Автоматизация_ВиВ_23.06.2015 / РГЗ_МУ_АВТОМАТИЗ_СИСТ_ВиВ_ЗАОЧНИК_V12.01.2015_V111

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет

БАКАЛАВРИАТ

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ.

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Учебное пособие для выполнения самостоятельной работы

Заочная форма обучения

Электронное издание

Красноярск

СФУ

2015

УДК681.5(075.8) ББК38.6-5я73

А863

А863 Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. Расчетно– графическая работа: учебное пособие (заочная форма обучения) [Электронный ресурс] / А.П. Прокопьев, Р.Т. Емельянов, В.И. Иванчура. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. – Систем. требования:

PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/Vista/7; Adobe Reader V8.0 и выше. – Загл. с экрана.

В учебном пособии изложены материалы необходимые для выполнения самостоятельной работы по дисциплине «Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения». Рассматриваются вопросы составления функциональных схем систем автоматического контроля и регулирования, выбора средств измерения и регулирования.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Строительство» подготовки бакалавров заочной формы обучения.

УДК681.5(075.8) ББК38.6-5я73 © Сибирский федеральный

университет, 2015

Учебное издание Подготовлено к публикации редакционно-издательским

отделом БИК СФУ

Подписано в свет __.__.2015 г. Заказ ____. Тиражируется на машиночитаемых носителях.

Редакционно-издательский отдел Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79

Тел/факс [phone]. E-mail [e-mail] http://rio.sfu-kras.ru

2

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие предназначено для студентов бакалаврской подготовки заочной формы обучения, изучающих дисциплину «Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения». Выполнение расчетно–графического задания (РГЗ) предусмотрено учебным планом и является заключительным этапом обучения студентов по дисциплине. Тема РГЗ выдается ведущим преподавателем индивидуально каждому студенту.

Информационными источниками при выполнении работы является литература по технологии и автоматизации систем водоснабжения и водоотведения (ВиВ). Это учебники, учебные пособия, справочники, методические указания, а также каталоги, проспекты отечественных и зарубежных фирм.

Цель самостоятельной работы – систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний, получение практических навыков анализа технологического процесса и этапов автоматизации.

При выполнении работы решаются следующие задачи: описание технологического процесса, анализ системы ВиВ как объекта управления, освоение методов инженерного выбора технических приборов средств автоматизации, формирование функциональной схемы автоматизации.

Важным результатом самостоятельной работы является формирование функциональной схемы автоматизации (ФСА) технологического объекта управления (ТОУ) или технологического процесса (ТП) оформленная как плакат на формате А2, выбор необходимых средств автоматизации (в виде спецификации). Оформленная в соответствии с требованиями действующего на момент выполнения работы стандарта организации СТО 4.2–07 «Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности» [1] работа представляется студентом на кафедру. Принятие решения о допуске студента к защите самостоятельной работы осуществляется руководителем.

Расчетно-графическая работа может быть не допущена к защите при невыполнении существенных разделов «Задания», а также при грубых нарушениях правил оформления работы. Защита работы носит публичный характер, включает доклад студента с презентацией полученной средствами Microsoft Office PowerPoint и его обсуждение. В докладе студент освещает цель и задачи работы, раскрывает сущность выполненных этапов, дает обобщающие заключения по итогам работы.

3

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Расчетно–графическая работа по дисциплине «Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения» состоит из двух частей:

графической (лист формата А2);

текстовой, объемом 15-20 листов (пояснительная записка). Графическая часть представляется листом формата А2. На листе

изображается функциональная схема автоматизации (ФСА). Функциональная схема автоматизации является основным технологическим документом, определяющим функциональную структуру и объем автоматизации технологических процессов. Она представляет собой чертеж, на котором условными обозначениями совмещены и изображены два «слоя»:

технологический – объекты управления (т. е. технологические установки, аппараты, агрегаты и. т. п.) и связывающие их коммуникационные потоки. Формируется на основе схемы материальных потоков и их информационных переменных;

автоматизации – средства автоматизации (датчики, приборы, вычислительные устройства, промышленные контроллеры и компьютеры

ит.п.) с указанием связей между ними и технологическим оборудованием, а также связей между отдельными элементами автоматики. Формируется на основе структурной схемы САУ.

Текстовая часть самостоятельной работы оформляется в соответствии с требованиями действующего на момент выполнения работы стандарта организации СТО 4.2–07 должна содержать следующие разделы:

содержание;

введение;

анализ технологического процесса как объекта управления;

функциональная схема автоматизации (ФСА);

заключение;

список сокращений;

список использованных источников;

приложение.

4

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛОВ РАБОТЫ

2.1. Содержание

Содержание текстового документа включает заголовки структурных элементов, порядковые номера и заголовки всех разделов (подразделов, пунктов), обозначения и заголовки приложений. Заголовки записывают строчными буквами, с первой прописной. После каждого заголовка ставят отточие и приводят номер страницы, на которой начинается данный структурный элемент или раздел (подраздел, пункт).

Содержание оформляется в соответствии с требованиями стандарта организации СТО 4.2–07.

2.2. Введение

Во введении кратко характеризуются современные системы управления применяемые в технологических процессах водоснабжения и водоотведения. Рассматриваются основные достоинства автоматизации процессов определяющих актуальность применения их в управлении системами водоснабжения и водоотведения. Формулируются цель и задачи работы, методы и средства решения задач.

2.3. Анализ технологического процесса как объекта управления

По индивидуальному заданию в разделе описывается технологический процесс и аппараты, в которых он происходит. Описание сопровождается поясняющими схемами.

Пример оформления раздела «Анализ технологического процесса как объекта управления» приведен в приложении 1.

Выбор варианта индивидуального задания по описанию технологического процесса осуществляется по табл. 1 в соответствии с номером зачетной книжки студента. Номер варианта должен совпадать с числом, образованным двумя последними цифрами шифра (от 01 до 99). Помимо наименования устройства, системы или технологического процесса в табл. 1 имеется ссылка на номер рисунка и страницы по основным рекомендуемыми учебниками [2, 3]. Пользуясь этой ссылкой, студент находит исходную схему технологического процесса, а также ее описание.

Таблица 1

5

Темы индивидуального задания для анализа технологического процесса

Номер	Технологический процесс	Источник, номер
варианта		рисунка, страница
01	Автоматизация канализационной насосной станции	[2], рис. 3.18, с. 73
02	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.4, с. 78
03	Автоматизация процессов осветления вод	[2], рис. 4.8, с. 86
04	Автоматизация процессов коагуляции природных вод	[3], рис. 89, с. 157
05	Автоматизация систем водоподготовки	[2], рис. 4.13, с. 97
06	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.1, с. 99
07	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.8, с. 107
08	Автоматизация процессов обработки осадка	[2], рис. 5.9, с. 109
09	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 92, с. 160
	воды
10	Автоматизация процессов обеззараживания воды	[3], рис. 96, с. 165
11	Автоматизация процессов фторирования воды	[3], рис. 99, с. 168
12	Автоматизация процессов хлорирования воды	[2], рис. 4.11, с. 90
13	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 94, с. 163
	воды
14	Автоматизация стабилизационной обработки воды	[3], рис. 102, с.
		172
15	Автоматизация процессов осветления вод	[2], рис. 4.9, с. 87
16	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.2, с. 100
17	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.7, с. 107
18	Автоматизация процессов механической очистки	[3], рис. 103, с.
	сточных воды	174
19	Автоматизация процессов физико-химической очистки	[3], рис. 106, с.
	сточных воды	178
20	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.5, с. 79
21	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.3, с. 101
22	Автоматизация процессов обработки осадка	[2], рис. 5.10, с.
		111
23	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 95, с. 164
	воды
24	Автоматизация процессов реагентного умягчения воды	[3], рис. 100, с.
		170
25	Автоматизация процессов хлорирования воды	[2], рис. 4.12, с. 93
26	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.4, с. 102
27	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.6, с. 105
28	Автоматизация процессов биологической очистки	[3], рис. 107, с.
	сточных воды	180
29	Автоматизация процессов фторирования воды	[3], рис. 97, с. 167
30	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.6, с. 80
31	Автоматизация процессов сбраживания осадков	[3], рис. 108, с.
	сточных воды	181
32	Автоматизация процессов коагуляции природных вод	[3], рис. 91, с. 159
33	Автоматизация процессов механического	[3], рис. 110, с.
	обезвоживания осадков	184
34	Автоматизация процессов осветления вод	[2], рис. 4.10, с. 89
35	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.5, с. 104

6

Номер	Технологический процесс	Источник, номер
варианта		рисунка, страница
36	Автоматизация очистки производственных сточных вод	[2], рис. 5.11, с.
		115
37	Автоматизация процессов механического	[3], рис. 111, с.
	обезвоживания осадков	186
38	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 93, с. 162
	воды
39	Автоматизация стабилизационной обработки воды	[3], рис. 101, с.
		171
40	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.7, с. 82
41	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.5, с. 79
42	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.3, с. 101
43	Автоматизация процессов обработки осадка	[2], рис. 5.10, с.
		111
44	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 95, с. 164
	воды
45	Автоматизация процессов реагентного умягчения воды	[3], рис. 100, с.
		170
46	Автоматизация процессов хлорирования воды	[2], рис. 4.12, с. 93
47	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.4, с. 102
48	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.6, с. 105
49	Автоматизация процессов биологической очистки	[3], рис. 107, с.
	сточных воды	180
50	Автоматизация процессов фторирования воды	[3], рис. 97, с. 167
51	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.5, с. 79
52	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.3, с. 101
53	Автоматизация процессов обработки осадка	[2], рис. 5.10, с.
		111
54	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 95, с. 164
	воды
55	Автоматизация процессов реагентного умягчения воды	[3], рис. 100, с.
		170
56	Автоматизация процессов хлорирования воды	[2], рис. 4.12, с. 93
57	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.4, с. 102
58	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.6, с. 105
59	Автоматизация процессов биологической очистки	[3], рис. 107, с.
	сточных воды	180
60	Автоматизация процессов фторирования воды	[3], рис. 97, с. 167
61	Автоматизация канализационной насосной станции	[2], рис. 3.18, с. 73
62	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.4, с. 78
63	Автоматизация процессов осветления вод	[2], рис. 4.8, с. 86
64	Автоматизация процессов коагуляции природных вод	[3], рис. 89, с. 157
65	Автоматизация систем водоподготовки	[2], рис. 4.13, с. 97
66	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.1, с. 99
67	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.8, с. 107
68	Автоматизация процессов обработки осадка	[2], рис. 5.9, с. 109
69	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 92, с. 160
	воды
70	Автоматизация процессов обеззараживания воды	[3], рис. 96, с. 165

7

Номер	Технологический процесс	Источник, номер
варианта		рисунка, страница
71	Автоматизация процессов фторирования воды	[3], рис. 99, с. 168
72	Автоматизация процессов хлорирования воды	[2], рис. 4.11, с. 90
73	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 94, с. 163
	воды
74	Автоматизация стабилизационной обработки воды	[3], рис. 102, с.
		172
75	Автоматизация процессов осветления вод	[2], рис. 4.9, с. 87
76	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.2, с. 100
77	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.7, с. 107
78	Автоматизация процессов механической очистки	[3], рис. 103, с.
	сточных воды	174
79	Автоматизация процессов коагулирования воды	[2], рис. 4.6, с. 80
80	Автоматизация процессов физико-химической очистки	[3], рис. 106, с.
	сточных воды	178
81	Автоматизация процессов сбраживания осадков	[3], рис. 108, с.
	сточных воды	181
82	Автоматизация процессов коагуляции природных вод	[3], рис. 91, с. 159
83	Автоматизация процессов механического	[3], рис. 110, с.
	обезвоживания осадков	184
84	Автоматизация процессов осветления вод	[2], рис. 4.10, с. 89
85	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.5, с. 104
86	Автоматизация очистки производственных сточных вод	[2], рис. 5.11, с.
		115
87	Автоматизация процессов механического	[3], рис. 111, с.
	обезвоживания осадков	186
88	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 93, с. 162
	воды
89	Автоматизация стабилизационной обработки воды	[3], рис. 101, с.
		171
90	Автоматизация процессов обеззараживания воды	[3], рис. 96, с. 165
91	Автоматизация процессов фторирования воды	[3], рис. 99, с. 168
92	Автоматизация процессов хлорирования воды	[2], рис. 4.11, с. 90
93	Автоматизация процессов отстаивания и фильтрации	[3], рис. 94, с. 163
	воды
94	Автоматизация стабилизационной обработки воды	[3], рис. 102, с.
		172
95	Автоматизация процессов осветления вод	[2], рис. 4.9, с. 87
96	Автоматизация механической очистки сточных вод	[2], рис. 5.2, с. 100
97	Автоматизация биохимической очистки сточных вод	[2], рис. 5.7, с. 107
98	Автоматизация процессов механической очистки	[3], рис. 103, с.
	сточных воды	174
99	Автоматизация процессов физико-химической очистки	[3], рис. 106, с.
	сточных воды	178

2.4. Функциональная схема автоматизации

8

Функциональная схема по индивидуальному варианту задания (приложение 3) выполняется на листе формата А1 в условных обозначениях согласно ГОСТ 21.404-85. В пояснительной записке дается описание первичных преобразователей, регуляторов и исполнительных механизмов показанных на ФСА используя терминологию по ГОСТ

21.404-85.

В верхней части чертежей функциональных схем показываются технологические объекты, выполненные в условных обозначениях, первичные преобразователи измеряемых технологических параметров и запорная арматура. В нижней части чертежей функциональных схем располагаются преобразователи, устанавливаемые по месту, приборы, средства автоматизации и вычислительной техники, установленные на различных щитах.

9

Библиографический список

1.Стандарт организации СТО 4.2–07–2014 Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. – Введ. 09.01.2014. – Красноярск : ИПК СФУ, 2014. – 60 с.

2.Паршин, Д.Я. Автоматизация процессов очистки природных и сточных вод / Д.Я. Паршин, В.В. Муханов. – Ростов-на-Дону: Рос. гос.

строит. ун-т, 2008. – 115 с.

3.Рульнов, А. А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения: учебник / А. А. Рульнов, К. Ю. Евстафьев. – М.: ИНФРА-

М, 2007. – 205 с.

4.ГОСТ 19.701-90 (ИСО 5807-85) Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.

5.Федотов, А.В. Автоматизация управления в производственных системах: учеб. пособие / А.В. Федотов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. – 354 с. ISBN 5-8149-0108-Х. (с. 274)

6.Громаков, Е.И. Автоматизация нефтегазовыми технологическими процессами. Учебно-методическое пособие / Е.И. Громаков. - Томск: Издво Томского политехн. университета, 2010. - 173 с.

7.Автоматизация приточных венткамер: учеб.-метод. пособие [Электронный ресурс] / сост. Р.Т.Емельянов, В.И. Иванчура, А.П. Прокопьев. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012.

8.Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции. Автоматизация приточных венткамер: учебно-методическое пособие для практических занятий [Электронный ресурс] / сост. Р. Т. Емельянов, В. И. Иванчура, А. П. Прокопьев, А. С. Климов. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013.

9.Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения: учебнометодическое пособие для практических занятий / сост. Р.Т. Емельянов, В.И. Иванчура, А П. Прокопьев, А.С. Климов. – Красноярск: Сиб. федер.

ун-т, 2014. – 56 с.

10.Якубовская, Е.С. Проектирование и САПР систем автоматизации: учебно-методический комплекс. В 2 ч. Ч. 2 / Е. С. Якубовская. – Минск:

БГАТУ, 2012. – 280 с. ISBN 978-985-519-450-8.

11.Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения: учебнометодическое пособие для практических занятий [Электронный ресурс] / сост. Р.Т. Емельянов, В.И. Иванчура, А.П. Прокопьев, А.С. Климов. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2014.

12.Андреев, С.А. Автоматика. Задания и методические указания к выполнению контрольной работы для студентов факультета заочного образования / С.А. Андреев, Ю.А. Судник. – М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2008.

–48 с.

10