Система многоэтапной очистки воды АльтсофтЭКО

После добычи из артезианской скважины вода проходит многоступенчатую очистку, чтобы она стала вкусной, без осадка и посторонних запахов. Автоматизированная система управляет технологическим циклом очистки, обеспечивает слаженную работу многочисленных исполнительных механизмов, что позволяет получать воду гарантированного качества. Систему на базе оборудования ОВЕН разработала и смонтировала «Фирма Альт Групп».

«Фирма Альт Групп» (г. Москва) разработала и смонтировала систему очистки и подготовки питьевой воды для цеха розлива на предприятии «Северная Чистая Вода» (г. Сургут, Ханты-Мансийский автономный округ). «Северная Чистая Вода» выпускает артезианскую воду высшей категории качества. На предприятии реализован полный цикл производства: от первоначальной очистки воды до розлива в бутылки. В связи с увеличением производственных мощностей потребовалось внедрение дополнительной системы. Основным требованием заказчика было связать отдельные этапы подготовки воды в единую автоматизированную систему управления (АСУ).

Для обеспечения бесперебойной работы системы в автоматическом режиме специалистами компании Фирма Альт Групп был разработан щит управления, обеспечивающий:

• контроль параметров технологического процесса;
• мониторинг и визуализацию состояния технологического оборудования;
• управление исполнительными механизмами;
• предупредительную и аварийную сигнализацию;
• блокировки и защиты, препятствующие развитию нештатных ситуаций;
• автоматическую регенерацию осадочных фильтров с настраиваемым фильтроциклом;
• поддержание заданного давления на входе осадочных фильтров независимо от режимов работы;
• автоматическую работу установки обратного осмоса;
• сведение параметров технологического процесса к единой мнемосхеме на панели оператора;
• ведение и хранение технологических журналов.

Система управления

Основным управляющим узлом является программируемое реле ОВЕН ПР102 с двумя модулями расширения ОВЕН ПРМ-24. Для проекта была выбрана модификация ПР102-24.2416.16.2 с 16 дискретными и 8 аналоговыми входами, 14 дискретными и 2 аналоговыми выходами, что позволило полностью решить задачу контроля на полевом уровне.

Функциональная схема очистки и подготовки питьевой воды

К программируемому реле подключены датчики давления (в том числе ПД100), частотный преобразователь, поплавковые датчики в баках с реагентами, счетчики с импульсным выходом.

Все параметры технологического процесса отображаются на панели оператора, которая соединена с ПР102 по протоколу MODBUS RTU через интерфейс RS-485.

Реле ПР102 управляет:

• 2 компрессорами;
• 5 насосами дозаторов различных реагентов;
• насосной станцией с тремя насосами (4,4 кВт);
• насосом обратного осмоса (5,5 кВт);
• 2 соленоидными клапанами.

Управление исполнительными механизмами осуществляется с помощью контакторов, интерфейсных миниатюрных реле.

Алгоритм управления АСУ

Датчик давления ПД100 контролирует уровень воды в емкости-реакторе коагуляции. В случае понижения уровня воды ниже установленного (параметр задается на панели оператора) включается скважинный насос. Одновременно происходит включение одного из компрессоров аэрации и насоса-дозатора коагулянта. Поплавковые выключатели, установленные в емкостях дозации, контролируют минимальный уровень реагента. В случае отсутствия реагентов происходит выключение скважинных насосов и вывод аварийного сообщения на панели оператора. Два компрессора работают поочередно по 20 минут.

Насосная станция, состоящая из трех насосов, подает воду на осадочные фильтры. Станция работает в частотно-каскадном режиме поддержания давления. В качестве сигнала обратной связи для преобразователя частоты используются показания датчика давления, в качестве уставки ПИД-регулятора – сигнал с аналогового выхода реле ПР102. Требуемое давление задается на экране панели оператора. Насосы запускаются через контактор и защищены автоматами защиты двигателя. В случае срабатывания автомата происходит переключение на следующий насос.

Производительность фильтров фиксируется расходомером. Когда через фильтры проходит установленный объем воды, щит последовательно отправляет команды на регенерацию каждого фильтра. Если в емкости не содержится достаточное количество воды для регенерации фильтра реле ПР102 фиксирует номер данного фильтра и позже отправляет команду на его регенерацию в первую очередь.

После системы фильтрации и удаления всех примесей вода поступает на систему обратного осмоса.

Обратный осмос запускается в работу автоматически в зависимости от уровня воды в емкости. Контроль уровня воды в емкости осуществляется кондуктометрическим датчиком уровня ОВЕН ДС.П.3.

Система обратного осмоса имеет ряд защит, которые обеспечивают аварийную остановку в случаях:

• сухого хода;
• высокого давления на мембранах и после мембран;
• перекоса трансмембранного давления;
• работы без антискаланта (ингибитор осадкообразования) в емкости.

Контроль качества воды осуществляется с помощью датчика электропроводности. Параметры давления и расходов воды в обратном осмосе фиксируются в журнале на панели оператора.

Итоги проекта

Внедрение системы многоэтапной очистки воды АльтсофтЭКО позволила предприятию «Северная Чистая Вода» запустить дополнительную линию розлива и увеличить объем выпускаемой продукции почти в два раза. Комплексная система автоматизации снизила количество ручных операций и облегчила работу обслуживающего персонала.

Работы по проекту были выполнены в сжатые сроки, чтобы не допустить простоя оборудования предприятия, поставляющего воду в магазины и офисы Сургута. Во время внедрения приходилось оперативно решать нестандартные задачи. Так, например, из-за большой глубины скважины и низкой температуры воды (около 3-4 ℃) возникали сложности в настройке дозирования коагулянта и корректора Ph, а значительные электромагнитные помехи в цехе приводили к ложным срабатываниям оптопар на платах управляющих клапанов и насосов-дозаторов. Проблема была решена установкой дополнительных промежуточных реле для гальванической развязки.