3 Автоматизация производства

Рациональное использование автоматизации экономически очень эффективно. Автоматизация позволяет освободить из производственного процесса часть рабочих, приводит к значительному повышению продуктивности живого труда и часто приводит к увеличению выпуска продукции на том же технологическом оборудовании и тех же площадях. Во многих случаях качество продукции и выход увеличиваются, потери и брак сокращаются, а расход сырья, энергии и других составляющих себестоимости уменьшаются.

3.1 Анализ технологического процесса и выбор параметров контроля и регулирования

При построении систем автоматизации производственных процессов необходимо определить величины, подлежащие контролю и регулированию. Объектом автоматизации является аэротенк.

Аэротенк предназначен для удаления примесей органического характера из сточных вод.

Процесс биологической очистки активным илом широко применяется для обработки как промышленных так и хозяйственно-бытовых стоков. Для его интенсификации используются два приема:

– аэрация сточной жидкости в аэротенке;

– создание в нем больших концентраций активного ила, что достигается отделением ила от очищенной жидкости и возвратом уплотненного ила в аэротенк.

В аэротенке, представляющем собой проточный микробиологический культиватор, происходят процессы окисления органических загрязнений и роста активного ила. Чтобы скорость процесса окисления не лимитировалась концентрацией растворенного кислорода, объем аэротенка интенсивно продувается воздухом. За счет аэрации происходит перемешивание жидкости и частиц активного ила. Сущность процесса состоит в том, что растворенные органические вещества потребляются микроорганизмами, причем часть органических веществ окисляется, а часть трансформируется в биомассу.

Воздействие температуры подаваемой исходной жидкости не оказывает существенного влияния на ход технологического процесса, так как система способна к саморегулированию в определенном интервале температур, однако ее значительные скачки крайне негативно сказываются на процессе и могут говорить о нарушениях в системе, а следовательно данный параметр необходимо контролировать. Аналогично можно сказать о pH. Следовательно, в качестве регулирующего воздействия целесообразно использовать расход кислорода (воздуха), подаваемого в аэра-

тор. А в качестве параметра, по которому осуществляется регулирование – расход воздуха. Так как технологический аэратор представляет собой емкость, в качестве дополнительного параметра следует выбрать уровень жидкости в емкости, что позволит свести к минимуму влияние возмущения по расходу жидкости, поступающей на очистку. Следовательно, система автоматического регулирования режима работы аэратора должна состоять из контура регулирования концентрации кислорода с регулирующим воздействием в виде расхода воздуха подаваемого в аэратор и системы стабилизации уровня жидкости в резервуаре с управляющим воздействием в виде расхода жидкости, подаваемой в аэратор.

При работе данной установки необходимо предусмотреть регулирование и контроль уровня в аэротенке и подачи сточных вод, концентрацию растворенного кислорода, а также контроль температуры и pH.

Сведем все параметры в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Технологические параметры, подлежащие контролю и регулированию

Параметр	Номинальное значение	Допустимое отклонение	Контролируемый	Регулируемый
Расход сточных вод	1 м3/с	±10 %	+	+
Расход воздуха	1 м3/с	±10 %	+	+
Температура в аэротенке	15–25°С	±5 %	+	–
pH	6,5-8,5	±10 %	+	–
Уровень воды в аэротенке	4,7 м	±10 %	+	+