Система автоматизованого керування фільтрацією води

Abstract

У кваліфікаційній бакалаврській роботі «Система автоматизованого керування фільтрацією води» досліджено та реалізовано комплексне рішення для моніторингу й автоматичного керування процесом очищення технічної води на основі аналізу перепаду тиску через самопромивний фільтр. Проведено огляд існуючих технологій очищення і автоматизації водоочисних процесів, обґрунтовано вибір архітектури розділеного часу АСК із застосуванням мікроконтролера Arduino Uno, інтерфейсу RS-485 (MAX485) та двох цифрових датчиків тиску. Розроблено електричну та програмну частини системи, що забезпечують циклічне зчитування показників, обчислення перепаду тиску, активацію реле-клапана для зворотного промивання та реалізацію захисту від надмірного частого промивання. Виконано розрахунок ключових параметрів: поріг перепаду (0,3 бар), час промивання (10 с), інтервал між циклами (1 год). Здійснено розрахунки математичної моделі автоматизованої системи, вхідних параметрів, розроблено комплекс заходів з охорони праці. Запропоноване рішення дозволяє підвищити якість очищення, знизити витрати на воду, енергію та обслуговування, а також скоротити втручання персоналу, забезпечуючи швидку окупність і відповідність нормативним вимогам. Дипломна робота має наступні характеристики: In the bachelor's thesis "System of automated control of water filtration" a complex solution for monitoring and automatic control of the process of industrial water purification based on the analysis of the pressure drop across the self-flushing filter was investigated and implemented. A review of existing technologies for the purification and automation of water treatment processes was conducted, and the choice of the split-time architecture of the ACS using the Arduino Uno microcontroller, RS-485 (MAX485) interface, and two digital pressure sensors was substantiated. The electrical and software parts of the system have been developed to provide cyclic reading of indicators, calculation of the pressure drop, activation of the relay valve for backwashing, and implementation of protection against excessive frequent flushing. The key parameters were calculated: differential pressure threshold (0.3 bar), flushing time (10 s), interval between cycles (1 h). The mathematical model of the automated system and input parameters were calculated, and a set of labor protection measures was developed. The proposed solution allows to improve the quality of cleaning, reduce water, energy and maintenance costs, as well as reduce staff intervention, ensuring quick payback and compliance with regulatory requirements.