báo cáo giữa kỳ hệ thống xử lý chất thải ngành công nghệ kỹ thuật cơ điện tử

Phân tích quy trình thực hiện của hệ thống...72.. Giới thiệu cấu tạo của hệ thống...7CHƯƠNG III: Thiết kế, lập trình điều khiển hệ thống...91.. Chạy runtime Scada...34Cảm ơn các bạn bè t

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

BÁO CÁO GIỮA KỲHệ Thống Xử Lý Chất Thải

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử

MỤC LỤC

Lời Cảm Ơn 3

CHƯƠNG I: Tổng quan về hệ thống điều khiển 5

1 Tổng quan về xử lý nước thải sinh hoạt 5

2 Phương pháp xử lí chất thải sinh học 5

3 Cấu tạo của hệ thống 6

CHƯƠNG II: Phân tích công nghệ của hệ thống 7

1 Phân tích quy trình thực hiện của hệ thống 7

2 Giới thiệu cấu tạo của hệ thống 7

CHƯƠNG III: Thiết kế, lập trình điều khiển hệ thống 9

1 Sơ đồ Thuật Toán 9

2 Sơ đồ khối 12

3 Sơ đồ đấu nối PLC 13

4 Bảng khai báo biến symbol 15

Chương 4: Thiết kế giao diện điều khiển triên WinCC 27

1 Khởi tạo một dự án mới và lựa chọn PC systems để thiết kế 27a Để lấy hình ảnh trong thư viện Siemens HMI library, ta thực hiện các bước sau 28

2

b Tạo nút ấn: lựa chọn sự kiện tương ứng với các tác động nút nhấn theo

lập trình PLC: 29

c Tạo thuộc tính cho đèn Start 29

d Tạo thuộc tính cho đèn Stop 29

e Tạo hiệu ứng chuyển động tịnh tiến : 30

1 Kết quả mô phỏng 32

a Tải chương trình xuống PLC 32

b Chạy runtime Scada 34

Cảm ơn các bạn bè trong lớp đã đóng góp ý kiến và giúp đỡ trongquá trình thực hiện mô phỏng hệ thống Xử Lý Chất Thải

3

CHƯƠNG I: Tổng quan về hệ thống điều khiển.1 Tổng quan về xử lý nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước sau khi được dùng cho các nhu cầu sống vàsinh hoạt của con người thải ra như: Nước từ các nhà bếp, nhà ăn, buồng vệsinh, nước tắm rửa và giặt giũ, nước cọ rửa nhà cửa và các đồ dùng sinh hoạt.Nước thải sinh hoạt có thể đã qua các bế tự hoại của từng nhà hoặc không, chảyvào hệ thống cống dẫn của đô thị, tập trung về các trạm xử lý nước thải

Lượng nước thải sinh hoạt dao động rất lớn, tùy thuộc vào mức sống, thóiquen của người dân và điều kiện khí hậu có thể ước tính từ 65-90% lượng nướcđược cấp ở Việt Nam, tiêu chuẩn cấp nước theo đầu người là 100-200 lít/người.ngày đêm

Lưu lượng nước sinh hoạt trong ngày thải ra thường dao động theo thờigian trong phạm vi lớn như hình bên dưới:

2 Phương pháp xử lí chất thải sinh học

Phương pháp xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học được ứng dụng đểxử lý các chất hữu cơ hoà tan có trong nước thải cũng như một số chất ô nhiễmvô cơ khác như H2S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa trên cơ sở hoạt động của visinh vật để phân huỷ chất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơvà một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển Một cách tổngquát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại:

Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trongđiều kiện không có oxy;

Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trongđiều kiện cung cấp oxy liên tục Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinhvật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá.

Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hoà tan, cả chất keo và cácchất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vậttheo 3 giai đoạn chính như sau:

Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;

5

Khuyếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồngđộ bên trong và bên ngoài tế bào;

Chuyển hoá các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổnghợp tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hoá sinh hoá phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ,hàm lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thốngxử lý Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độphản ứng sinh hoá là chế độ thuỷ động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệtđộ, pH, dinh dưỡng và nguyên tố vi lượng.

3 Cấu tạo của hệ thống1: Bơm chìm hút bùn có phao2: Máy sục khí oxy

3: Cảm biến

- Cảm biến đo mức nước- Cảm biến đo oxy hoà tan (DO)- Cảm biến đo độ đục (TSS)4: Nút nhấn và các đèn báo5: Các van đồng hồ đo

6

CHƯƠNG II: Phân tích công nghệ của hệ thống.1 Phân tích quy trình thực hiện của hệ thống

- Bể 1 (Bể thu gom ): Relay báo phao nước đầy- Valve 1 mở , 3s sau Pummp 1 tác động

- Bể 2 (Bể Lắng ): Xử lý bằng tín hiệu Analog dùng cảm biến TSS (đođộ đục), dãy đo (0.001~9999 mg/l), Cảm biến TSS phát hiện độ đụctrên 40mg/l tác động Fan 1 Dưới 39mg/l dừng Fan1 đồng thời bể 2đầy mở Valve 2 , thời gian 3s sau tác động Pump2

- Bể 3 ( Bể sinh học ): Xử lý bằng tín hiệu Analog dùng cảm biến DO (đo nồng độ Oxy hòa tan ) , dãy đo (0~500)

Cảm biến Oxy phát hiện nồng độ Oxy giá trị dưới "5" tác động mởValve 4 đồng thời tác động Fan2 chạy

- Giá trị Trên "6" tắt Valve 4 & Fan2

- Giá trị trên "6" đồng thời Relay báo phao nước đầy bể 3 đầy tác đôngmở Valve 3 , Sau thời gian 3s mở Pump3

- Đầu ra:

8

CHƯƠNG III: Thiết kế, lập trình điều khiển hệthống.

1 Sơ đồ Thuật Toán- Toàn hệ thống:

9

- Chế độ bằng tay:

10

- Chế độ tự động:

11

2 Sơ đồ khối

12

3 Sơ đồ đấu nối PLC

13

4 Bảng khai báo biến symbol.a INPUT

b OUTPUT

c Các biến trung gian

15

d Miền nhớ

16

17

a Main OBS:

18

b Bể 1: Thu Gom

19

c Bể 2: Bể lắng đọng

20

d Bể 3: Bể sinh học

23

e Khối datablock

26

Chương 4: Thiết kế giao diện điều khiển triênWinCC

1 Khởi tạo một dự án mới và lựa chọn PC systems để thiết kếBước 1 : Devices & Network Add new device PC systemsSIMATIC HMI application WinCC RT advanced đặt lên màn hình

chọn version sử dụng Add.

Bước 2: chọn card giao tiếp giữa máy tính PC với bộ điều khiển PLC hoặccác thiết bị khác.

27

Bước 3: thực hiện kết nối truyền thông giao tiếp giữa WinCC RTAdvanced với PLC: Device configuration Network view ConnectionsHMI connection thực hiện thao tác giữa chuột kéo và nhả truyềnthông giữa PLC và WinCC RT Advanced

Bước 4: Thực hiện kết nối các Connection với các thiết bị khác, khởi tạocác trang màn hình tương tự như các màn hình Simatic HMI ở trên Cáctính năng của hệ SCADA sẽ đầy đủ nhất mà không phải ở màn hình HMIhay WinCC RT Advanced đều có, cho nên sẽ được lựa chọn để giới thiệuvề cấu hình chung.

28

1 Kết quả mô phỏng

a Tải chương trình xuống PLC

Bước 1: Nhấn vào nút Simulation để chạy PLC SIM

Bước 2: Nhấn nút “Load” để tải chương trình PLC

29

Bước 3: Nhấn chọn “Start module” sau đó nhấn “Finish”

Bước 4: Vào khối chương trình nào đó muốn giám sát thực hiện nhấn biểutượng đeo kính để online chương trình PLC

30

b Chạy runtime Scada

Bước 1: Vào màn hình thiết kế giao diện chính nhấn nút “RT”

Bước 2: Giám sát chương trình trên giao diện điều khiển giám sát tia portal

31