोएपिटैक्सियल सिलिकॉन फिल्म में पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के उपयोग पर आधारित है।

चित्र 41 - उपकरण का स्वरूप

मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन-ऑन-नीलम संरचना वाला एक सेंसिंग तत्व सेंसर के मेट्रान परिवार की सभी सेंसर इकाइयों का आधार है।

लिक्विड क्रिस्टल इंडिकेटर (एलसीडी) के बेहतर अवलोकन के लिए और इलेक्ट्रॉनिक कनवर्टर के दो डिब्बों तक पहुंच में आसानी के लिए, बाद वाले को मापने वाली इकाई के सापेक्ष उसकी स्थापित स्थिति से 90° से अधिक के कोण पर वामावर्त घुमाया जा सकता है। .

चित्र 42 - सेंसर के बाहरी विद्युत कनेक्शन का आरेख:

जहां X टर्मिनल ब्लॉक या कनेक्टर है;

आरएन - लोड प्रतिरोध या नियंत्रण प्रणाली में सभी भारों का कुल प्रतिरोध;

पीएसयू एक डीसी पावर स्रोत है।

2.5 अंतर्निहित एडीसी मापदंडों की गणना

आइए PLC-150 माइक्रोकंट्रोलर के अंतर्निहित ADC के मापदंडों की गणना करें। एडीसी के मुख्य मापदंडों में अधिकतम इनपुट वोल्टेज यू शामिल है अधिकतम , कोड बिट्स की संख्या n, रिज़ॉल्यूशन ∆ और रूपांतरण त्रुटि।

ADC क्षमता सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

लकड़ी का लट्ठा 2एन, (19)

जहां एन असतत (क्वांटम स्तर) की संख्या है;

चूँकि ADC चयनित PLC-150 नियंत्रक में बनाया गया है, हमारे पास n=16 है। एडीसी रिज़ॉल्यूशन आउटपुट कोड के सबसे कम महत्वपूर्ण अंक में से एक के अनुरूप इनपुट वोल्टेज है:

(20)

जहां 2 एन - 1 - इनपुट कोड का अधिकतम वजन,

इनपुट =यू अधिकतम यू मिन (21)

यू में अधिकतम = 10 वी, यू मिन = 0वी, एन = 16,

(22)

जितना बड़ा n, उतना छोटा और अधिक सटीक आउटपुट कोड इनपुट वोल्टेज का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

सापेक्ष संकल्प मूल्य:

, (23)

जहां ∆ इनपुट सिग्नल का सबसे छोटा समझने योग्य चरण है।

इस प्रकार, ∆ इनपुट सिग्नल का सबसे छोटा समझने योग्य चरण है। एडीसी निचले स्तर के सिग्नल को पंजीकृत नहीं करेगा। इसके अनुसार, रिज़ॉल्यूशन की पहचान एडीसी की संवेदनशीलता से की जाती है।

रूपांतरण त्रुटि में स्थिर और गतिशील घटक होते हैं। स्थैतिक घटक में पद्धतिगत परिमाणीकरण त्रुटि ∆ शामिल है δ को (विसंगति) और कनवर्टर तत्वों की गैर-आदर्शता से वाद्य त्रुटि। परिमाणीकरण त्रुटि ∆ को एक चयनित अंतराल द्वारा एक दूसरे से दूरी वाले परिमाणित स्तरों द्वारा निरंतर सिग्नल का प्रतिनिधित्व करने के सिद्धांत द्वारा निर्धारित किया जाता है। इस अंतराल की चौड़ाई कनवर्टर का रिज़ॉल्यूशन है। सबसे बड़ी परिमाणीकरण त्रुटि आधा रिज़ॉल्यूशन है, और सामान्य स्थिति में:

(24)

सापेक्ष सबसे बड़ी परिमाणीकरण त्रुटि:

(25)

वाद्य त्रुटि परिमाणीकरण त्रुटि से अधिक नहीं होनी चाहिए। इस मामले में, कुल पूर्ण स्थैतिक त्रुटि इसके बराबर है:

(26)

कुल सापेक्ष स्थैतिक त्रुटि को इस प्रकार परिभाषित किया जा सकता है:

(27)

इसके बाद, आइए PLC-150 माइक्रोकंट्रोलर के अंतर्निहित DAC के रिज़ॉल्यूशन की गणना करें। DAC का रिज़ॉल्यूशन इनपुट कोड के सबसे कम महत्वपूर्ण अंक में से एक के अनुरूप आउटपुट वोल्टेज है: Δ=यू अधिकतम /(2एन -1), जहां 2 एन -1 - इनपुट कोड का अधिकतम वजन। यू में अधिकतम = 10बी, एन = 10 (अंतर्निहित डीएसी की बिट क्षमता) आइए माइक्रोकंट्रोलर डीएसी के रिज़ॉल्यूशन की गणना करें:

(28)

जितना बड़ा n, उतना छोटा Δ और अधिक सटीक रूप से आउटपुट वोल्टेज इनपुट कोड का प्रतिनिधित्व कर सकता है। DAC रिज़ॉल्यूशन का सापेक्ष मूल्य:

(29

चित्र 43 - कनेक्शन आरेख

चित्र 44 - कनेक्शन आरेख

2.6 दूसरे अध्याय पर निष्कर्ष

इस अध्याय में, एक संरचनात्मक और कार्यात्मक आरेख विकसित किया गया था। नियामक निकाय की गणना, नियामक सेटिंग्स का निर्धारण और एसीएस का संश्लेषण किया गया।

नियंत्रण वस्तु के स्थानांतरण फ़ंक्शन के पैरामीटर। चयनित सेंसर उपकरण। OWEN PLC 150 माइक्रोकंट्रोलर में निर्मित ADC और DAC के मापदंडों की भी गणना की गई।

1 CoDeSys वातावरण में SAC प्रणाली के कामकाज के लिए एक एल्गोरिदम का विकास

औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों का व्यावसायिक विकास CoDeSys (नियंत्रक विकास प्रणाली) के साथ अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। CoDeSys कॉम्प्लेक्स का मुख्य उद्देश्य IEC 61131-3 मानक की भाषाओं में एप्लिकेशन प्रोग्राम का विकास करना है।

कॉम्प्लेक्स में दो मुख्य भाग होते हैं: CoDeSys प्रोग्रामिंग वातावरण और CoDeSys SP निष्पादन प्रणाली। CoDeSys कंप्यूटर पर चलता है और प्रोग्राम तैयार करने के लिए उपयोग किया जाता है। प्रोग्राम को तेज़ मशीन कोड में संकलित किया जाता है और नियंत्रक में लोड किया जाता है। CoDeSys SP नियंत्रक में चलता है, यह कोड की लोडिंग और डिबगिंग, I/O रखरखाव और अन्य सेवा कार्य प्रदान करता है।

250 से अधिक प्रसिद्ध कंपनियाँ CoDeSys के साथ उपकरण बनाती हैं। इसके साथ काम करने वाले हजारों लोग प्रतिदिन औद्योगिक स्वचालन समस्याओं का समाधान करते हैं।

पीएलसी-150, साथ ही कई अन्य नियंत्रकों के लिए एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर का विकास, माइक्रोसॉफ्ट विंडोज़ चलाने वाले CoDeSys वातावरण में एक व्यक्तिगत कंप्यूटर पर किया जाता है। कोड जनरेटर सीधे उपयोगकर्ता प्रोग्राम को मशीन कोड में संकलित करता है, जो नियंत्रक का उच्चतम प्रदर्शन सुनिश्चित करता है। निष्पादन और डिबगिंग प्रणाली, कोड जनरेटर और फ़ंक्शन ब्लॉक लाइब्रेरी विशेष रूप से पीएलसी श्रृंखला नियंत्रकों की वास्तुकला के लिए अनुकूलित हैं।

डिबगिंग टूल में इनपुट/आउटपुट और वेरिएबल्स को देखना और संपादित करना, चक्रों में एक प्रोग्राम को निष्पादित करना, ग्राफिकल प्रतिनिधित्व में प्रोग्राम एल्गोरिदम के निष्पादन की निगरानी करना, समय के साथ और घटनाओं के आधार पर वेरिएबल्स के मूल्यों को ग्राफिक रूप से ट्रेस करना, ग्राफिकल विज़ुअलाइज़ेशन और प्रक्रिया का अनुकरण करना शामिल है। उपकरण।

मुख्य CoDeSys विंडो में निम्नलिखित तत्व होते हैं (वे विंडो में ऊपर से नीचे तक व्यवस्थित होते हैं):

) टूलबार. इसमें मेनू कमांड को त्वरित रूप से कॉल करने के लिए बटन शामिल हैं।

) पीओयू, डेटा प्रकार, विज़ुअलाइज़ेशन और संसाधन टैब के साथ एक ऑब्जेक्ट आयोजक।

) ऑब्जेक्ट ऑर्गनाइज़र और CoDeSys कार्यक्षेत्र के बीच विभाजक।

) वह कार्य क्षेत्र जिसमें संपादक स्थित है।

) संदेश विंडो.

) स्थिति पंक्ति जिसमें परियोजना की वर्तमान स्थिति के बारे में जानकारी शामिल है।

टूलबार, संदेश बॉक्स और स्टेटस बार मुख्य विंडो के वैकल्पिक तत्व हैं।

मेनू मुख्य विंडो के शीर्ष पर है. इसमें सभी CoDeSys कमांड शामिल हैं। विंडो का स्वरूप चित्र 45 में दिखाया गया है।

चित्र 45 - खिड़की का स्वरूप

टूलबार बटन मेनू कमांड तक त्वरित पहुंच प्रदान करते हैं।

टूलबार पर एक बटन का उपयोग करके कॉल किया गया कमांड सक्रिय विंडो में स्वचालित रूप से निष्पादित होता है।

टूलबार पर दबाया गया बटन जारी होते ही कमांड निष्पादित हो जाएगी। यदि आप अपने माउस पॉइंटर को टूलबार बटन पर रखते हैं, तो थोड़े समय के बाद आपको टूलटिप में इस बटन का नाम दिखाई देगा।

अलग-अलग CoDeSys संपादकों के लिए टूलबार पर बटन अलग-अलग होते हैं। आप संपादकों के विवरण में इन बटनों के उद्देश्य के बारे में जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

टूलबार को अक्षम किया जा सकता है, चित्र 46।

चित्र 46 - टूलबार

CoDeSys प्रोग्राम विंडो का सामान्य दृश्य इस प्रकार है, चित्र 47।

चित्र 47 - CoDeSys प्रोग्राम विंडो

CoDeSys वातावरण में ऑपरेटिंग एल्गोरिदम का ब्लॉक आरेख चित्र 48 में दिखाया गया है।

चित्र 48 - CoDeSys वातावरण में कामकाज का ब्लॉक आरेख

जैसा कि ब्लॉक आरेख से देखा जा सकता है, माइक्रोकंट्रोलर चालू करने के बाद, प्रोग्राम को इसमें लोड किया जाता है, वेरिएबल प्रारंभ किए जाते हैं, इनपुट पढ़े जाते हैं, और मॉड्यूल पोल किए जाते हैं। स्वचालित और मैन्युअल मोड के बीच स्विच करने का विकल्प भी है। मैनुअल मोड में, वाल्व को नियंत्रित करना और एमईओएफ को नियंत्रित करना संभव है। फिर आउटपुट डेटा रिकॉर्ड किया जाता है और सीरियल इंटरफेस के माध्यम से संदेश उत्पन्न होते हैं। जिसके बाद एल्गोरिदम इनपुट पढ़ने के चक्र में चला जाता है या काम समाप्त हो जाता है।

2 CoDeSys परिवेश में कार्यक्रम विकास

हम Codesys लॉन्च करते हैं और ST भाषा में एक नया प्रोजेक्ट बनाते हैं। ARM9 के लिए लक्ष्य फ़ाइल आपके व्यक्तिगत कंप्यूटर पर पहले से ही स्थापित है; यह स्वचालित रूप से आवश्यक लाइब्रेरी का चयन करती है। नियंत्रक के साथ संचार स्थापित हो गया है.

reg_for_meof:VALVE_REG; (*पीडीजेड नियंत्रण के लिए नियामक*)

के,बी:असली; (*नियंत्रण वक्र गुणांक*)

टाइमर_फॉर_वाल्व1: टन; (*आपातकालीन शटडाउन टाइमर*)

सुरक्षा_वाल्व_आरएस_मैनुअल: आरएस;(*मैन्युअल वाल्व नियंत्रण के लिए*)

संदर्भ:असली; (*PDZ का घूर्णन कोण सेट करें*)_VAR

(*सेटअप के दौरान, हम MEOF स्थिति सेंसर से सिग्नल रिकॉर्ड करते हैं और निम्न और उच्च मानों की गणना करते हैं, शुरू में हम मान लेंगे कि सेंसर 4-20 मिलीमीटर है और 4 mA पर PDZ पूरी तरह से बंद है (0%) , और 20 एमए पर यह पूरी तरह से खुला है (100%) - पीएलसी कॉन्फ़िगरेशन में कॉन्फ़िगर किया गया है *)ऑटो_मोड नहीं है (*यदि स्वचालित मोड नहीं है*)_ओपन:=मैनुअल_मोर; (*एक बटन दबाकर खोलें*)_close:=manual_less; (*बटन दबाकर बंद करें*)

Safety_valve_rs_manual(SET:=valve_open , RESET1:=valve_close , Q1=>safety_valve); (*आपातकालीन वाल्व नियंत्रण*)

(*सेटअप के दौरान, हम दबाव सेंसर से सिग्नल रिकॉर्ड करते हैं और निम्न और उच्च मूल्यों की गणना करते हैं, शुरू में हम मानते हैं कि सेंसर 4-20 मिलीमीटर है और 4 एमए पर टैंक खाली है (0%), और 20 एमए यह पूर्ण है (100%) - पीएलसी कॉन्फ़िगरेशन में कॉन्फ़िगर किया गया *)

यदि दबाव_सेंसर< WORD_TO_REAL(w_reference1) THEN reference:=100; END_IF; (*если уровень меньше "w_reference1", то открываем заслонку на 100%*)

यदि दबाव_सेंसर> WORD_TO_REAL(w_reference1) तब (*रोटेशन कोण सेट करें - "दबाव सेंसर" स्तर में वृद्धि के अनुपात में कमी ---कोण =K*स्तर+बी *)

K:=(-100/(WORD_TO_REAL(w_reference2-w_reference1)));

b:=100-K*(WORD_TO_REAL(w_reference1));

संदर्भ:=K*दबाव_सेंसर+बी;

(*आपातकालीन फ्लैप नियंत्रण के लिए टाइमर*)

टाइमर_फॉर_वाल्व1(

IN:=(दबाव_सेंसर> WORD_TO_REAL(w_reference2)) और उच्च_लेवल_सेंसर,

(*आपातकालीन वाल्व खोलने की शर्त*)

IF टाइमर_for_valve1.Q

संदर्भ:=0; (*MEOF बंद करें*)

सुरक्षा_वाल्व:=सत्य; (*आपातकालीन वाल्व खोलें*)

सुरक्षा_वाल्व:=गलत;

(*डैम्पर को नियंत्रित करने के लिए नियामक*)_for_meof(

IN_VAL:=संदर्भ,

पीओएस:=MEOF_स्थिति,

डीबीएफ:=2 , (*नियंत्रक संवेदनशीलता*)

रिवर्सटाइम:=5 , (*600 से अधिक समावेशन नहीं*)

अधिक=>MEOF_open ,

LESS=>MEOF_close ,

फीडबैकएरर=>);_आईएफ;

(*स्कैड में प्रदर्शन के लिए डेटा रूपांतरण*)

w_MEOF_position:=REAL_TO_WORD(MEOF_position);_स्तर:=REAL_TO_WORD (दबाव_सेंसर);

(*ऑटो-मैनुअल बटन भरने के लिए मोड का संकेत*)_आउट:=ऑटो_मोड;

(*आपातकालीन वाल्व बंद/खुले बटन को भरने के लिए आउटपुट का संकेत*)_आउट:=सुरक्षा_वाल्व;

3.3 माप जानकारी के दृश्य प्रदर्शन के लिए एक इंटरफ़ेस का विकास

विज़ुअल डिस्प्ले इंटरफ़ेस विकसित करने के लिए, ट्रेस मोड 6 प्रोग्राम को चुना गया था, क्योंकि इसमें वे सभी कार्य और विशेषताएँ हैं जिनकी हमें आवश्यकता है:

ग्राफिक स्क्रीन पर तकनीकी प्रक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए क्षमताओं की एक विस्तृत श्रृंखला है;

SCADA सिस्टम और नियंत्रकों के लिए सभी मानक प्रोग्रामिंग भाषाएँ उपलब्ध हैं;

उपयोगकर्ता के अनुकूल ग्राफिकल इंटरफ़ेस;

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर से काफी सरल कनेक्शन;

इस प्रणाली का पूर्ण संस्करण निर्माता की वेबसाइट पर उपलब्ध है। रेस मोड 6 को औद्योगिक उद्यमों, ऊर्जा सुविधाओं, बुद्धिमान इमारतों, परिवहन सुविधाओं, ऊर्जा मीटरिंग सिस्टम आदि के स्वचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है।

ट्रेस मोड में बनाए गए ऑटोमेशन सिस्टम का पैमाना कुछ भी हो सकता है - स्वायत्त रूप से संचालित नियंत्रण नियंत्रकों और ऑपरेटर वर्कस्टेशन से लेकर, भौगोलिक रूप से वितरित नियंत्रण प्रणालियों तक, जिसमें विभिन्न संचार का उपयोग करके डेटा का आदान-प्रदान करने वाले दर्जनों नियंत्रक शामिल हैं - स्थानीय नेटवर्क, इंट्रानेट/इंटरनेट, आरएस पर आधारित सीरियल बसें -232/485, समर्पित और डायल-अप टेलीफोन लाइनें, रेडियो चैनल और जीएसएम नेटवर्क।

ट्रेस मोड प्रोग्राम में एकीकृत परियोजना विकास वातावरण चित्र 49 में दिखाया गया है।

चित्र 49 - ट्रेस मोड 6 आईडीई

प्रोजेक्ट नेविगेटर आपको प्रोजेक्ट उप-आइटम के बीच शीघ्रता से नेविगेट करने की अनुमति देता है। जब आप किसी एक आइटम पर होवर करते हैं, तो एक टिप्पणी प्रकट होती है जो आपको सामग्री को समझने की अनुमति देती है।

चित्र 50 - प्रोजेक्ट नेविगेटर

परियोजना का स्मरणीय आरेख, अपशिष्ट जल उपचार के पहले चरण का एक भंडारण टैंक चित्र 0 में दिखाया गया है। इसमें शामिल हैं:

नियंत्रण कक्ष (नियंत्रण मोड का चयन करने की संभावना, डैम्पर्स को समायोजित करने की क्षमता);

पीडीजेड के घूर्णन कोण को प्रदर्शित करना;

टैंक में जल स्तर का संकेत;

आपातकालीन निर्वहन (जब टैंक में पानी ओवरफ्लो हो जाता है);

मापन सूचना ट्रैकिंग ग्राफ (जल स्तर की स्थिति और वाल्व की स्थिति ग्राफ पर प्रदर्शित होती है)।

चित्र 51 - एक भंडारण टैंक का स्मरणीय आरेख

वास्तविक डैम्पर रोटेशन कोण (0-100%) "स्थिति स्थिति" फ़ील्ड के अंतर्गत प्रदर्शित होता है, जो आपको माप जानकारी की अधिक सटीक निगरानी करने की अनुमति देता है।

चित्र 52 - पीडीजेड स्थिति

जब पीएलसी निकास चालू हो जाता है (एसीएस से संकेत), यानी, टैंक के बाईं ओर के तीर का रंग ग्रे से हरा हो जाता है। यदि तीर हरा है, तो जल स्तर सेंसर से अधिक है।

स्केल पर स्लाइडर एक लेवल इंडिकेटर है (मेट्रान प्रेशर सेंसर पर आधारित) (0-100%)।

चित्र 53 - स्तर सूचक

नियंत्रण दो तरीकों से किया जा सकता है:

) स्वचालित।

जब आप कोई मोड चुनते हैं, तो संबंधित बटन का रंग ग्रे से हरा हो जाता है और यह मोड उपयोग के लिए सक्रिय हो जाता है।

वाल्वों को मैन्युअल रूप से नियंत्रित करने के लिए "खुला" और "बंद करें" बटन का उपयोग किया जाता है।

स्वचालित मोड में, उन कार्यों को सेट करना संभव है जिन पर पीडीजेड के घूर्णन का कोण निर्भर करेगा।

"कार्य 1" फ़ील्ड के दाईं ओर, टैंक में वह स्तर दर्ज करें जिस पर पीडीजेड रोटेशन कोण कम होना शुरू हो जाएगा।

"कार्य 2" फ़ील्ड के दाईं ओर, टैंक में वह स्तर दर्ज करें जिस पर दबाव सीमक पूरी तरह से बंद हो जाएगा।

संभावित जल अतिप्रवाह की स्थिति में एक आपातकालीन वाल्व भी स्वचालित रूप से संचालित होता है। आपातकालीन वाल्व तब खुलता है जब स्तर "कार्य 2" से अधिक हो जाता है और जब ऊपरी स्तर सेंसर (एएलएस) 10 सेकंड के भीतर सक्रिय हो जाता है।

चित्र 54 - आपातकालीन रीसेट

माप जानकारी की आसान ट्रैकिंग के लिए, जल स्तर की स्थिति और वाल्व की स्थिति एक ग्राफ पर प्रदर्शित की जाती है। नीली रेखा टैंक में पानी के स्तर को दर्शाती है, और लाल रेखा डैम्पर की स्थिति को दर्शाती है।

चित्र 55 - स्तर और डैम्पर स्थिति का ग्राफ़

तीसरे अध्याय पर 4 निष्कर्ष

तीसरे अध्याय में, CoDeSys वातावरण में सिस्टम के कामकाज के लिए एक एल्गोरिदम विकसित किया गया था, सिस्टम के कामकाज का एक ब्लॉक आरेख बनाया गया था, और स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली में सूचना के इनपुट/आउटपुट के लिए एक सॉफ्टवेयर मॉड्यूल विकसित किया गया था।

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के लिए ट्रेस मोड 6 प्रोग्राम का उपयोग करके माप जानकारी के दृश्य प्रदर्शन के लिए एक इंटरफ़ेस भी विकसित किया गया था।

4. संगठनात्मक और आर्थिक भाग

1 स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों की आर्थिक दक्षता

आर्थिक दक्षता एक आर्थिक प्रणाली की प्रभावशीलता है, जो खर्च किए गए संसाधनों के कामकाज के उपयोगी अंतिम परिणामों के संबंध में व्यक्त की जाती है।

उत्पादन दक्षता में सभी परिचालन उद्यमों की दक्षता शामिल होती है। उद्यम की दक्षता की विशेषता सबसे कम लागत पर किसी उत्पाद या सेवा का उत्पादन है। यह न्यूनतम लागत के साथ स्वीकार्य गुणवत्ता के उत्पादों की अधिकतम मात्रा का उत्पादन करने और इन उत्पादों को सबसे कम लागत पर बेचने की क्षमता में व्यक्त किया गया है। किसी उद्यम की आर्थिक दक्षता, उसकी तकनीकी दक्षता के विपरीत, इस बात पर निर्भर करती है कि उसके उत्पाद बाजार की आवश्यकताओं और उपभोक्ता मांगों को कितनी अच्छी तरह पूरा करते हैं।

स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियाँ श्रम उत्पादकता में वृद्धि, उत्पादन की मात्रा में वृद्धि, उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार, अचल संपत्तियों, सामग्रियों और कच्चे माल के तर्कसंगत उपयोग और उद्यम में कर्मचारियों की संख्या को कम करके उत्पादन दक्षता में वृद्धि सुनिश्चित करती हैं। नियंत्रण प्रणाली की शुरूआत नई तकनीक की शुरूआत पर पारंपरिक कार्य से भिन्न होती है जिसमें यह उत्पादन प्रक्रिया को विकास के गुणात्मक रूप से नए चरण में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है, जो उत्पादन के उच्च संगठन (क्रमबद्धता) की विशेषता है।

उत्पादन के संगठन में गुणात्मक सुधार नियंत्रण प्रणाली में संसाधित जानकारी की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि, इसके प्रसंस्करण की गति में तेज वृद्धि और नियंत्रण निर्णय विकसित करने के लिए उपयोग की जाने वाली तुलना में अधिक जटिल तरीकों और एल्गोरिदम के उपयोग के कारण है। स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के कार्यान्वयन से पहले।

एक ही प्रणाली के कार्यान्वयन से प्राप्त आर्थिक प्रभाव स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के कार्यान्वयन से पहले और बाद में उत्पादन के संगठन के स्तर (तकनीकी प्रक्रिया (टीपी) की स्थिरता और अनुकूलन) पर निर्भर करता है, अर्थात यह विभिन्न उद्यमों के लिए भिन्न हो सकता है। .

नई तकनीक के विकास (या कार्यान्वयन) का औचित्य तकनीकी मूल्यांकन के साथ शुरू होता है, जिसमें डिज़ाइन किए गए डिज़ाइन की सर्वोत्तम मौजूदा घरेलू और विदेशी मॉडलों के साथ तुलना की जाती है। किसी नए उपकरण या उपकरण की उच्च आर्थिक दक्षता उसके डिजाइन में प्रगतिशील तकनीकी समाधानों को शामिल करके हासिल की जाती है। उन्हें तकनीकी और परिचालन संकेतकों की एक प्रणाली द्वारा व्यक्त किया जा सकता है जो इस प्रकार के उपकरण की विशेषता बताते हैं। प्रगतिशील तकनीकी संकेतक उच्च आर्थिक दक्षता प्राप्त करने का आधार हैं - नई तकनीक के मूल्यांकन के लिए अंतिम मानदंड। यह आर्थिक दक्षता का आकलन करते समय तकनीकी संकेतकों के महत्व को कम नहीं करता है।

आमतौर पर, नई तकनीक की प्रभावशीलता के आर्थिक संकेतक कम हैं और सभी उद्योगों के लिए समान हैं, और तकनीकी संकेतक प्रत्येक उद्योग के लिए विशिष्ट हैं और उत्पादों के तकनीकी मापदंडों को व्यापक रूप से चित्रित करने के लिए उनकी संख्या बहुत बड़ी हो सकती है। तकनीकी संकेतक बताते हैं कि एक नया उपकरण किस हद तक उत्पादन या कार्य की आवश्यकता को पूरा करता है, और यह किस हद तक उसी प्रक्रिया के लिए उपयोग की जाने वाली या डिज़ाइन की गई अन्य मशीनों से जुड़ा हुआ है।

डिज़ाइन (या कार्यान्वयन) शुरू करने से पहले, उस उद्देश्य से पूरी तरह परिचित होना आवश्यक है जिसके लिए उपकरण बनाया जा रहा है (कार्यान्वयन), उस तकनीकी प्रक्रिया का अध्ययन करें जिसमें इसका उपयोग किया जाएगा, और दायरे का स्पष्ट विचार प्राप्त करें नये उत्पाद द्वारा किये जाने वाले कार्य का. यह सब नई मशीन (डिवाइस) उत्पाद के तकनीकी मूल्यांकन में प्रतिबिंबित होना चाहिए।

किसी उद्यम की गतिविधियों के मूल्यांकन में उत्पादन के परिणामों और लागतों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। हालाँकि, अभ्यास से पता चलता है कि केवल लागत-परिणाम दृष्टिकोण के संकेतकों का उपयोग करके उत्पादन इकाइयों का आकलन करने का उद्देश्य हमेशा उच्च अंतिम प्रदर्शन परिणाम प्राप्त करना, आंतरिक भंडार ढूंढना नहीं होता है, और वास्तव में समग्र दक्षता बढ़ाने में योगदान नहीं देता है।

2 नियंत्रण प्रणाली की मुख्य लागतों की गणना

मशीनीकरण और स्वचालन साधनों को शुरू करने की आर्थिक दक्षता का निर्धारण करते समय, निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर प्राप्त किए जाने चाहिए:

मशीनीकरण और स्वचालन के प्रस्तावित साधन तकनीकी और आर्थिक रूप से कितने प्रगतिशील हैं और क्या उन्हें कार्यान्वयन के लिए स्वीकार किया जाना चाहिए;

उत्पादन में कार्यान्वयन से प्रभाव की भयावहता क्या है?

एक नियंत्रण प्रणाली बनाने की मुख्य लागत में, एक नियम के रूप में, पूर्व-डिज़ाइन और डिज़ाइन कार्य एसएन की लागत और नियंत्रण प्रणाली में स्थापित विशेष उपकरणों की खरीद के लिए लागत शामिल होती है। साथ ही, डिजाइन कार्य की लागत में परियोजना के विकास से जुड़ी लागतों के अलावा, सॉफ्टवेयर विकसित करने और नियंत्रण प्रणाली को लागू करने की लागत, और उपकरण की लागत - नियंत्रण कंप्यूटर की लागत के अलावा शामिल है। उपकरण, जानकारी तैयार करने, प्रसारित करने और प्रदर्शित करने के लिए उपकरण, तकनीकी उपकरणों की उन इकाइयों की लागत, जिनका आधुनिकीकरण या विकास प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली में उपकरणों की परिचालन स्थितियों के कारण होता है - स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली। नियंत्रण प्रणाली बनाने की लागत के अलावा, उद्यम इसके संचालन की लागत भी वहन करता है। इस प्रकार, नियंत्रण प्रणाली की वार्षिक लागत हैं:

(30)

जहां T परिचालन समय है; आमतौर पर टी = 5 - 7 वर्ष; - वार्षिक परिचालन लागत, रगड़।

नियंत्रण प्रणाली के लिए परिचालन लागत:

(31)

कहाँ - नियंत्रण प्रणाली की सेवा करने वाले कर्मियों की वार्षिक वेतन निधि, रूबल; - धन के लिए मूल्यह्रास शुल्क और शुल्क, रगड़; - उपयोगिताओं की लागत (बिजली, पानी, आदि), रगड़; - सामग्री और घटकों की वार्षिक लागत, रगड़ें।

निधियों के लिए मूल्यह्रास शुल्क और शुल्क:

(32)

कहाँ - आई-वें प्रकार के उपकरण की लागत, रूबल; - i-वें प्रकार के उपकरण के लिए मूल्यह्रास गुणांक; - निधियों के लिए कटौती का गुणांक.

नियंत्रण प्रणाली की सेवा करने वाले कर्मियों की वार्षिक वेतन निधि:

(33)

कहाँ - प्रति वर्ष सेवा कर्मियों का परिचालन समय, एच; - सेवा कर्मियों की औसत प्रति घंटा दर, रगड़; - दुकान ओवरहेड अनुपात; एम′ - नियंत्रण प्रणाली और तकनीकी उपकरणों के विशेष उपकरणों, लोगों की सेवा करने वाले कर्मियों की संख्या।

नियंत्रण प्रणाली के लागत अनुमान में निम्नलिखित लागत मदें शामिल हैं:

पूंजीगत उपकरण की लागत;

अतिरिक्त उपकरणों की लागत;

श्रमिकों का वेतन;

सामाजिक आवश्यकताओं के लिए योगदान;

मशीन के समय की लागत;

उपरिव्यय

Sosn कलाकारों का मूल वेतन, रूबल, सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

साथ बुनियादी = टी ठंडा *टी साथ *बी, (34)

जहां tс कार्य दिवस की अवधि है, घंटे (tс = 8 घंटे); - 1 व्यक्ति-घंटे की लागत (प्रति माह काम किए जाने वाले घंटों की संख्या से मासिक वेतन को विभाजित करके निर्धारित), रूबल-घंटा।

1 व्यक्ति-घंटे की औसत लागत 75 रूबल है

कार्य की श्रम तीव्रता 30.8 मानव दिवस है।

साथ बुनियादी = 30.8 * 8 * 75 = 18,480 रूबल। (35)

अतिरिक्त वेतन अतिरिक्त वेतन, रूबल, मूल वेतन के 15% की राशि में स्वीकार किया जाता है।

जोड़ें = 0.15 * 18,480 = 2,772 रूबल।

सामाजिक जरूरतों के लिए योगदान सोच, रूबल, की गणना 26.2% की राशि में मूल और अतिरिक्त मजदूरी की राशि से की जाती है

साथ प्रतिवेदन = 0.262 * (सी बुनियादी + सी अतिरिक्त ), (36)

सॉच = 0.262 * (18480 + 2772) = 5568 रूबल।

सामग्री एसएम की लागत हैं:

सी1 - पीएलसी-150 माइक्रोकंट्रोलर की लागत (औसत लागत 10,000 रूबल);

सी2 - बिजली आपूर्ति की लागत (औसत लागत 1800 रूबल);

सी3 - सेंसर उपकरण की लागत (औसत लागत 4000 रूबल);

C4 - एक पीसी की लागत (एक पीसी की औसत लागत 15,000 रूबल है, पेंटियम DC E6700, GA-EG41MFT-US2H,2 x 2GB,500Gb);

सी5 - अन्य खर्च (उपभोग्य वस्तुएं, तार, फास्टनिंग्स, आदि);

सेमी = C1 + C2 + C3 + C4 + C5

सी1 = 10,000 रूबल।

सी2 = 1800 रूबल।

सी3 = 4000 रूबल।

सी4 = 15,000 रूबल।

सी5 = 9000 रूबल।

सेमी =10000+1800+4000+15000+9000= 39800 रूबल।

मशीन समय वह अवधि है जिसके दौरान एक मशीन (इकाई, मशीन, आदि) किसी उत्पाद पर सीधे मानव प्रभाव के बिना प्रसंस्करण या स्थानांतरण पर काम करती है।

कंप्यूटर समय की लागत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

साथ एमवी = टी मूंग * सी शहीद , (37)

जहां तमाश तकनीकी साधनों के उपयोग का समय है, एच;

सीएमसीएच - एक मशीन घंटे की लागत, जिसमें तकनीकी उपकरणों का मूल्यह्रास, रखरखाव और मरम्मत की लागत, बिजली की लागत, रूबल-घंटा शामिल है।

तकनीकी साधनों का उपयोग करने के लिए आवश्यक समय कलाकार के काम की श्रम तीव्रता के बराबर है और 412 घंटे है।

एक मशीन घंटे की लागत 17 रूबल है।

एसएमवी = 412 * 17 = 7004 रूबल।

स्नैक की ओवरहेड लागत में प्रबंधन और रखरखाव से जुड़ी सभी लागतें शामिल हैं। इस मामले में ऐसा कोई खर्च नहीं है.

एक स्वचालित उद्यम प्रणाली के विकास के लिए लागत अनुमान तालिका 0 में प्रस्तुत किया गया है।

तालिका 6 - विकास लागत

व्यय मद राशि, रगड़। सामग्री की कुल लागत का प्रतिशत 39800 54.2 मूल वेतन 1848025.1 अतिरिक्त वेतन 27723.7 सामाजिक आवश्यकताओं के लिए योगदान 55687.5 मशीन समय की लागत 70049.5 कुल 73624100

इस प्रकार, नियंत्रण प्रणाली की लागत 73,624 रूबल है।

चित्र 56 - नियंत्रण प्रणाली के लिए मूल लागत

3 उत्पादन प्रक्रियाओं का संगठन

उत्पादन प्रक्रियाओं के संगठन में भौतिक वस्तुओं के उत्पादन के लिए लोगों, उपकरणों और श्रम की वस्तुओं को एक ही प्रक्रिया में एकजुट करना शामिल है, साथ ही बुनियादी, सहायक और सेवा प्रक्रियाओं के स्थान और समय में तर्कसंगत संयोजन सुनिश्चित करना शामिल है। उत्पादन संरचना के गठन का एक मुख्य पहलू उत्पादन प्रक्रिया के सभी घटकों के परस्पर जुड़े कामकाज को सुनिश्चित करना है: प्रारंभिक संचालन, मुख्य उत्पादन प्रक्रियाएं और रखरखाव। विशिष्ट उत्पादन और तकनीकी स्थितियों के लिए कुछ प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए सबसे तर्कसंगत संगठनात्मक रूपों और तरीकों को व्यापक रूप से प्रमाणित करना आवश्यक है।

उत्पादन प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के सिद्धांत उन शुरुआती बिंदुओं का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनके आधार पर उत्पादन प्रक्रियाओं का निर्माण, संचालन और विकास किया जाता है।

विभेदीकरण के सिद्धांत में उत्पादन प्रक्रिया को अलग-अलग भागों (प्रक्रियाओं, संचालन) में विभाजित करना और उन्हें उद्यम के संबंधित विभागों को सौंपना शामिल है। विभेदीकरण का सिद्धांत संयोजन के सिद्धांत का विरोध करता है, जिसका अर्थ है एक साइट, कार्यशाला या उत्पादन के भीतर कुछ प्रकार के उत्पादों के उत्पादन के लिए विभिन्न प्रक्रियाओं के सभी या कुछ हिस्सों का एकीकरण। उत्पाद की जटिलता, उत्पादन की मात्रा और उपयोग किए गए उपकरणों की प्रकृति के आधार पर, उत्पादन प्रक्रिया को किसी एक उत्पादन इकाई (कार्यशाला, क्षेत्र) में केंद्रित किया जा सकता है या कई इकाइयों में फैलाया जा सकता है।

एकाग्रता के सिद्धांत का अर्थ है तकनीकी रूप से सजातीय उत्पादों के निर्माण या उद्यम के अलग-अलग कार्यस्थलों, क्षेत्रों, कार्यशालाओं या उत्पादन सुविधाओं में कार्यात्मक रूप से सजातीय कार्य के प्रदर्शन के लिए कुछ उत्पादन कार्यों की एकाग्रता। उत्पादन के अलग-अलग क्षेत्रों में समान कार्य को केंद्रित करने की व्यवहार्यता निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: तकनीकी तरीकों की समानता जिसके लिए एक ही प्रकार के उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है; उपकरण की क्षमताएं, जैसे मशीनिंग केंद्र; कुछ प्रकार के उत्पादों की उत्पादन मात्रा में वृद्धि; कुछ प्रकार के उत्पादों के उत्पादन पर ध्यान केंद्रित करने या समान कार्य करने की आर्थिक व्यवहार्यता।

आनुपातिकता का सिद्धांत उत्पादन प्रक्रिया के व्यक्तिगत तत्वों के प्राकृतिक संयोजन में निहित है, जो उनके बीच एक निश्चित मात्रात्मक संबंध में व्यक्त होता है। इस प्रकार, उत्पादन क्षमता में आनुपातिकता साइट क्षमताओं या उपकरण लोड कारकों की समानता को मानती है। इस मामले में, खरीद दुकानों का थ्रूपुट यांत्रिक दुकानों के रिक्त स्थान की आवश्यकता से मेल खाता है, और इन दुकानों का थ्रूपुट आवश्यक भागों के लिए असेंबली दुकान की जरूरतों से मेल खाता है। इसमें प्रत्येक कार्यशाला में इतनी मात्रा में उपकरण, स्थान और श्रम की आवश्यकता शामिल है जो उद्यम के सभी विभागों के सामान्य संचालन को सुनिश्चित कर सके। एक ओर मुख्य उत्पादन और दूसरी ओर सहायक और सेवा इकाइयों के बीच समान थ्रूपुट अनुपात मौजूद होना चाहिए।

4.4 पांचवें अध्याय पर निष्कर्ष

इस अध्याय में, डिप्लोमा परियोजना के असाइनमेंट के अनुसार, स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों को लागू करने की आर्थिक दक्षता निर्धारित की गई थी। मुख्य प्रावधानों की भी समीक्षा की गई और नियंत्रण प्रणाली की मुख्य लागतों की गणना की गई।

5. जीवन सुरक्षा एवं पर्यावरण संरक्षण

1 जीवन सुरक्षा

जटिल स्वचालित नियंत्रण प्रणालियाँ बनाते समय, सिस्टम डिज़ाइन का तेजी से अभ्यास किया जा रहा है, जिसके शुरुआती चरणों में कार्यस्थल सुरक्षा और एर्गोनोमिक समर्थन के मुद्दे उठाए जाते हैं, जिसमें पूरे सिस्टम की दक्षता और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए बड़े भंडार होते हैं। यह कार्यस्थल पर रहने के दौरान मानवीय कारक के व्यापक विचार के कारण है। सुरक्षा उपायों का मुख्य उद्देश्य मानव स्वास्थ्य को हानिकारक कारकों से बचाना है, जैसे बिजली का झटका, अपर्याप्त प्रकाश, कार्यस्थल में शोर के स्तर में वृद्धि, कार्य क्षेत्र में हवा का तापमान बढ़ना या कम होना, हवा में आर्द्रता में वृद्धि या कमी, हवा में वृद्धि या कमी गतिशीलता। यह सब मानव-मशीन प्रणाली के विकास के दौरान और इसके संचालन के दौरान किए गए अर्थ, तर्क और अनुक्रम में परस्पर जुड़ी प्रक्रियाओं और गतिविधियों के एक सेट के संचालन और कार्यान्वयन के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है। डिप्लोमा प्रोजेक्ट का विषय है "ओवेन माइक्रोकंट्रोलर के लिए एक सॉफ्टवेयर मॉड्यूल के विकास के साथ कार धोने के बाद अपशिष्ट जल उपचार की प्रक्रिया के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली।" इस कार्यस्थल की विशिष्टताओं के कारण, उद्यम क्लोरीन का उपयोग करके अपशिष्ट जल को शुद्ध करता है, और क्लोरीन को एक खतरनाक रासायनिक पदार्थ (एचएएस) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

इसलिए, स्वास्थ्य सुरक्षा और उच्च श्रम उत्पादकता सुनिश्चित करने के लिए, खतरनाक रासायनिक उत्सर्जन की संभावना वाले उद्यम में काम करते समय खतरनाक और हानिकारक कारकों की जांच करना आवश्यक है।

खतरनाक रसायनों के साथ काम करते समय खतरनाक और हानिकारक कारक

दुर्घटनाओं और आपदाओं के दौरान आपातकालीन रासायनिक रूप से खतरनाक पदार्थों (एचएएस) के साथ जहर तब होता है जब खतरनाक पदार्थ श्वसन और पाचन अंगों, त्वचा और श्लेष्म झिल्ली के माध्यम से शरीर में प्रवेश करते हैं। घावों की प्रकृति और गंभीरता निम्नलिखित मुख्य कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है: विषाक्त प्रभाव का प्रकार और प्रकृति, विषाक्तता की डिग्री, प्रभावित वस्तु (क्षेत्र) में रसायनों की एकाग्रता और मानव जोखिम का समय।

उपरोक्त कारक घावों की नैदानिक ​​​​अभिव्यक्तियाँ भी निर्धारित करेंगे, जो प्रारंभिक अवधि में हो सकती हैं:

) जलन की घटनाएं - खांसी, गले में खराश और खराश, आंखों से पानी निकलना और दर्द, सीने में दर्द, सिरदर्द;

) केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) से घटनाओं में वृद्धि और विकास - सिरदर्द, चक्कर आना, नशा और भय की भावना, मतली, उल्टी, उत्साह की स्थिति, आंदोलनों का बिगड़ा हुआ समन्वय, उनींदापन, सामान्य सुस्ती, उदासीनता, आदि।

खतरनाक और हानिकारक कारकों से सुरक्षा

क्लोरीन के उत्सर्जन को रोकने के लिए, उद्यम को सुरक्षा नियमों का सख्ती से पालन करना चाहिए, खतरनाक पदार्थों को संभालते समय निर्देश प्रदान करना चाहिए और खतरनाक पदार्थों के प्रवेश को नियंत्रित करना चाहिए।

आपातकालीन स्थितियों के मामले में उद्यम के पास सुरक्षात्मक उपकरण होने चाहिए। सुरक्षा के ऐसे साधनों में से एक है जीपी-7 गैस मास्क। गैस मास्क को किसी व्यक्ति के श्वसन तंत्र, दृष्टि और चेहरे को विषाक्त पदार्थों, जैविक एरोसोल और रेडियोधर्मी धूल (एएस, बीए और आरपी) से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

चित्र 57 - गैस मास्क जीपी-7

गैस मास्क GP-7: 1 - सामने का भाग; 2 - फ़िल्टर-अवशोषित बॉक्स; 3 - बुना हुआ कवर; 4 - इनहेलेशन वाल्व असेंबली; 5 - इंटरकॉम (झिल्ली); 6 - साँस छोड़ना वाल्व असेंबली; 7 - शटर; 8 - हेडप्लेट (पश्चकपाल प्लेट); 9 - ललाट का पट्टा; 10 - मंदिर की पट्टियाँ; 11 - गाल की पट्टियाँ; 12 - बकल; 13 - बैग.

GP-7 गैस मास्क आबादी के लिए गैस मास्क के नवीनतम और सबसे उन्नत मॉडलों में से एक है। जहरीले, रेडियोधर्मी, जीवाणु, आपातकालीन रासायनिक रूप से खतरनाक पदार्थों (एचएएस) के वाष्पों के खिलाफ अत्यधिक प्रभावी सुरक्षा प्रदान करता है। इसमें सांस लेने का प्रतिरोध कम है, विश्वसनीय सीलिंग और सिर पर सामने के हिस्से का हल्का दबाव प्रदान करता है। इसके कारण, इसका उपयोग 60 वर्ष से अधिक उम्र के लोग और फुफ्फुसीय और हृदय रोगों वाले रोगी कर सकते हैं।

चित्र 58 - जीपी-7 की सुरक्षात्मक कार्रवाई का समय

चित्र 59 - जीपी-7 की तकनीकी विशेषताएं

क्लोरीन उत्सर्जन दुर्घटना की स्थिति में क्या करें?

खतरनाक पदार्थों के साथ दुर्घटना के बारे में जानकारी प्राप्त होने पर, श्वसन सुरक्षा, त्वचा सुरक्षा (लबादा, केप) पहनें, दुर्घटना क्षेत्र को रेडियो (टेलीविजन) संदेश में बताई गई दिशा में छोड़ दें।

आपको रासायनिक संदूषण क्षेत्र से हवा की दिशा के लंबवत दिशा में बाहर निकलना चाहिए। साथ ही, सुरंगों, खड्डों और खाइयों को पार करने से बचें - निचले स्थानों में क्लोरीन की सांद्रता अधिक होती है।

यदि खतरनाक क्षेत्र को छोड़ना असंभव है, तो कमरे में रहें और आपातकालीन सीलिंग करें: खिड़कियां, दरवाजे, वेंटिलेशन के उद्घाटन, चिमनी को कसकर बंद करें, खिड़कियों और फ्रेम के जोड़ों में दरारें सील करें और ऊपरी मंजिलों तक जाएं। इमारत।

चित्र 60 - दूषित क्षेत्र से निकासी की योजना

खतरे के क्षेत्र को छोड़ने के बाद, अपने बाहरी कपड़े उतारें, बाहर छोड़ें, स्नान करें, अपनी आँखें और नासोफरीनक्स को धोएँ। यदि विषाक्तता के लक्षण दिखाई देते हैं: आराम करें, गर्म पानी पियें, डॉक्टर से परामर्श लें।

क्लोरीन विषाक्तता के लक्षण: छाती में तेज दर्द, सूखी खांसी, उल्टी, आंखों में दर्द, लार निकलना, गतिविधियों के समन्वय में कमी।

व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण: सभी प्रकार के गैस मास्क, पानी या 2% सोडा घोल (1 चम्मच प्रति गिलास पानी) से सिक्त धुंध पट्टी।

आपातकालीन देखभाल: पीड़ित को खतरे वाले क्षेत्र से हटा दें (केवल लेटकर परिवहन करें), उन कपड़ों को हटा दें जो सांस लेने में बाधा डाल रहे हैं, 2% सोडा घोल खूब पिएं, उसी घोल से आंखें, पेट, नाक धोएं, आंखों को 30 से धोएं एल्ब्यूसिड का % घोल. अँधेरा कमरा, काला चश्मा.

5.2 पर्यावरण संरक्षण

मानव स्वास्थ्य सीधे तौर पर पर्यावरण और मुख्य रूप से उसके द्वारा पीने वाले पानी की गुणवत्ता पर निर्भर करता है। पानी की गुणवत्ता मानव शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों, उसके प्रदर्शन और समग्र कल्याण को प्रभावित करती है। यह अकारण नहीं है कि पारिस्थितिकी और विशेष रूप से स्वच्छ जल की समस्या पर इतना ध्यान दिया जाता है।

उन्नत तकनीकी प्रगति के हमारे समय में, पर्यावरण अधिकाधिक प्रदूषित होता जा रहा है। औद्योगिक उद्यमों से अपशिष्ट जल प्रदूषण विशेष रूप से खतरनाक है।

अपशिष्ट जल में सबसे व्यापक प्रदूषक पेट्रोलियम उत्पाद हैं - तेल, ईंधन तेल, मिट्टी के तेल, तेल और उनकी अशुद्धियों से हाइड्रोकार्बन का एक अज्ञात समूह, जो अपनी उच्च विषाक्तता के कारण, यूनेस्को के अनुसार, दस सबसे खतरनाक पर्यावरण प्रदूषकों में से हैं। पेट्रोलियम उत्पाद पायसीकृत, घुले हुए रूप में घोल में मौजूद हो सकते हैं और सतह पर एक तैरती हुई परत बना सकते हैं।

पेट्रोलियम उत्पादों के साथ अपशिष्ट जल प्रदूषण के कारक

पर्यावरण प्रदूषकों में से एक तेल युक्त अपशिष्ट जल है। वे तेल उत्पादन और उपयोग के सभी तकनीकी चरणों में बनते हैं।

पर्यावरण प्रदूषण को रोकने की समस्या को हल करने की सामान्य दिशा अपशिष्ट-मुक्त, कम-अपशिष्ट, अपशिष्ट-मुक्त और कम-अपशिष्ट उद्योगों का निर्माण है। इस संबंध में, उपभोक्ताओं को पेट्रोलियम उत्पादों को स्वीकार, भंडारण, परिवहन और वितरित करते समय, उनके नुकसान को यथासंभव रोकने या कम करने के लिए सभी आवश्यक उपाय किए जाने चाहिए। तेल डिपो और पंपिंग स्टेशनों पर तेल और पेट्रोलियम उत्पादों को परिष्कृत करने के लिए तकनीकी साधनों और तकनीकी तरीकों में सुधार करके इस समस्या का समाधान किया जाना चाहिए। इसके साथ ही, विभिन्न उद्देश्यों के लिए स्थानीय संग्रह उपकरण एक उपयोगी भूमिका निभा सकते हैं, जो उन्हें उत्पादों के रिसाव या रिसाव को उनके शुद्ध रूप में एकत्र करने की अनुमति देते हैं, जिससे उन्हें पानी के साथ निकालने से रोका जा सकता है।

उपर्युक्त साधनों के उपयोग की सीमित संभावनाओं के साथ, पेट्रोलियम उत्पादों से दूषित अपशिष्ट जल तेल डिपो में उत्पन्न होता है। मौजूदा नियामक दस्तावेजों की आवश्यकताओं के अनुसार, वे काफी गहरी सफाई के अधीन हैं। तेल युक्त पानी को शुद्ध करने की तकनीक परिणामी तेल उत्पाद - जल प्रणाली की चरण-फैलाव स्थिति द्वारा निर्धारित की जाती है। पानी में पेट्रोलियम उत्पादों का व्यवहार, एक नियम के रूप में, पानी के घनत्व की तुलना में उनके कम घनत्व और पानी में बेहद कम घुलनशीलता के कारण होता है, जो भारी ग्रेड के लिए शून्य के करीब है। इस संबंध में, पेट्रोलियम उत्पादों से पानी को शुद्ध करने की मुख्य विधियाँ यांत्रिक और भौतिक-रासायनिक हैं। यांत्रिक तरीकों में से, अवसादन का सबसे अधिक उपयोग पाया गया है, और कुछ हद तक, निस्पंदन और सेंट्रीफ्यूजेशन का। भौतिक रसायन विधियों में से, प्लवनशीलता, जिसे कभी-कभी यांत्रिक विधि के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, गंभीर ध्यान आकर्षित करती है।

निपटान टैंकों और रेत जालों का उपयोग करके पेट्रोलियम उत्पादों से अपशिष्ट जल का उपचार

रेत जाल को 200-250 माइक्रोन के कण आकार के साथ यांत्रिक अशुद्धियों को अलग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यांत्रिक अशुद्धियों (रेत, स्केल, आदि) के प्रारंभिक पृथक्करण की आवश्यकता इस तथ्य से निर्धारित होती है कि रेत जाल की अनुपस्थिति में, ये अशुद्धियाँ अन्य उपचार सुविधाओं में जारी की जाती हैं और इस तरह बाद के संचालन को जटिल बनाती हैं।

रेत जाल का संचालन सिद्धांत तरल प्रवाह में ठोस भारी कणों की गति को बदलने पर आधारित है।

रेत जाल को क्षैतिज में विभाजित किया गया है, जिसमें तरल एक क्षैतिज दिशा में चलता है, जिसमें पानी की सीधी या गोलाकार गति होती है, ऊर्ध्वाधर, जिसमें तरल लंबवत ऊपर की ओर बढ़ता है, और रेत जाल पानी के पेचदार (अनुवादात्मक-घूर्णी) आंदोलन के साथ होता है। . उत्तरार्द्ध, एक पेंच आंदोलन बनाने की विधि के आधार पर, स्पर्शरेखा और वातित में विभाजित हैं।

सबसे सरल क्षैतिज रेत जाल त्रिकोणीय या समलम्बाकार क्रॉस-सेक्शन वाले टैंक हैं। रेत जाल की गहराई 0.25-1 मीटर है। उनमें पानी की गति की गति 0.3 मीटर/सेकेंड से अधिक नहीं है। गोलाकार जल संचलन वाले रेत जाल एक गोल शंक्वाकार आकार के टैंक के रूप में बनाए जाते हैं जिसमें अपशिष्ट जल के प्रवाह के लिए एक परिधीय ट्रे होती है। कीचड़ को एक शंक्वाकार तल में एकत्र किया जाता है, जहां से इसे प्रसंस्करण या निपटान के लिए भेजा जाता है। 7000 घन मीटर/दिन तक प्रवाह दर पर उपयोग किया जाता है। ऊर्ध्वाधर रेत जाल में आयताकार या गोल आकार होता है, जिसमें अपशिष्ट जल 0.05 मीटर/सेकेंड की गति से ऊर्ध्वाधर ऊपर की ओर प्रवाहित होता है।

रेत जाल का डिज़ाइन अपशिष्ट जल की मात्रा और निलंबित ठोस पदार्थों की सांद्रता के आधार पर चुना जाता है। सबसे अधिक इस्तेमाल क्षैतिज रेत जाल हैं। तेल डिपो के अनुभव से यह पता चलता है कि क्षैतिज रेत जाल को हर 2-3 दिनों में कम से कम एक बार साफ किया जाना चाहिए। रेत जाल की सफाई करते समय, आमतौर पर एक पोर्टेबल या स्थिर हाइड्रोलिक लिफ्ट का उपयोग किया जाता है।

अवसादन अपशिष्ट जल से मोटे तौर पर फैली हुई अशुद्धियों को अलग करने की सबसे सरल और सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि है, जो गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में निपटान टैंक के तल पर जमा हो जाती है या इसकी सतह पर तैरती है।

तेल परिवहन उद्यम (तेल डिपो, तेल पंपिंग स्टेशन) तेल और तेल उत्पादों से पानी इकट्ठा करने और शुद्ध करने के लिए विभिन्न निपटान टैंकों से सुसज्जित हैं। इस प्रयोजन के लिए, आमतौर पर मानक स्टील या प्रबलित कंक्रीट टैंक का उपयोग किया जाता है, जो अपशिष्ट जल उपचार की तकनीकी योजना के आधार पर भंडारण टैंक, सेटलिंग टैंक या बफर टैंक के मोड में काम कर सकते हैं।

तकनीकी प्रक्रिया के आधार पर, तेल डिपो और तेल पंपिंग स्टेशनों से दूषित पानी उपचार सुविधाओं में असमान रूप से प्रवाहित होता है। उपचार संयंत्रों में दूषित पानी की अधिक समान आपूर्ति के लिए, बफर टैंकों का उपयोग किया जाता है, जो जल वितरण और तेल संग्रह उपकरणों, अपशिष्ट जल और तेल की आपूर्ति और निर्वहन के लिए पाइप, एक स्तर गेज, श्वास उपकरण आदि से सुसज्जित होते हैं। चूँकि पानी में तेल तीन अवस्थाओं में होता है (आसानी से, अलग करना मुश्किल और घुलना), एक बार बफर टैंक में, आसानी से और आंशिक रूप से मुश्किल तेल को अलग करना पानी की सतह पर तैरता रहता है। इन टैंकों में 90-95% तक आसानी से अलग होने योग्य तेल अलग हो जाते हैं। ऐसा करने के लिए, उपचार संयंत्र सर्किट में दो या दो से अधिक बफर टैंक स्थापित किए जाते हैं, जो समय-समय पर संचालित होते हैं: भरना, व्यवस्थित करना, पंप करना। टैंक की मात्रा भरने, पंप करने और निपटान के समय के आधार पर चुनी जाती है, और निपटान का समय 6 से 24 घंटे तक लिया जाता है। इस प्रकार, बफर टैंक (निपटान टैंक) न केवल उपचार सुविधाओं के लिए अपशिष्ट जल की असमान आपूर्ति को सुचारू करते हैं , लेकिन पानी में तेल की सांद्रता को भी काफी कम कर देता है।

टैंक से रुके हुए पानी को बाहर पंप करने से पहले, तैरते हुए तेल और अवक्षेपित तलछट को पहले हटा दिया जाता है, जिसके बाद साफ पानी को बाहर पंप किया जाता है। तलछट को हटाने के लिए, टैंक के तल पर छिद्रित पाइपों से जल निकासी स्थापित की जाती है।

गतिशील अवसादन टैंकों की एक विशिष्ट विशेषता तरल पदार्थ के हिलने पर पानी में मौजूद अशुद्धियों को अलग करना है।

गतिशील निपटान टैंक या निरंतर निपटान टैंक में, तरल क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर दिशा में चलता है, इसलिए निपटान टैंक ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज में विभाजित होते हैं।

ऊर्ध्वाधर निपटान टैंक एक बेलनाकार या वर्गाकार (योजना में) टैंक होता है जिसका निचला भाग शंक्वाकार होता है ताकि निपटान तलछट को आसानी से एकत्र किया जा सके और पंप किया जा सके। ऊर्ध्वाधर निपटान टैंक में पानी की गति नीचे से ऊपर (कणों के निपटान के लिए) होती है।

एक क्षैतिज निपटान टैंक एक आयताकार टैंक है (योजना में) 1.5-4 मीटर ऊंचा, 3-6 मीटर चौड़ा और 48 मीटर तक लंबा। तल पर गिरी तलछट को विशेष स्क्रेपर्स के साथ गड्ढे में ले जाया जाता है, और हटा दिया जाता है यह हाइड्रोलिक एलिवेटर, पंप या अन्य उपकरणों का उपयोग करता है। नाबदान। एक निश्चित स्तर पर स्थापित स्क्रेपर्स और अनुप्रस्थ ट्रे का उपयोग करके तैरती हुई अशुद्धियों को हटा दिया जाता है।

पकड़े जाने वाले उत्पाद के आधार पर, क्षैतिज निपटान टैंकों को रेत जाल, तेल जाल, ईंधन तेल जाल, गैसोलीन जाल, ग्रीस जाल आदि में विभाजित किया जाता है। कुछ प्रकार के तेल जाल चित्र 0 में दिखाए गए हैं।

चित्र 61 - तेल जाल

रेडियल गोल आकार के निपटान टैंकों में, पानी केंद्र से परिधि तक या इसके विपरीत चलता है। अपशिष्ट जल उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले उच्च क्षमता वाले रेडियल सेटलिंग टैंक का व्यास 100 मीटर तक और गहराई 5 मीटर तक होती है।

केंद्रीय अपशिष्ट जल इनलेट के साथ रेडियल सेटलिंग टैंकों ने इनलेट वेग में वृद्धि की है, जिससे केंद्र में परिधीय अपशिष्ट जल इनलेट और शुद्ध पानी निकासी के साथ रेडियल सेटलिंग टैंक के संबंध में सेटलिंग टैंक की मात्रा के एक महत्वपूर्ण हिस्से का कम कुशल उपयोग होता है।

सेटलिंग टैंक की ऊंचाई जितनी अधिक होगी, किसी कण को ​​पानी की सतह पर तैरने में उतना ही अधिक समय लगेगा। और यह, बदले में, नाबदान की लंबाई में वृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है। नतीजतन, पारंपरिक डिजाइनों के तेल जाल में निपटान प्रक्रिया को तेज करना मुश्किल है। जैसे-जैसे निपटान टैंकों का आकार बढ़ता है, निपटान की हाइड्रोडायनामिक विशेषताएं बिगड़ती जाती हैं। तरल की परत जितनी पतली होती है, ऊपर चढ़ने (बसने) की प्रक्रिया उतनी ही तेज होती है, बाकी सभी चीजें समान होती हैं। इस स्थिति के कारण पतली परत वाले अवसादन टैंकों का निर्माण हुआ, जिन्हें डिज़ाइन के अनुसार ट्यूबलर और प्लेट में विभाजित किया जा सकता है।

ट्यूबलर सेटलिंग टैंक का कार्य तत्व 2.5-5 सेमी व्यास और लगभग 1 मीटर लंबाई वाला एक पाइप है। लंबाई प्रदूषण की विशेषताओं और प्रवाह के हाइड्रोडायनामिक मापदंडों पर निर्भर करती है। छोटे (10) और बड़े (60 तक) पाइप झुकाव वाले ट्यूबलर अवसादन टैंक का उपयोग किया जाता है।

कम पाइप ढलान वाले अवसादन टैंक एक आवधिक चक्र में काम करते हैं: जल शोधन और पाइपों की धुलाई। थोड़ी मात्रा में यांत्रिक अशुद्धियों वाले अपशिष्ट जल के स्पष्टीकरण के लिए इन निपटान टैंकों का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। बिजली चमकाने की दक्षता 80-85% है।

तीव्र झुकाव वाले ट्यूबलर अवसादन टैंकों में, ट्यूबों की व्यवस्था के कारण तलछट ट्यूबों से नीचे खिसक जाती है, और इसलिए उन्हें फ्लश करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

निपटान टैंकों का परिचालन समय व्यावहारिक रूप से ट्यूबों के व्यास पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि उनकी लंबाई के साथ बढ़ता है।

मानक ट्यूबलर ब्लॉक पॉलीविनाइल या पॉलीस्टाइनिन प्लास्टिक से बने होते हैं। आमतौर पर, ब्लॉकों का उपयोग लगभग 3 मीटर की लंबाई, 0.75 मीटर की चौड़ाई और 0.5 मीटर की ऊंचाई के साथ किया जाता है। ट्यूबलर तत्व का क्रॉस-अनुभागीय आकार 5x5 सेमी है। इन ब्लॉकों के डिज़ाइन से अनुभागों को इकट्ठा करना संभव हो जाता है उन्हें किसी भी क्षमता के लिए; अनुभागों या अलग-अलग ब्लॉकों को ऊर्ध्वाधर या क्षैतिज निपटान टैंकों में आसानी से स्थापित किया जा सकता है।

प्लेट अवसादन टैंक में समानांतर प्लेटों की एक श्रृंखला होती है, जिसके बीच तरल पदार्थ चलता रहता है। पानी और जमा (तैरती) तलछट की गति की दिशा के आधार पर, निपटान टैंकों को प्रत्यक्ष-प्रवाह वाले में विभाजित किया जाता है, जिसमें पानी और तलछट की गति की दिशाएं मेल खाती हैं; प्रतिधारा, जिसमें पानी और तलछट एक दूसरे की ओर बढ़ते हैं; क्रॉस, जिसमें पानी तलछट आंदोलन की दिशा में लंबवत चलता है। प्लेट काउंटरफ़्लो अवसादन टैंक सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

चित्र 62 - निपटान टैंक

ट्यूबलर और प्लेट अवसादन टैंक के फायदे छोटी निर्माण मात्रा के कारण उनकी लागत-प्रभावशीलता, धातु की तुलना में हल्के प्लास्टिक का उपयोग करने की संभावना और आक्रामक वातावरण में खराब नहीं होते हैं।

पतली परत वाले अवसादन टैंकों का एक सामान्य नुकसान आसानी से अलग होने वाले तेल के कणों और तेल, स्केल, रेत आदि के बड़े थक्कों को प्रारंभिक रूप से अलग करने के लिए एक कंटेनर बनाने की आवश्यकता है। थक्कों में शून्य उछाल होता है, उनका व्यास 10-15 सेमी तक पहुंच सकता है। कई सेंटीमीटर की गहराई के साथ. ऐसे थक्के पतली परत वाले अवसादन टैंकों को बहुत जल्दी नुकसान पहुंचाते हैं। यदि कुछ प्लेटें या पाइप ऐसे थक्कों से भर गए हैं, तो बाकी हिस्सों में द्रव का प्रवाह बढ़ जाएगा। इस स्थिति से नाबदान के संचालन में गिरावट आएगी। निपटान टैंकों के योजनाबद्ध आरेख चित्र 0 में दिखाए गए हैं।

5.3 पांचवें अध्याय पर निष्कर्ष

इस खंड में जीवन सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण के मुख्य मुद्दों पर चर्चा की गई। खतरनाक और हानिकारक उत्पादन कारकों का विश्लेषण किया गया। क्लोरीन की रिहाई के लिए सुरक्षात्मक उपाय भी विकसित किए गए। इसके अलावा, इस अध्याय ने पर्यावरण की रक्षा के मुख्य कार्यों की जांच की, और पेट्रोलियम उत्पादों से अपशिष्ट जल को शुद्ध करने के लिए एक क्षैतिज निपटान टैंक की स्थापना का प्रस्ताव दिया।

निष्कर्ष

इस डिप्लोमा प्रोजेक्ट में, कार धोने के बाद अपशिष्ट जल उपचार के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के लिए एक सॉफ्टवेयर घटक विकसित किया गया था।

संचालन की बुनियादी बातों और अपशिष्ट जल उपचार के आधुनिक तरीकों की समीक्षा की गई। साथ ही इन प्रक्रियाओं को स्वचालित करने की संभावना भी। नियंत्रण प्रणालियों के लिए मौजूदा हार्डवेयर (लॉजिक प्रोग्रामेबल पीएलसी नियंत्रक) और सॉफ्टवेयर का विश्लेषण किया गया।

कार धोने की अपशिष्ट जल उपचार प्रक्रिया को नियंत्रित करने के लिए नियंत्रण प्रणाली का हार्डवेयर विकसित किया गया है।

CoDeSys वातावरण में सिस्टम के कामकाज के लिए एक एल्गोरिदम विकसित किया गया है। ट्रेस मोड 6 वातावरण में एक विज़ुअल डिस्प्ले इंटरफ़ेस विकसित किया गया है।

ग्रन्थसूची

स्वचालन अपशिष्ट जल उपचार

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