Системы автоматического контроля очистки сточных вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Основы функционирования очистки сточных вод

1.2 Анализ современных способов очистки сточных вод

1.3 Анализ возможности автоматизации процессов очистки сточных вод

1.4 Анализ существующих аппартных (логических программируемых контроллеров ПЛК) и программных средств

1.5 Выводы по первой главе

2. Схемотехническая часть

2.1 Разработка структурной схемы уровня воды для наполнения резервуара

2.2 Разработка функциональной схемы

2.3 Расчёт регулирующего органа

2.4 Определение настроек регулятора. Синтез САУ

2.5 Расчет параметров встроенного АЦП

2.6 Вывод по второй главе

3. Программная часть

3.1 Разработка алгоритма функционирования системы САК в среде CoDeSys

3.2 Разработка программы в среде CoDeSys

3.3 Разработка интерфейса визуального отображения измерительной информации

3.4 Выводы по третьей главе

4. Организационно-экономическая часть

4.1 Экономическая эффективность АСУТП

4.2 Расчёт основных затрат на систему управления

4.3 Организация процессов производства

4.4 Выводы по четвертому разделу

5. Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды

5.1 Безопасность жизнедеятельности

5.2 Охрана окружающей среды

5.3 Выводы по пятой главе

Заключение

Список литературы

Введение

Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовались в непосредственной близости от пресных водоемов, используемых для питьевых, гигиенических, сельскохозяйственных и производственных целей. В процессе использования воды человеком она изменяла свои природные свойства и в ряде случаев становилась опасной в санитарном отношении. Впоследствии с развитием инженерного оборудования городов и промышленных объектов возникла необходимость в устройстве организованных способов отведения загрязненных отработавших потоков воды по специальным гидротехническим сооружениям.

В настоящее время значение пресной воды как природного сырья постоянно возрастает. При использовании в быту и промышленности вода загрязняется веществами минерального и органического происхождения. Такую воду принято называть сточной водой.

В зависимости от происхождения сточных вод они могут содержать токсичные вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний. Водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий оснащены современными комплексами самотечных и напорных трубопроводов и других специальных сооружений, реализующих отведение, очистку, обезвреживание и использование воды и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоотводящей системой. Водоотводящие системы обеспечивают также отведение и очистку дождевых и талых вод. Строительство водоотводящих систем обусловливалось необходимостью обеспечения нормальных жилищно-бытовых условий населения городов и населенных мест и поддержания хорошего состояния окружающей природной среды.

Промышленное развитие и рост городов в Европе в XIX в. Привели к строительству водоотводящих каналов. Сильным толчком к развитию водоотведения городов стала эпидемия холеры в Англии в 18г. В последующие годы в этой стране усилиями парламента были реализованы мероприятия по замене открытых каналов подземными и утверждены нормативы качества сточных вод, сбрасываемых в водоемы, организована биологическая очистка бытовых сточных вод на полях орошения.

В 1898 г. в Москве введена в эксплуатацию первая водоотводящая система, включавшая самотечные и напорные водоотводящие сети, насосную станцию и люблинские поля орошения. Она стала родоначальницей самой крупной в Европе московской системы водоотведения и очистки сточных вод.

Особое значение имеет развитие современной системы водоотведения бытовых и производственных сточных вод, обеспечивающих высокую степень защиты окружающей природной среды от загрязнений. Наиболее существенные результаты получены при разработке новых технологических решений в вопросах эффективного использования воды систем водоотведения и очистки производственных сточных вод.

Предпосылками для успешного решения этих задач при строительстве водоотводящих систем являются разработки, выполняемые высококвалифицированными специалистами, использующими новейшие достижения науки и техники в области строительства и реконструкции водоотводящих сетей и очистных сооружений.

1. Теоретическая часть

1.1 Основы функционирования очистки сточных вод

Сточные воды - любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоёмы с территорий промышленных предприятий и населённых мест через систему канализации или самотёком, свойства которых оказались ухудшенными в результате деятельности человека.

Сточные воды могут быть классифицированы по источнику происхождения на:

1) Производственные (промышленные) сточные воды (образующиеся в технологических процессах при производстве или добыче полезных ископаемых), отводятся через систему промышленной или общесплавной канализации.

2) Бытовые (хозяйственно-фекальные) сточные воды (образующиеся в жилых помещениях, а также в бытовых помещениях на производстве, например, душевые кабины, туалеты), отводятся через систему хозяйственно-бытовой или общесплавной канализации.

3) Поверхностные сточные воды (делятся на дождевые и талые, то есть образующиеся при таянии снега, льда, града), отводятся как правило через систему ливневой канализации. Так же могут называться "ливневые стоки".

Производственные сточные воды, в отличие от атмосферных и бытовых, не имеют постоянного состава и могут быть разделены по:

1) Составу загрязнителей.

2) Концентрации загрязняющих веществ.

3) Свойствам загрязнителей.

4) Кислотности.

5) Токсическому действию и действию загрязнителей на водные объекты.

Основной целью очистки сточных вод является водоснабжение. Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления.

Схема водоснабжения: 1 - источник водоснабжения, 2 - водоприемное сооружение, 3 - насосная станция I подъема, 4 - очистные сооружения, 5 - резервуар чистой воды, 6 - насосная станция II подъема, 7 - водоводы, 8 - водонапорная башня, 9 - водораспределяющая сеть.

Для выполнения этих задач служат следующие сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

1) Водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников.

2) Водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления.

3) Сооружения для очистки воды.

4) Водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления.

5) Башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

1.2 Анализ современных способов очистки сточных вод

Современные способы очистки сточных вод можно разделить на механические, физико-химические и биохимические. В процессе очистки сточных вод образуются осадки, которые подвергаются обезвреживанию, обеззараживанию, обезвоживанию, сушке, возможна последующая утилизация осадков. Если по условиям сброса сточных вод в водоем, требуется более высокая степень очистки, то после сооружений полной биологической очистки сточных вод устраивают сооружения глубокой очистки.

Сооружения механической очистки сточных вод предназначены для задержания нерастворенных примесей. К ним относятся решетки, сита, песколовки, отстойники и фильтры различных конструкций. Решетки и сита предназначены для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения.

Песколовки служат для выделения примесей минерального состава, главным образом, песка. Отстойники задерживают оседающие и плавающие загрязнения сточных вод.

Для очистки производственных сточных вод, содержащих специфические загрязнения, применяют сооружения, называемые жироловками, нефтеловушками, масло- и смолоуловителями и др.

Сооружения механической очистки сточных вод являются, предварительной стадией перед биологической очисткой. При механической очистке городских сточных вод удается задержать до 60% нерастворенных загрязнений.

Физико-химические методы очистки городских сточных вод, с учетом технико-экономических показателей, используют весьма редко. Эти методы, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.

К методам физико-химической очистки производственных сточных вод относятся: реагентная очистка, сорбция, экстракция, эвапорация, дегазация, ионный обмен, озонирование, электрофлотация, хлорирование, электродиализ и др.

Биологические методы очистки сточных вод основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, которые минерализуют растворенные органические соединения, являющиеся для микроорганизмов источниками питания. Сооружения биологической очистки условно могут быть разделены на два вида.

Рисунок 3 - Схема очистки сточных вод на биофильтрах

Схема очистки сточных вод на биофильтрах: 1 - решетка; 2 - песколовка; 3 - трубопровод для удаления песка; 4 - первичный отстойник; 5 - вывод ила; 6 - биофильтр; 7 - реактивный ороситель; 8 -- пункт хлорирования; 9 -- вторичный отстойник; 10 -- выпуск.

Механическую очистку сточных вод можно выполнять двумя способами:

1)Первый способ состоит в процеживании воды сквозь решетки и сита, в результате чего отделяются твердые частицы.

2)Второй способ заключается в отстаивании воды в специальных отстойниках, в результате чего минеральные частицы оседают на дно.

Рисунок 4 - Технологическая схема очистной станции с механической очисткой сточных вод

Технологическая схема: 1 - сточная вода; 2 - решетки; 3 - песколовки; 4 - отстойники; 5 - смесители; 6 - контактный резервуар; 7 - выпуск; 8 - дробилки; 9 - песковые площадки; 10 - метантенки ; 11 - хлораторная; 12 - иловые площадки; 13 - отбросы; 14 - пульпа; 15 - песчаная пульпа; 16 - сырой осадок; 17 - сброженный осадок; 18 - дренажная вода; 19 - хлорная вода.

Сточные воды из канализационной сети сначала поступают на решетки или сита, где они процеживаются, а крупные составляющие - тряпки, кухонные отходы, бумага и т.п. - удерживаются. Задержанные решетками и сетками крупные составляющие вывозят для обеззараживания. Процеженная сточная вода поступает в песколовки, где задерживаются примеси в основном минерального происхождения (песок, шлак, уголь, зола и т.п.).

1.3 Анализ возможности автоматизации, процессов очистки сточных вод

Главные цели автоматизации систем и сооружений водоотведения состоят в улучшении качества водоотведения и очистки сточной воды (бесперебойность отведения и перекачки сточных вод, качество очистки сточных вод и др.) сокращении эксплуатационных затрат, улучшении условий труда.

Основной функцией систем и сооружений водоотведения является повышение надежности работы сооружений путем контроля состояния оборудования и автоматической проверки достоверности информации и стабильности работы сооружений. Всё это способствуют автоматической стабилизации параметров технологических процессов и показателей качества очистки сточных вод, оперативной реакции на возмущающие воздействия (изменение количества отводимой сточной воды, изменение качества очищенной сточной воды). Конечной целью автоматизации является повышение эффективности управленческой деятельности. Система управления очистными сооружениями имеет следующие структуры: функциональная; организационная; информационная; программная; техническая.

Основой создания системы является функциональная структура, при этом остальные структуры определяются самой функциональной структурой. По функциональному признаку каждая системы управления подразделяется на три подсистемы:

- оперативный контроль и управление технологическими процессами;

- оперативное планирование технологических процессов;

- расчет технико-экономических показателей, анализ и планирование работы системы водоотведения.

Кроме того, подсистемы могут быть разделены по критерию оперативности (длительности выполнения функций) на иерархические уровни. Группы однотипных функций одного уровня объединяются в блоки.

Рисунок 5 - Функциональная структура АСУ очистными сооружениями

Для повышения оперативности передачи данных, связи с диспетчерскими пунктами и управления водоотведением, а также процессами очистки сточной воды можно рекомендовать замену не всегда надёжной системы телефонной связи на оптоволоконную. При этом большинство процессов в автоматических системах управления водоотводящими сетями, насосными станциями и станциями очистки сточных вод будет выполняться на ЭВМ. Это также распространяется на учёт, анализ, расчёты перспективного планирования и работы, а также выполнение необходимых документов для отчётности о работе всех систем и сооружений водоотведения.

Для обеспечения бесперебойной работы систем водоотведения на основании учёта и анализа отчётности возможно осуществлять перспективное планирование, которое, в конечном итоге, повысит надёжность работы всего комплекса.

1.4 Анализ существующих аппаратных (логических программируемых контроллеров ПЛК) и программных средств

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) уже десятилетия являются неотъемлемой частью систем автоматизации предприятий и систем управления технологическими процессами. Спектр приложений, в которых используют ПЛК, очень широк. Это могут быть как простые системы управления освещением, так и системы слежения за экологической обстановкой на химических заводах. Центральным блоком ПЛК является контроллер, к которому добавляются обеспечивающие требуемую функциональность компоненты, и который программируется на выполнение некой определённой задачи.

Производством контроллеров занимаются как известные производители электроники, например "Siemens", "Fujitsu" или "Motorola", так и фирмы специализирующиеся на выпуске управляющей электроники, например "Texas Instruments Inc.". Естественно все контроллеры отличаются не только по функциональности, но и по сочетанию цены и качества. Поскольку в данный момент микроконтроллеры фирмы "Siemens" являются самыми распространенными в Европе, их можно встретить как на производственных мощностях, так и на лабораторных стендах, то остановим свой выбор на немецком производителе.

Рисунок 6 - Логический модуль "LOGO"

Область применения: управление технологическим оборудованием (насосами, вентиляторами, компрессорами, прессами) системы отопления и вентиляции, конвейерные системы, системы управления дорожным движением, управление коммутационной аппаратурой и т.д.

Программирование контроллеров "Siemens" - модулей "LOGO!Basic" может выполняться с клавиатуры с отображением информации на встроенном дисплее.

Таблица 1 Технические характеристики

Напряжение питания/входное напряжение: номинальное значение	~115 … 240 В
Частота переменного тока	~47 … 63 Гц
Потребляемая мощность при напряжении питания	~3.6 … 6.0 Вт/ ~230 В
Дискретные входы: Количество входов:	8
Входное напряжение: низкого уровня, не более высокого уровня, не менее	5 В 12 В
Входной ток: низкого уровня, не более высокого уровня, не менее	~0.03 мА ~0.08 мА/=0.12 мА
Дискретные выходы: Количество выходов	4
Гальваническое разделение	есть
Подключение дискретного входа в качестве нагрузки	Возможно
Аналоговые входы: Количество входов	4 (I1 и I2, I7 и I8)
Диапазон измерений	=0 … 10 В
Максимальное входное напряжение	=28.8 В
Степень защиты корпуса	IP 20
Масса	190 г

Процесс программирования контроллера "Siemens" сводится к программному соединению требуемых функций и заданию параметров настройки (задержек включения/выключения, значений счетчиков и т.д.). Для выполнения всех этих операций используется система встроенных меню. Готовая программа может быть переписана в модуль памяти, заключенный в интерфейс модуля "LOGO!".

Микроконтроллер "LOGO!", немецкой фирмы "Siemens", по всем техническим параметрам подходит.

Рассмотрим микроконтроллеры отечественного производства. В России в настоящее время не так много предприятий, которые занимаются выпуском микроконтроллерной техники. На данный момент успешным предприятием, специализирующемся на выпуске систем для автоматизации управления, является фирма " ОВЕН", имеющая в своем распоряжении производственные мощности в Тульской области. Эта фирма с 1992 года специализируется на выпуске микроконтроллеров и датчиковой аппаратуры.

Лидером микроконтроллеров фирмы "ОВЕН" является серия логических контроллеров ПЛК.

Рисунок 7 - Внешний вид ПЛК-150

ПЛК-150 может быть использован в различных сферах - начиная от создания систем управления малыми и средними объектами и заканчивая построением систем диспетчеризации. Пример Автоматизация системы водоснабжения здания с использованием контроллера ОВЕН ПЛК 150 и модуля вывода ОВЕН МВУ 8.



Рисунок 8 - Схема водоснабжения здания с использованием ПЛК 150

Рассмотрим основные технические параметры ПЛК-150. Общие сведения приведены в таблице.

Таблица 2 Общие сведения

Конструктивное исполнение	Унифицированный корпус для крепления на DIN&рейку (ширина 35 мм), длина 105 мм (6U), шаг клемм 7,5 мм
Степень защиты корпуса	IP20
Напряжение питания: ПЛК150&220	90…264 В переменного тока (номинальное напряжение 220 В) частотой 47…63 Гц
Индикация передней панели	1 индикатор питания 6 индикаторов состояний дискретных входов 4 индикатора состояний выходов 1 индикатор наличия связи с CoDeSys 1 индикатор работы программы пользователя
Потребляемая мощность	6 Вт

Ресурсы логического контроллера ПЛК-150 приведены в таблице 3.

Таблица 3 Ресурсы

Центральный процессор	32&x разрядный RISC&процессор 200 МГц на базе ядра ARM9
Объем оперативной памяти	8 МВ
Объем энергонезависимой памяти хранения ядра CoDeSys программ и архивов	4 МВ
Размер Retain&памяти	4 кВ
Время выполнения цикла ПЛК	Минимальное 250 мкс (нефиксированное), типовое от 1 мс

Информация о дискретных входах приведена в таблице 4.

Таблица 4 Дискретные входы

Количество дискретных входов	6
Гальваническая изоляция дискретных входов	есть, групповая
Электрическая прочность изоляции дискретных входов	1,5 кВ
Максимальная частота сигнала, подаваемого на дискретный вход	1 кГц при программной обработке 10 кГц при применении аппаратного счетчика и обработчика энкодера

Информация об аналоговых входах приведена в таблице 5.

Таблица 5 Аналоговые входы

Количество аналоговых входов	4
Типы поддерживаемых унифицированных входных сигналов	Напряжение 0...1 В, 0...10 В, -50...+50 мВ Ток 0...5 мА, 0(4)...20 мА Сопротивление 0...5 кОм
Типы поддерживаемых датчиков	Термосопротивления: ТСМ50М, ТСП50П, ТСМ100М, ТСП100П, ТСН100Н, ТСМ500М, ТСП500П, ТСН500Н, ТСП1000П, ТСН1000Н Термопары: ТХК (L), ТЖК (J), ТНН (N), ТХА (K), ТПП (S), ТПП (R), ТПР (В), ТВР (А&1), ТВР (А&2)
Разрядность встроенного АЦП	16 бит
Внутреннее сопротивление аналогового входа: в режиме измерения тока в режиме измерения напряжения 0...10 В	50 Ом около 10 кОм
Время опроса одного аналогового входа	0,5 с
Предел основной приведенной погрешности измерения аналоговыми входами	0,5 %
Гальваническая изоляция аналоговых входов	отсутствует

Программирование ПЛК-150 осуществляется при помощи профессиональной системы программирования CoDeSys v.2.3.6.1 и старше. CoDeSys это Controller Development System. Комплекс состоит из двух основных частей: среды программирования CoDeSys и системы исполнения CoDeSys SP. CoDeSys работает на компьютере и применяется при подготовке программ. Программы компилируются в быстрый машинный код и загружаются в контроллер. CoDeSys SP работает в контроллере, он обеспечивает загрузку и отладку кода, обслуживание ввода/вывода и прочие сервисные функции. Более 250 известных компаний изготавливают оборудование с CoDeSys. С ним ежедневно работают тысячи людей, решающих задачи промышленной автоматизации. На сегодняшний день CoDeSys - это самый распространенный комплекс МЭК программирования в мире. Практически он сам служит стандартом и образцом систем МЭК программирования.

Синхронизация ПЛК с персональным компьютером производится при помощи "COM" порта, который есть на каждом персональном компьютере.

Микроконтроллер фирмы "ОВЕН" отечественного производства подходит по всем параметрам. К нему можно подключать как аналоговые, так и цифровые измерительные устройства с унифицированными сигналами. Контроллер легко согласуется с персональным компьютером при помощи "COM" порта, есть возможность удаленного доступа. Возможно согласование ПЛК-150 с программируемыми логическими контроллерами других производителей. Программируется ПЛК-150 при помощи Controller Development System (CoDeSys), на языке программирования высокого уровня.

1.5 Выводы по первой главе

В данной главе были рассмотрены основы функционирования очистки сточных вод, анализ современных способов очистки и возможность автоматизации этих процессов.

Был произведен анализ существующих аппаратных средств (логических программируемых контроллеров ПЛК) и программных средств для управления технологическим оборудованием, при очистки сточных вод. Произведен анализ отечественных и зарубежных производителей микроконтроллеров.

2. Схемотехническая часть

Одной из важных функций автоматизации является: автоматический контроль и управление технологическими процессами, оборудованием насосных станций и очистных сооружений, создание автоматизированных рабочих мест для всех специальностей и профилей работы на основании современных технологий.

Основной функцией систем и сооружений водоотведения является повышение надежности работы сооружений путем контроля состояния оборудования и автоматической проверки достоверности информации и стабильности работы сооружений. Всё это способствуют автоматической стабилизации параметров технологических процессов и показателей качества очистки сточных вод, оперативной реакции на возмущающие воздействия (изменение количества отводимой сточной воды, изменение качества очищенной сточной воды). Конечной целью автоматизации является повышение эффективности управленческой деятельности.

Современные водоотводящие сети и насосные станции должны по возможности разрабатываться с управлением без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

2.1 Разработка структурной схемы уровня воды для наполнения основного резервуара

Структурная схема системы автоматического контроля представлена на рисунке 9:



Рисунок 9 - Структурная схема

Справа структурной схемы изображен ПЛК-150. Справа от него изображен интерфейс подключения к локальной сети (Ethernet) для получения удаленного доступа к контроллеру. Сигнал передается цифровой. Посредством интерфейса RS-232 происходит согласование с персональным компьютером. Поскольку контроллер не требовательный к технической составляющей вычислительной машины, то для корректной работы всей системы в целом достаточно будет даже слабой "машины" типа Pentium 4 или аналогичных моделей. Сигнал между ПЛК-150 и персональным компьютером передается в цифровом виде.

2.2 Разработка функциональной схемы

Функциональная схема системы автоматического контроля уровня воды приведена на рисунке 10:



Рисунок 10 функиональная схема

Параметры передаточной функции объекта управления

Согласно техническому заданию имеем:

H= 3 [м]- высота трубы.

h₀ = 1,0 [м]-заданный уровень.

Q_п0 = 12000 [л/час]-номинальный расход.

d = 1,4 [м]-диаметр трубы.

Передаточная функция ОУ:

(1)

Рассчитаем численные значения передаточной функции.

Площадь сечения бака:

(2)

Номинальный поступающий расход:

 (3)

Коэффициент передачи K:

(4)

Постоянная времени T:

(5)

Таким образом передаточная функция для объекта управления будет иметь вид:

(6)

Структура системы автоматического управления представлена на рисунке 0:

Рисунок 11 - Структурная схема САУ

Где: Кр.о.- коэффициент передачи регулирующего органа (РО) поступающего расхода Qпо;

Кд- коэффициент передачи датчика уровня h

Wp- передаточная функция автоматического регулятора

Расчет коэффициента усиления регулирующего органа K_р.о:

,

где - изменение поступающего потока;

изменение степени открытия клапана (в процентах).

Зависимость поступающего потока от степени открытия клапана изображено на рисунке 12:

Рисунок 12 - Зависимость поступающего потока от степени открытия клапана

Оценка коэффициента передачи датчика уровня

Коэффициент передачи датчика уровня определяется как отношение приращения выходного параметра датчика уровня i[мА] к входному параметру [m].

Максимальная высота уровня жидкости ,которую должен измерять датчик уровня соответствует 1.5 метрам, а изменение токового унифицированного выходного сигнала датчика уровня при изменении уровня в диапазоне 0-1.5 метра соответствует 4-20 [мА].

 (7)

Общепромышленные датчики уровня имеют встроенную функцию сглаживания выходного сигнала инерционным фильтром-звеном первого порядка с устанавливаемой постоянной времени Tф в диапазоне от единиц до десятков секунд. Выбираем постоянную времени фильтра Тф=10 с [2].

Тогда передаточная функция датчика уровня равна:

(8)

Структура системы управления примет вид:

Рисунок 13 - структура системы управления

Упрощенная структура системы управления с численными значениями:

Рисунок 14 - упрощенная структура систему управления

Логарифмические амплитудно-фазовые частотные характеристики неизменяемой части системы

ЛАФЧХ неизменяемой части САУ строятся приближенным методом, состоящим в том, что для звена с передаточной функцией :

 (9)

в логарифмической сетке координат до частоты 1/Т, где Т=56 с - постоянная времени, ЛАЧХ имеет вид прямой, параллельной частотной оси на уровне 20 lg K=20 lg0.43=-7,3 дб, а для частот ,больших 1/Т, ЛАЧХ имеет вид прямой линии с наклоном -20дб/дек до сопрягающей частоты 1/Тф, где наклон изменяется дополнительно на -20дб/дек и составляет -40 дб/дек. [2]

Сопрягающие частоты:

(10)

(11)

Таким образом имеем:

Рисунок 15 - ЛАФЧХ исходной разомкнутой системы

2.3 Расчет регулирующего органа для поступающего и отходящего расходов

Произведем выбор регулирующего органа на основании условной пропускной способности Cv.

Вычисление величины Сv производится по международному стандарту DIN EN 60534 согласно следующей формуле:

(12)

где Q - расход [м³/ч], с - плотность жидкостей [кг/м³], Дp - разность давлений [бар] перед клапаном (Р1[bar]) и за клапаном (Р2[bar]) по направлению потока.

Тогда для регулирующего органа расхода Q_п0 согласно исходным данным:

(13)

Для возможного изменения расхода Qп в процессе автоматического управления относительно его номинального значения Qп₀ максимальное значение Qп принимаем в два раза больше номинального, то есть .

Диаметр проходного сечения для поступающего расхода вычисляется следующим образом :

(14)

Аналогично для отходящего расхода имеем:

(15)

(16)

2.4 Определение настроек регулятора. Синтез САУ

Построение ЛАФЧХ разомкнутой САУ исходит из следствия теории линейных систем заключающегося том, что если ЛАЧХ разомкнутой системы(состоящей из минимально - фазовых звеньев) имеет в области существенных частот (секторе, отсекаемом линиями ±20 дб наклон -20 дб/дек, то:

- замкнутая САУ устойчива;

- переходная функция замкнутой САУ близка к монотонной;

- время регулирования

. (17)

Структура разомкнутой исходной системы с ПИ - регулятором :

Рисунок 16 - Структура исходной системы с ПИ-регулятором

Желаемый ЛАЧХ (L_ж) простейшего вида разомкнутой САУ, которая бы в замкнутом виде удовлетворяла заданным показателям качества, должна иметь в окрестности существенных частот наклон ЛАЧХ равный -20дб/дек и пересечение с осью частот при:

(18)

В области низкочастотной асимптоты, для создания нулевой (согласно ТЗ) статической ошибки дст =0 частотные характеристик разомкнутой системы должны соответствовать интегратору по крайне мере 1-го порядка. Тогда естественно сформировать в этой области желаемую ЛАЧХ в виде прямой с наклоном -20 дб/дек. как продолжение Lж из области существенных частот. С целью упрощения реализации САУ высокочастотная асимптота должна соответствовать высокочастотной асимптоте неизменяемой части системы. Таким образом, желаемая ЛАЧХ разомкнутой системы представлена на рисунке 0:

Рисунок 17 - Желаемые ЛАФЧХ разомкнутой системы

Согласно принятой структуре промышленной САУ, единственным средством приведения ЛАФЧХ неизменяемой части L_нч к L_ж является ПИ- регулятор с передаточной функцией ЛАФЧХ (при К_р=1)



Рисунок 18 - ЛАФЧХ ПИ-регулятора

На рисунке 14 видно, что для в области низких частот ЛАЧХ ПИ-регулятора соответствуют интегрирующему звену с отрицательным фазовым сдвигом -90град, а для частотные характеристики регулятора соответствуют усилительному звену с нулевым фазовым сдвигом в области существенных частот проектируемой системы при надлежащем выборе величины Т_и.

Примем постоянную интегрирования регулятора равной постоянной времени Т объекта управления, т.е Т_и = 56, при К_р =1. Тогда ЛАЧХ разомкнутой САУ примет вид L₁=L_нч+L_пи, качественно соответствующий виду L_ж на рисунке, но с меньшим коэффициентом усиления. Для совпадения ЛАЧХ проектируемой системы с L_ж необходимо увеличить коэффициент усиления разомкнутой системы на 16 дб, т.е в 7 раз. Следовательно, настройки регулятора определены.



Рисунок 19 - Синтез САУ. Определение настроек регулятора

Такие же параметры настройки регулятора получаются, если из L_ж графически вычесть L_нч и по виду ЛАЧХ получившегося последовательного корректора (ПИ регулятора) восстановить его передаточную функцию.

Как видно из рисунка 12 при Т_и=Т=56 с, передаточная функция разомкнутой системы имеет вид , в составе которой имеет место интегрирующее звено. При построении ЛАЧХ, соответствующей W_p(p) коэффициент передачи K_p^0,32/₇₈₅₀ должен численно соответствовать частоте пересечения ЛАЧХ с осью щ на частоте с^-1, откуда с^-1 или K_p=6,98.

При расчетных настройках регулятора САУ устойчива, имеет переходную функцию близкую к монотонной, время регулирования t_р=56 с, статическая ошибка д_ст=0.

Датчиковая аппаратура

Измеритель 2ТРМ0 предназначен для измерения температуры теплоносителей и различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров (веса, давления, влажности и т. п.).

Рисунок 20 - Измеритель 2ТРМ0

Класс точности 0,5 (термопары)/0,25 (другие типы сигналов). Регулятор выпускается в корпусах 5 типов: настенном Н, монтаж на Дин-рейку Д и щитовых Щ1, Щ11, Щ2.

Рисунок 21 - Функциональная схема прибора ОВЕН 2 ТРМ 0.

Рисунок 22 - Габаритный чертёж измерительного прибора

Схема подключения прибора:

На рисунке приведена схема клеммной колодки прибора. На рисунках приведены схемы подключения прибора.

Рисунок 23 - Схема подключения прибора

Клеммная колодка прибора.

Многоканальный блок питания БП14 предназначен для питания стабилизированным напряжением 24 В или 36 В датчиков с унифицированным выходным токовым сигналом.

Блок питания БП14 выпускается в корпусе с креплением на DIN-рейку типа Д4.

Рисунок 28 -Блок питания

Основные функции:

- Преобразование переменного (постоянного напряжения в постоянное стабилизированное в двух или четырех независимых каналах;

- Ограничение пускового тока;

- Защита от перенапряжения импульсных помех на входе;

- Защита от перегрузки , короткого замыкания и перегрева;

- Индикация о наличии напряжения на выходе каждого канала.

Рисунок 29 - Схема подключения двухканального блока питания БП14

Частота входного переменного напряжения 47...63 Гц. Порог срабатывания защиты по току (1,2...1,8) Imax. Суммарная выходная мощность 14 Вт. Количество выходных каналов 2 или 4. Номинальное выходное напряжение канала 24 или 36 В.

Рисунок 30 - Габаритный чертёж блока питания

Нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения питания ±0,2 %.Нестабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки от 0,1 Imax до Imax ±0,2 %.Рабочий диапазон температур -20...+50 °C.Коэффициент температурной нестабильности выходного напряжения в рабочем диапазоне температур ±0,025 % / °C.Электрическая прочность изоляции- вход - выход (действующее значение)2 к.

САУ-М6 является функциональным аналогом приборов ESP-50 и РОС 301.

Рисунок 31 -Сигнализатор уровня

Рисунок 32 - Схема подключения САУ-М6

Сигнализатор уровня жидкости трехканальный ОВЕН САУ-М6 - предназначен для автоматизации технологических процессов, связанных с контролем и регулированием уровня жидкости.



Рисунок 33 - Функциональная схема САУ-М6

САУ-М6 является функциональным аналогом приборов ESP-50 и РОС 301.

Прибор выпускается в корпусе настенного крепления типа Н.

Функциональные возможности сигнализатора уровня

Три независимых канала контроля уровня жидкости в резервуаре

Возможность инверсии режима работы любого канала

Подключение различных датчиков уровня - кондуктометрических, поплавковых

Работа с различными по электропроводности жидкостями : дистиллированной, водопроводной, загрязненной водой, молоком и пищевыми продуктами (слабокислотными, щелочными и пр.)

Защита кондуметрических датчиков от осаждения солей на электродах благодаря питанию их переменным напряжением



Рисунок 34 - Габаритный чертёж

Технические характеристики прибора номинальное напряжение питания прибора 220 В частотой 50 Гц. Допустимые отклонения напряжения питания от номинального значения -15...+10 %. Потребляемая мощность, не более 6 ВА. Количество каналов контроля уровня - 3. Количество встроенных выходных реле - 3. Максимально допустимый ток, коммутируемый контактами встроенного реле 4 А при 220 В 50 Гц (cos > 0,4).

Рисунок 35 - Модуль дискретного ввода/вывода

Модуль дискретных входов и выходов для распределенных систем в сети RS-485 (протоколы ОВЕН, Modbus, DCON).

Модуль может использоваться совместно с программируемыми контроллерами ОВЕН ПЛК или др.МДВВ работает в сети RS-485 при наличии в ней "мастера", при этом сам МДВВ не является "мастером" сети.

12 дискретных входа для подключения контактных датчиков и транзисторных ключей n-p-n типа. Возможность использования любого дискретного входа(максимальная частота сигнала - 1 кГц)

Возможность генерации шим-сигнала любым из выходов

Автоматический перевод исполнительного механизма в аварийный режим работыпри нарушении сетевого обмена

Поддержка распрастранненых протоколов Modbus (ASCII, RTU), DCON, ОВЕН.

Рисунок - 36 Общая схема подключения прибора МДВВ

Рисунок 37 - Функциональная схема МДВВ

МЭОФ предназначены для перемещения рабочих органов запорно-регулирующей трубопроводной арматуры поворотного принципа действия (шаровые и пробковые краны, поворотные дисковые затворы, заслонки и пр.) в системах автоматического регулирования технологическими процессами различных отраслей промышленности в соответствии с командными сигналами, поступающими от регулирующих или управляющих устройств. Механизмы устанавливаются непосредственно на арматуру.

Рисунок 38 - Устройство механизма МЭОФ

Рисунок 39 - Габаритные размеры

Схема установки датчика Метран 100-ДГ 1541 при измерении гидростатического давления (уровня) в открытом резервуаре:



Рисунок 40 - Схема установки датчика

Принцип действия датчиков основан на использовании пьезоэлектрического эффекта в гетероэпитаксиальной пленке кремния, выращенной на поверхности монокристаллической пластины из искусственного сапфира.

Рисунок 41 -Внешний вид устройства

Чувствительный элемент с монокристаллической структурой кремния на сапфире является основой всех сенсорных блоков датчиков семейства "Метран".

Для лучшего обзора жидкокристаллического индикатора (ЖКИ)и для удобства доступа к двум отделениям электронного преобразователя последний может быть повернут относительно измерительного блока от установленного положения на угол не более 90° против часовой стрелки.

Рисунок 42 - Схема внешнего электрического соединения датчика:

Где X - клеммная колодка или разъем;

Rн - сопротивление нагрузки или суммарное сопротивление всех нагрузок в системе управления;

БП - источник питания постоянного тока.

2.5 Расчет параметров встроенного АЦП

Рассчитаем параметры встроенного АЦП микроконтроллера ПЛК-150. К основным параметрам АЦП следует отнести максимальное входное напряжение U_max, число разрядов кода n, разрешающую способность ? и погрешность преобразования.

Разрядность АЦП определяется по формуле:

n = log₂N, (19)

где N - число дискрет (квантовых уровней);

Так как АЦП встроено в выбранный контроллер ПЛК-150, то имеем n=16. Разрешающая способность АЦП - входное напряжение, соответствующее единице в младшем разряде выходного кода:

 (20)

где 2ⁿ - 1 - максимальный вес входного кода,

U_вх = U_max - U_min (21)

При U_max = 10В, U_min = 0В, n = 16,

(22)

Чем больше n, тем меньше и тем точнее выходным кодом может быть представлено входное напряжение.

Относительное значение разрешающей способности:

, (23)

где ? - наименьшая различимая ступенька входного сигнала.

Таким образом, ? - наименьшая различимая ступенька входного сигнала. Сигнал меньшего уровня АЦП не зарегистрирует. В соответствии с этим разрешающую способность отождествляют с чувствительностью АЦП.

Погрешность преобразования имеет статическую и динамическую составляющие. Статическая составляющая включает в себя методическую погрешность квантования ?д_к (дискретности) и инструментальную погрешность от не идеальности элементов преобразователей. Погрешность квантования ?_к обусловлена самим принципом представления непрерывного сигнала квантованными уровнями, отстоящими друг от друга на выбранный интервал. Ширина этого интервала и есть разрешающая способность преобразователя. Наибольшая погрешность квантования составляет половину разрешающей способности, а в общем случае:

 (24)

Относительная наибольшая погрешность квантования:

(25)

Инструментальная погрешность не должна превышать погрешность квантования. При этом полная абсолютная статическая погрешность равна:

(26)

Полная относительная статическая погрешность может быть определена в виде:

(27)

Далее рассчитаем разрешающую способность встроенного ЦАП микроконтроллера ПЛК-150.Разрешающая способность ЦАП -- выходное напряжение, соответствующее единице в младшем разряде входного кода: Д=U_max/(2ⁿ-1), где 2ⁿ-1 -- максимальный вес входного кода. При U_max = 10B, n = 10 (разрядность встроенного ЦАП) рассчитаем разрешающую способность ЦАП микроконтроллера:

(28)

Чем больше n, тем меньше Д и тем точнее выходным напряжением может быть представлен входной код. Относительное значение разрешающей способности ЦАП:

(29

Рисунок 43 - Схема подключения

Рисунок 44 - Схема подключения

2.6 Вывод по второй главе

В данной главе была произведена разработка структурной и функциональной схемы. Произведен расчёт регулирующего органа, определение настроек регулятора и синтез САУ.

Параметры передаточной функции объекта управления. Подобранна датчиковая аппаратура. Так же был сделан расчёт параметров АЦП И ЦАП встроенного в микроконтроллер ОВЕН ПЛК 150.

3. Программная часть

3.1 Разработка алгоритма функционирования системы САК в среде CoDeSys

Профессиональная разработка систем промышленной автоматизации неразрывно связана с CoDeSys (Controller Development System). Основным назначением комплекса CoDeSys является разработка прикладных программ на языках стандарта МЭК 61131-3.

Комплекс состоит из двух основных частей: среды программирования CoDeSys и системы исполнения CoDeSys SP. CoDeSys работает на компьютере и применяется при подготовке программ. Программы компилируются в быстрый машинный код и загружаются в контроллер. CoDeSys SP работает в контроллере, он обеспечивает загрузку и отладку кода, обслуживание ввода/вывода и прочие сервисные функции.

Более 250 известных компаний изготавливают оборудование с CoDeSys. С ним ежедневно работают тысячи людей, решающих задачи промышленной автоматизации.

Разработка прикладного программного обеспечения для ПЛК-150, как и множества других контроллеров, производится на персональном компьютере в среде CoDeSys под управлением Microsoft Windows. Генератор кода непосредственно компилирует программу пользователя в машинные коды, что обеспечивает высочайшее быстродействие контроллера. Система исполнения и отладки, генератор кода и библиотеки функциональных блоков специально адаптированы на архитектуру контроллеров серии ПЛК.

Средства отладки включают просмотр и редактирование входов-выходов и переменных, выполнение программы по циклам, контроль исполнения алгоритма программы в графическом представлении, графическую трассировку значений переменных по времени и по событиям, графическую визуализацию и имитацию технологического оборудования.

Главное окно CoDeSys состоит из следующих элементов (в окне они расположены сверху вниз):

1) Меню.

2) Панель инструментов. На ней находятся кнопки для быстрого вызова команд меню.

3) Организатор объектов, имеющий вкладки POU, Типы данных (Data types), Визуализации (Visualizations) и Ресурсы (Resources).

4) Разделитель Организатора объектов и рабочей области CoDeSys.

5) Рабочая область, в которой находится редактор.

6) Окно сообщений.

7) Строка статуса, содержащая информацию о текущем состоянии проекта.

Панель инструментов, окно сообщений и строка статуса не являются обязательными элементами главного окна.

Меню находится в верхней части главного окна. Оно содержит все команды CoDeSys. Внешний вид окна изображен на рисунке 45.

Рисунок 45 - Внешний вид окна

Кнопки на панели инструментов обеспечивают более быстрый доступ к командам меню.

Вызванная с помощью кнопки на панели инструментов команда автоматически выполняется в активном окне.

Команда выполнится, как только нажатая на панели инструментов кнопка будет отпущена. Если вы поместите указатель мышки на кнопку панели инструментов, то через небольшой промежуток времени увидите название этой кнопки в подсказке.

Кнопки на панели инструментов различны для разных редакторов CoDeSys. Получить информацию относительно назначения этих кнопок можно в описании редакторов.

Панель инструментов можно отключить, рисунок 46.

Рисунок 46 - Панель инструментов

Общий вид окна программы CoDeSys выглядит следующим образом, рисунок 47.

Рисунок 47 - Окно программы CoDeSys

Блок-схема алгоритма функционирования в среде CoDeSys изображена на рисунке 48.



Рисунок 48 - Блок схема функционирования в среде CoDeSys

Как видно из блок-схемы, после включения микроконтроллера в него загружается программа, происходит инициализация переменных, чтение входов и опрос модулей. Так же есть выбор переключения между автоматическим и ручным режимом. В ручном режиме есть возможность управление клапаном и управление МЭОФ. Затем происходит запись выходных данных и формирование посылок по последовательным интерфейсам. После чего алгоритм зацикливается на чтение входов либо происходит окончание работы.

3.2 Разработка программы в среде CoDeSys

Запускаем Codesys и создаем новый проект на языке ST. Тарджет-файл для ARM9 на персональном компьютере уже установлен, он автоматически выбирает нужную библиотеку. Связь с контроллером налажена.

PROGRAM PLC_PRG

VAR

reg_for_meof:VALVE_REG; (*регулятор для управления ПДЗ*)

K,b:REAL; (*коэффициенты кривой регулирования*)

timer_for_valve1: TON; (*таймер аварийного отключения*)

safety_valve_rs_manual: RS;(*для ручного управления клапаном*)

reference:REAL; (*задание угла поворота ПДЗ*)

END_VAR

(*при наладке фиксируем сигнал с датчика положения МЭОФ и рассчитываем значения ain low ain high, изначально примем что датчик 4-20 миллиампер и при 4 ма - ПДЗ полностью закрыт (0%), а при 20 ма - полность открыт (100%) - настраивается в конфигурации ПЛК *)

IF NOT auto_mode THEN (*если не автоматический режим*)

MEOF_open:=manual_more; (*открываем по нажатию кнопки*)

MEOF_close:=manual_less; (*закрываем по нажатию кнопки*)

safety_valve_rs_manual(SET:=valve_open , RESET1:=valve_close , Q1=>safety_valve ); (*управление аварийным клапаном*)

ELSE

(*при наладке фиксируем сигнал с датчика давления и рассчитываем значения ain low ain high, изначально примем что датчик 4-20 миллиампер и при 4 ма - резервуар пуст (0%), а при 20 ма - полон (100%) - настраивается в конфигурации ПЛК *)

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

IF pressure_sensor> WORD_TO_REAL(w_reference1) THEN (*задаём угол поворота - уменьшаем пропорционально росту уровня "датчик давления" --- угол =К*уровень+b *)

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

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

reference:=K*pressure_sensor+b;

END_IF;

(*таймер для управления аварийной заслонкой*)

timer_for_valve1(

IN:=(pressure_sensor> WORD_TO_REAL(w_reference2)) AND high_level_sensor ,

PT:=t#10s);

(*условие открытия аварийного клапана*)

IF timer_for_valve1.Q

THEN

reference:=0; (*закрываем МЭОФ*)

safety_valve:=TRUE; (*открываем аварийный клапан*)

ELSE

safety_valve:=FALSE;

END_IF;

(*регулятор для управления заслонкой*)

reg_for_meof(

IN_VAL:=reference ,

POS:=MEOF_position ,

DBF:=2 , (*чувствительность регулятора*)

ReversTime:=5 , (*не более 600 включений*)

MinWork:=5 ,

MinStop:=5 ,

MORE=>MEOF_open ,

LESS=>MEOF_close ,

FeedBackError=> );

END_IF;

(*преобразование данных для отображения в скаде*)

w_MEOF_position:=REAL_TO_WORD(MEOF_position);

w_level:=REAL_TO_WORD (pressure_sensor);

(*индикация режима для заливки кнопок авто-ручн*)

mode_out:=auto_mode;

(*индикация выхода для заливки кнопок закр/откр аварийный клапан*)

valve_out:=safety_valve;

3.3 Разработка интерфейса визуального отображения измерительной информации

Для разработки интерфейса визуального отображения была выбрана программа Trace Mode 6, т.к. она обладает всеми нужными нам функциями и характеристиками:

- имеет довольно широкий спектр возможностей для имитации технологических процессов на графическом экране;

- доступны все стандартные языки программирования для SCADA-систем, контроллеров;

- дружественный графический интерфейс;

- довольно простое подключение к программируемому логическому контроллеру;

- доступная полная версия данной системы на сайте производителя.

Trace Mode 6 предназначена для автоматизации промышленных пред-приятий, энергетических объектов, интеллектуальных зданий, объектов транспорта, систем энергоучета и т.д.

Масштаб систем автоматизации, создаваемых в Trace Mode, может быть любым - от автономно работающих управляющих контроллеров и рабочих мест операторов, до территориально распределенных систем управления, включающих десятки контроллеров, обменивающихся данными с использованием различных коммуникаций - локальная сеть, интранет/интернет, последовательные шины на основе RS-232/485, выделенные и коммутируемые телефонные линии, радиоканал и GSM-сети.

Интегрированная среда разработки проекта в программе Trace Mode показана на рисунке 49.



Рисунок 49 - Интегрированная среда разработки Trace Mode 6

Навигатор проекта позволяет осуществлять быстрый переход между подпунктами проекта. При наведении курсора на один из пунктов появляется комментарий, который позволяет понять содержимое.

Рисунок 50 - Навигатор проекта

Мнемосхема проекта, накопительного бака первой ступени очистки сточных вод показана на рисунке 0. Она включает в себя :

- Панель управления (возможность выбора режима управления, возможность регулирования заслонок);

- Отображение угла поворота ПДЗ;

- Индикацию уровня воды в баке;

- Аварийный сброс (при переполнении воды в баке);

- График отслеживания измерительной информации (состояния уровня воды и положение заслонки отображаются на графике).



Рисунок 51 - Мнемосхема накопительного бака

Под полем "Положение ПДЗ" отображается фактический угол поворота заслонки (0-100%), что позволяет более точно отслеживать измерительную информацию.

Рисунок 52 - Положение ПДЗ

Стрелочки слева от резервуара меняют цвет с серого на зелёный при срабатывание сходов ПЛК (сигнал с САУ), т.е. если стрелочка зеленая то уровень воды выше чем датчик.

Ползунок на шкале - индикатор уровня (по датчику давления метран) (0-100%).

Рисунок 53 - Индикатор уровня

Управление может осуществляться в двух режимах:

1) Ручное.

2) Автоматическое.

При выборе режима цвет соответствующей кнопки меняет цвет с серого на зеленый и этот режим становится активным для пользования.

Кнопки "Открыть" и "Закрыть" используются для управления клапанами в ручном режиме.

В автоматическом режиме есть возможность выставлять задания, от которых будет зависеть угол поворота ПДЗ.

Справа от поля "задание 1" вводится уровень в резервуаре, при котором начнёт уменьшаться угол поворота ПДЗ.

Справа от поля "задание 2" вводится уровень в резервуаре, при котором ПДЗ будет полностью закрыт.

Так же в автоматическом режиме работает аварийный клапан на случаи возможного перелива воды. Аварийный клапан открывается при условии превышения уровня выше "задание 2" и при срабатывание датчика верхнего уровня (САУ) в течении 10 секунд.

Рисунок 54 - Аварийный сброс

Для удобства отслеживания измерительной информации, состояния уровня воды и положение заслонки отображаются на графике. Синий линией отображается уровень воды в баке, а красной положение заслонки.



Рисунок 55 - График уровня и положения заслонки

3.4 Выводы по третьей главе

В третьей главе была произведена разработка алгоритма функционирования системы в среде CoDeSys, построена блок-схема функционирования системы и разработан программный модуль ввода/вывода информации в АСУТП.

Так же был разработан интерфейс визуального отображения измерительной информации с помощью программы Trace Mode 6, для системы автоматического контроля.

4. Организационно - экономическая часть

4.1 Экономическая эффективность АСУТП

Экономическая эффективность - результативность экономической системы, выражающаяся в отношении полезных конечных результатов ее функционирования к затраченным ресурсам.

Эффективность производства складывается из эффективности всех действующих предприятий. Эффективность предприятия характеризуется производством товара или услуги с наименьшими издержками. Она выражается в его способности производить максимальный объем продукции приемлемого качества с минимальными затратами и продавать эту продукцию с наименьшими издержками. Экономическая эффективность предприятия в отличие от его технической эффективности зависит от того, насколько его продукция соответствует требованиям рынка, запросам потребителей.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами обеспечивают повышение эффективности производства за счёт повышения производительности труда, увеличения объёма производства, улучшения качества выпускаемой продукции, рационального использования основных фондов, материалов и сырья и уменьшения числа работающих на предприятии. Внедрение СУ отличается от обычных работ по внедрению новой техники тем, что оно позволяет перевести производственный процесс на качественно новую ступень развития, характеризуемую более высокой организацией (упорядоченностью) производства.