ETAR (Automação)

AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL II 2008/2009

Trabalho Prático Nº 3

ESTAÇÂO DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS (ETAR)

Controlo e Supervisão

Trabalho elaborado por: Nuno Reis

Leiria, Junho de 2009

N.º 15524

Automação Industrial II (2008/2009) Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR).

ÍNDICE ................................................................... ............................................. .................................... .............. 2 1. INTRODUÇÃO ............................................

2. FUNCIONAMENTO DA ETAR........................................... .................................................................. ................................. .......... 3 ................................................................. ............................................ ......................... ... 3 TRATAMENTO PRELIMINAR ........................................... ................................................................. ............................................. .......................... 3 TRATAMENTO SECUNDÁRIO.......................................... .................................................................. ............................................ ................................. ........... 4 TRATAMENTO LAMAS ............................................ 3. SENSORES .......................................... ................................................................ ............................................ ............................................ ...................... 5

4. FUNCIONAMENTO DOS DIVERSOS COMPONENTES DO SISTEMA..... 6 5. ESPECIFICAÇÕES ADICIONAIS E CONSIDERAÇÕES FUNCIONAIS.... 8 ................................................................... ............................. ...... 9 6. ESTRUTURA DO PROGRAMA ............................................

7. DESCRIÇÃO DO INTERFACE GRÁFICO ............................................. ..................................................... ........ 17 ................................................................. .......................................... ................... 22 TAGS DO AMBIENTE GRÁFICO .......................................... 8. LISTAGEM COMENTADA DO CÓDIGO FONTE ......................................... ......................................... 23

Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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1. INTRODUÇÃO Este projecto tem como objectivo automatizar o funcionamento de uma Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR). Para além do controlo automático dos diversos componentes do sistema foi necessário criar um interface gráfico para permitir a supervisão (e controlo) do funcionamento do sistema. Para tal foi utilizado o autómato SIEMENS S7-300 e ao módulo SIMATIC NET (ET200) assim como à ferramenta PROTOOL associada ao Simatic.

O esquema do sistema a implemintar encotra-se na figura seguinte:

Figura 1 – Esquema do sistema a automatizar.


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2. FUNCIONAMENTO DA ETAR O tratamento do efluente na ETAR processa-se em três fases: Tratamento Preliminar; Tratamento Secundário; Tratamento de Lamas.

Tratamento Preliminar O efluente é conduzido para um canal onde existe uma grade mecânica que tem por objectivo a remoção dos detritos de grandes dimensões. A grade mecânica está equipada com um motor (Mg 1) que faz rodar o pente de limpeza dos gradados. Depois da grelha o efluente passa por um sistema de extracção de areias (desarenador). Este sistema é constituído por um poço equipado com um agitador (Ma 1) e uma bomba do tipo "air-lift" (B 1).

Tratamento Secundário Após a remoção dos detritos de grandes dimensões e das areias, o efluente é encaminhado para o tanque de arejamento, cujo objectivo é a mistura de oxigénio à massa líquida. No tanque está instalado um difusor que distribui o ar proveniente de um compressor (B 2). Para permitir uma melhor dissolução do oxigénio existe também um agitador (Ma 2). Após o tanque de arejamento, o efluente segue para o tanque do decantador secundário. Aí existe uma ponte raspadora de tracção periférica, cujo objectivo é conduzir as lamas para a parte central do decantador. A rotação da ponte é conseguida através do uso de um motor eléctrico (Mp 2). Na parte superior do tanque existe uma caleira em todo o perímetro que recolhe o efluente tratado, que será encaminhado para o rio. As lamas concentradas no centro são conduzidas para o tanque do espessador de lamas, onde a terceira fase do processo se desenvolve. Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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Tratamento Lamas No tanque do espessador de lamas está instalada uma ponte de fundo, que visa fluidificar a lama depositada e orientá-la para o centro do tanque. A ponte é movida por um motor eléctrico (Mp 3). Uma vez concentradas, as lamas são encaminhadas através de uma electrobomba de parafuso (B 3) para o filtro de banda (F 3), a fim de serem desidratadas. Durante este processo é adicionado um polielectrólito. preparado num tanque próprio. Esse tanque dispõe de um agitador (Ma 3) e de uma bomba que permite conduzir o polielectrólito para o filtro de lamas (Bp 3). À saída do filtro existe um tapete (T3) que transporta as lamas desidratadaspara um contentor próprio. As escorrências do filtro de lamas, do espessador de lamas e do decantador secundário são encaminhadas de novo para o tanque de arejamento, através do recurso a duas electrobombas (bombas de drenados).

NOTA: As zonas de tratamento Preliminar e Secundário serão comandadas directamente, a partir do módulo principal do autómato. A aquisição e o envio de sinais na zona de tratamento de lamas serão feitos via ET200.


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3. SENSORES Na tabela seguinte estão indicados os sensores analógicos existentes, bem como a sua gama de funcionamento. Todos os sensores emitem um sinal em tensão de 0 a 10Vdc.

Medidor de caudal de entrada (c 1) Sensor de concentração de oxigénio no tanque de arejamento (o 2) Sensor do nível de líquido no tanque de drenados (d)

Valor mínimo 0 m3/hora

Valor máximo 456 m3/hora

0%

80 %

0 litros

2500 litros

Tabela 1 – Gamas aceitáveis de funcionamento dos sensores analógicos .

Na tabela seguinte está indicada a saída analógica existente, bem como a sua gama de funcionamento. A saída analógica emite um sinal em tensão de 0 a 10Vdc para controlo de abertura da Electroválvula.

Electroválvula de Entrada (EV_ent)

Valor mínimo 0 % aberta - 0V

Valor máximo 100% aberta - 10V

Tabela 2 – Gamas aceitáveis de funcionamento da saída analógica .


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4. FUNCIONAMENTO DOS DIVERSOS COMPONENTES DO SISTEMA Na tabela seguinte encontra-se indicado as condições de funcionamento dos componentes da ETAR. Alguns funcionam ininterruptamente enquanto outros têm ciclos de funcionamento f uncionamento temporizados. temporizados.

Grade Mecânica (Mg 1) Agitador desarenador (Ma (Ma1) Bomba desarenador (B 1) Compressor arejamento (B 2) (*) Agitador arejamento (Ma2) Ponte raspadora (Mp 2) Ponte de fundo (Mp 3) Electrobomba de parafuso (B 3) Agitador polielectrólito (Ma3) Bomba polielectrólito (Bp 3) Filtro (F3) Tapete de lamas (T 3)

Tempo de Tempo de operação repouso 3.5 seg 5 seg Funcionamento contínuo 1.5 seg 1.5 seg 3.5 seg 2 seg Funcionamento contínuo Funcionamento contínuo 4 seg 5 seg 6 seg 3 seg Funcionamento contínuo 1 seg 1 seg 4.5 seg 1 seg Funcionamento contínuo

(*) Se em modo temporizado

Tabela 3 – Condições de funcionamento dos componentes da ETAR .

O compressor de arejamento apresenta dois modos de funcionamento: modo temporizado e modo de sonda. No modo temporizado segue o ciclo de funcionamento apresentado na tabela anterior. No modo de sonda o seu funcionamento é condicionado pela informação obtida pela sonda de concentração de oxigénio (o 2), da seguinte forma: Se o compressor estiver desligado então deve começar a trabalhar quando a concentração de oxigénio for inferior a 25%; Se o compressor estiver ligado então deve parar quando a concentração de oxigénio ultrapassar os 35%.


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Estes valores de concentração de oxigénio são, note-se, valores por defeito, sendo permitido ao operador a sua alteração. As gamas de valores aceitáveis para o limite superior e inferior são apresentadas na tabela seguinte:

Limite Inferior Limite Superior

Valor mínimo 25% 35%

Valor máximo 10% a 35% 30% a 70%

Tabela 4 – Valores da concentração de oxigénio .

Caso o valor máximo ajustavel da concentração de oxigénio seja inferior ao valor minimo ajustavel o valor do limite superior será igual ao limite inferior enquanto este for superior a 30%. As bombas do tanque de drenados funcionam em função do nível do nível de enchimento do tanque (obtido pelo sensor d). O funcionamento pode ser descrito da seguinte forma: Se a bomba principal estiver desligada então deve entrar em funcionamento quando o nível do tanque for superior a 500 litros; Se a bomba principal estiver ligada então deve ser parada quando o nível do tanque for inferior a 300 litros; Se a bomba auxiliar estiver desligada então deve entrar em funcionamento quando o nível do tanque for superior a 1500 litros; Se a bomba auxiliar estiver ligada então deve ser parada quando o nível do tanque for inferior a 800 litros;

NOTA: Devido às potências envolvidas, é conveniente que o arranque dos motores da Ponte Raspadora (Mp 2) e da Ponte de Fundo (Mp 3) não aconteça em simultâneo. Assim, após o arranque de um destes motores, o arranque do outro deve ser inibido durante 5 segundos. Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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5. ESPECIFICAÇÕES ADICIONAIS E CONSIDERAÇÕES FUNCIONAIS Para um melhor funcionamento da ETAR foram estabelecidas algumas especificaçoes funcionais complementares: Foi introduzida uma electroválvula de entrada para controlo do caudal de efluente de entrada. Caso o caudal de entrada seja superior a 456 m3/hora a electroválvula irá fechar para 50% da sua abertura, de forma a reduzir substancialmente o caudal de entrada do efluente. Foi introduzida uma válvula de segurança na ligação entre o tanque do decantador secundário e o tanque de dernados, para que, caso este atinja a sua capacidade máxima (2500 litros) esta ser fechada enquanto a capacidade do mesmo se mantiver mantiver acima de 2400 litros O arranque do sistema pode ser efectuado através do botão de arranque manual ou através do “switch” da interface gráfica. Assim que é dada a ordem de arranque o sistema irá iniciar o seu funcionamento consoate os tempos predefinidos (Tabela 3) e o compressor de arejamento (B2) inicia-se no modo temporizado com valores por defeito. O código foi implementado para que as as três zonas de tratamento não se iniciem ao mesmo tempo. A seguinde tabela indica o tempo de espera para arranque das diferentes zonas após ser dada a ordem de arranque:

Tratamento Preliminar Tratamento Secundário Tratamento de Lamas

Tempo de espera 0 seg 5 seg 10 seg

Tabela 5 – Tempos de arranque das diferentes zonas .


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Quando é dada ordem de emergência todo o sistema fica ibinido de funcionar, obrigando o estado do sistema a ficar off e a electroválvula de entrada é fechada. Para que se inicie o sistema é necessário dar ordem de arranque novamente. A paragem de emergência pode ser acionada através do botão de emergência manual ou através da interface gráfica. Foi introduzido um sensor de nivel no tanque do polielectrólito. Caso este de encontra vazio é activado um sinal de aviso e a bomba (Bp3) e o agitador (Ma3) são inibidos de funcionar até que se reponha reponha o nivel nivel do liquido.

6. ESTRUTURA DO PROGRAMA O programa elaborado divide-se em 1 DB, 8 Fc’s e OB1: DB1

Data Block 1 – Onde estão guardados dados referentes aos

tempos de operação e repouso da grade mecânica, agitador desarenador, bomba desarenador, compressor arejamento, agitador arejamento, ponte raspadora, ponte raspadora de lamas, electrobomba de parafuso, agitador polielectrólito, bomba polielectrólito, filtro, tapete de lamas. Inclui também os valores por defeito (inferior e superior) da concentração de oxigénio desejada no tanque de arejamento, as gamas de valores (litros) de activação e inactivação da bomba principal e da bomba auxiliar e tambem os tempos de espera para arranque das zonas de tratamento secundário e de lamas. OB1

Programa principal - São chamadas as funções FC1, FC2, FC3,

FC4, FC5, FC6 e FC7. Funções estas que são as principais para o funcionamento do sistema. A função FC8 F C8 é chamada na FC5. Todas T odas estas funções são activadas através do botão ON/OFF.

FC1

Envio de dados - Função reservada à execução correcta do

“profibus” na comunicação via ET200 para envio de dados.


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FC2

Recepção de dados - Função reservada à execução correcta do

“profibus” na comunicação via ET200 recepção de dados.

FC3

Conversão de Sinais - Função utilizada para leitura e conversão

dos sinais analógicos utilizados. Utiliza as funções SCALE e UNSCALE para a sua conversão: caudal de entrada do efluente, da concentração de oxigénio no tanque de arejamento e o nível no tanque de drenados, e leitura e conversão do sinal analógico de saída do controlo da electroválvula de entrada e estado do nivel máximo de caudal. Verifica a existência de nível excessivo no tanque de drenados, valores de concentração de oxigénio excessivos e caudal de entrada do efluente excessivos. Efectuando também as operações necessárias na electroválvula de entrada. Tem como parâmetros de saida: nível do caudal de entrada, a concentração de oxigénio no tanque de arejamento, nível no tanque de drenados, a monitorização da electroválvula de entrada do efluente, informação de caudal excessivo de entrada do efluente e informação do nível de liquido do tanque do polielectrólito. FC4

Tratamento Preliminar - Função para controlo da zona de

tratamento preliminar. Tem como parâmetros de saída: o controlo do estado da grade mecânica, do agitador desarenador e da bomba desarenador Começamos pela abertura da base de dados. A função tem como objectivo o controlo e temporização de activação dos diversos componentes da zona de tratamento preliminar. FC5

Tratamento Secundário - Função para controlo da zona de

tratamento secundário. Tem como parâmetros de saída: o compressor de arejamento, o agitador de arejamento e a ponte raspadora. A função tem como objectivo o controlo e temporização de activação dos diversos componentes da zona de tratamento secundário. A função permite o controlo das concentrações de oxigénio (inferior e superior), tanto em modo temporizado como em modo sonda, chamando para este caso a função FC8 para o seu controlo.


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FC6

Tratamento de Lamas - Função para controlo da zona de

tratamento de lamas. Tem como parâmetros de entrada: sensor do nivel de liquido do tanque do polielectrólito. Tem como parâmetros de saída: controlo do estado da ponte raspadora de lamas, da electrobomba de parafuso, do agitador polielectrólito, da bomba polielectrólito, do filtro, do tapete de lama, da bomba principal e da bomba auxiliar e estado do sensor de nivel do tanque do polielectróolito. A função tem como objectivo o controlo e temporização de activação dos diversos componentes da zona de tratamento de lamas. FC7

Reset - Função para efectuar o reset das memórias e saidas

utilizadas em caso de emergência e sistema OFF. FC8

Sonda – Função que controla o estado do compressor de

arejamento caso este se encontre em modo sonda.

6. ESPECIFICAÇÕES FUNCIONAIS DO MODO DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA Detectores:

I 0.0

Ordem de arranque manual

Botao_ON

Tipo de Dados BOOL

I 1.0

Emergência manual

Botão_Emergencia

BOOL

N_liquido_polie

BOOL

Entradas

I 50.0 PIW 288

Funções

Estado do sensor de nivel de liquido Entrada analógica de leitura do caudal de entrada do efluente

Mnemónica

ent_analogica_caudal WORD

Entrada analógica de leitura da PIW 290

concentração de oxigénio no

ent_analog_cont_oxig WORD

tanque (arejamento) PIW 292

Entrada analógica de leitura do nível do tanque (drenados)

ent_analog_nivel_tanq WORD

Tabela 6 – Entradas digitais e analógicas do autómato. Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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Actuadores: Saídas

Funções

Q 4.0

Q 4.5

Saída da grade mecânica (Mg1) Saída do agitador desarenador (Ma1 Saída da bomba desarenador (B1) Saída do compressor arejamento (B2) Saída do agitador arejamento (Ma2) Saída da ponte raspadora (Mp2)

Q 4.6

Sinalização de caudal excessivo

Q 4.1 Q 4.2 Q 4.3 Q 4.4

Sinalização de nivel minimo do tanque do polielectrólito Saída da ponte raspadora de Q 50.0 lamas(Mp3) Saída da electrobomba de parafuso Q 50.1 (B3) Saída do agitador polielectrólito Q 50.2 (Ma3) Saída da bomba polielectrólito Q 50.3 (Bp3) Q 50.4 Saída do filtro (F3) Q 50.5 Saída do tapete de lamas (T3) Saída da bomba principal drenados Q 50.6 (Bdp) Saída da bomba auxiliar drenados Q 50.7 (Bda) Saída analógica de controlo da PQW 290 electroválvula de entrada Q 4.7

Saida_Mg1

Tipo de Dados BOOL

Saida_Ma1

BOOL

Saida_B1

BOOL

Saida_B2

BOOL

Saida_Ma2

BOOL

Saida_Mp2 Saida_caudal_ent_ Max

BOOL

Saida_nivel_poli

BOOL

Saida_Mp3

BOOL

Saida_B3

BOOL

Saida_Ma3

BOOL

Saida_Bp3

BOOL

Saida_F3 Saida_T3

BOOL BOOL

Saida_Bdp

BOOL

Mnemónica

Saida_Bda

BOOL

BOOL

said_Analo_Electr_ WORD Entrad

Tabela 7 – Saídas digitais e analógicas do autómato.

Memórias: Memória M 0.0 M 0.1 M 0.2 M 0.3 M 0.4 M 0.5

Funções Bit com valor "0" Ordem de arranque Ordem de paragem Memória de emergência Emergência Protool Memória auxiliar para o estado de B2 com valores por defeito

Tipo de Dados M_Bipolar BOOL ON BOOL OFF BOOL Emrg BOOL Emrg_Protool BOOL M_aux_B2_d BOOL ef Mnemónica


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M 0.6 M 0.7 M 42.0 M 42.1 M 42.2 M 42.3 M 42.4 M 42.5 M 42.6 M 42.7 M 43.0 M 43.1 M 43.2 M 43.3 M 43.4 M 43.5 M 43.6 M 43.7 M 44.0 M 44.1 M 44.2 M 44.3 M 44.4 M 44.5 M 44.6 M 45.0 M 45.1 M 45.2

Memória auxiliar para o estado de B2 com valoresajustados Memória auxiliar para controlo do caudal de entrada Memória de controlo da grade mecânica Memória de controlo do agitador desarenador Memória de controlo da bomba desarenador

M_aux_B2_aj BOOL st M_aux_contr BOOL ol_caudal Control_Mg1 BOOL Control_Ma1

BOOL

Control_B1 BOOL Trat_prel_acti Memória de estado do tratamento preliminar BOOL vo Memória de controlo do agitador arejamento Control_Ma2 BOOL Memória de controlo do compressor Control_B2 BOOL arejamento Memória de controlo da ponte raspadora Control_Mp2 BOOL Memória de estado do tratamento Trat_Sec_acti BOOL secundário vo Memória de controlo da ponte raspadora de Control_Mp3 BOOL lamas Memória de controlo da electrobomba de Control_B3 BOOL parafuso Memória de controlo do agitador Control_Ma3 BOOL polielectrólito Memória de controlo da bomba Control_Bp3 BOOL polielectrólito Memória de controlo do filtro Control_F3 BOOL Memória de controlo do tapete de lamas Control_T3 BOOL Memória de controlo da bomba dernados Control_Bdp BOOL principal Memória de controlo da bomba dernados Control_Bda BOOL auxiliar Trat_Lamas_ Memória de estado do tratamento de lamas BOOL activo Memória de tempo de inibição da ponte M_T_Inib_Mp BOOL raspadora 2 Memória de tempo de inibição da ponte M_T_Inib_Mp BOOL raspadora de lamas 3 Memória de controlo do compressor C_B2_Temp BOOL arejamento - Temporizado Memória de controlo do compressor C_B2_sonda BOOL arejamento - Sonda Memória de controlo do compressor C_B2_sonda BOOL arejamento - Sonda - Defeito _def Memória de controlo do compressor C_B2_sonda BOOL arejamento - Sonda - Gama _gama Memória de estado da grade mecânica Estado_Mg1 BOOL Memória de estado do agitador desarenador Estado_Ma1 BOOL Memória de estado da bomba desarenador Estado_B1 BOOL Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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M 45.3 M 45.4 M 45.5 M 45.6 M 45.7 M 46.0 M 46.1 M 46.2 M 46.3 M 46.4 M 46.5 M 49.0 M 49.1 M 49.2 M 49.3 M 49.4 M 90.0 M 200.0 M 200.1 M 200.2 M 200.3 MB 201 MD 2 MD 6 MD 10 MD 26 MD 30 MD 34 MD 38

Memória de estado do agitador arejamento Memória de estado do compressor arejamento Memória de estado da ponte raspadora Memória de estado da ponte raspadora de lamas Memória de estado da electrobomba de parafuso Memória de estado do agitador polielectrólito Memória de estado da bomba polielectrólito Memória de estado do filtro Memória de estado do tapete de lamas Memória de estado da bomba dernados principal Memória de estado da bomba de dernados auxiliar Memória de controlo de de valores OX Defeito

Estado_Ma2

BOOL

Estado_B2

BOOL

Estado_Mp2

BOOL

Estado_Mp3

BOOL

Estado_B3

BOOL

Estado_Ma3

BOOL

Estado_Bp3 Estado_F3 Estado_T3

BOOL BOOL BOOL

Estado_Bdp

BOOL

Estado_Bda

BOOL

C_OX_val_d ef C_OX_val_aj Memória de controlo de valores OX - Gama ust Memória de estado do nível de oxigénio OX_MAX Memória de estado do nível do tanque t anque de N_tanq_dern dernados _MAX ERRO_ajst_v Memória de erro no ajuste de valores de OX al_OX Memória auxiliar para detectar pulso Pulso_aux positivo de valores ajustaveis Memória NDR da recepção de dados NDR_DP_RE ET200 CV Memória de erro na recepção de dados ERROR_DP_ ET200 RECV Memória de envio de dados com sucesso DONE_DP_S ET200 END ERROR_DP_ Memória de erro de envio de dados - ET200 SEND Memória do estado de recepção de dados - DPSTATUS_ ET200 DP_RECV Saida do SCALE - caudal actual Caudal_act Saida do SCALE - oxigénio actual OX_act Saida do SCALE - Nivel do tanque de N_tanq_dern dernados _act Valor real do caudal Caudal_real Valor real de oxigénio OX_real N_tanq_dern Valor real do nivel do tanque de dernados _real Valor real de abertura da EV entrada EV_real Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BOOL BYTE REAL REAL REAL REAL REAL REAL REAL 14


MD 50

Valor inferior de OX - Ajustado - DINT

MD 54

Valor superior de OX - Ajustado -DINT

MD 58

Valor inferior de OX - Auxiliar

MD 62

Valor superior de OX - Auxiliar

MD 66

Valor inferior de OX - Ajustado - REAL

MD 70

Valor superior de OX - Ajustado - REAL

MW 18 MW 20 MW 22 MW 24

gama_OX_inf _ajst gama_OX_su p_ajst gama_OX_inf _aux gama_OX_su p_aux g_OX_inf_ajs t_real g_OX_sup_aj st_real ret_val_caud al_act ret_val_OX_a ct ret_val_n_tan q_act ret_val_EV_e nt_act

Memória do código de erro do scale do caudal de entrada Memória do código de erro do scale do oxigénio Memória do código de erro do scale do tanque de dernados Memória do código de erro do scale da EV entrada

MW 202

Estado da função de recepção - ET200

MW 204

Estado da função de envio - ET200

DINT DINT REAL REAL REAL REAL WORD WORD WORD WORD

STATUS_DP_ WORD RECV STATUS_DP_ WORD SEND

Tabela 8 – Descrição das memórias.

Temporizadores: Tempori zador T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8

Função Temporizador de operação da grade mecânica Temporizador de repouso da grade mecânica Temporizador de operação da bomba desarenador Temporizador de repouso da bomba desarenador Temporizador de operação do compressor arejamento Temporizador de repouso do compressor arejamento Temporizador de inibição da ponte de raspadora lamas Temporizador de inibição da ponte de raspadora

Mnemónica

Tipo de Dados

T_op_Mg1

TIMER

T_rep_Mg1

TIMER

T_op_B1

TIMER

T_rep_B1

TIMER

T_op_B2

TIMER

T_rep_B2

TIMER

T_Inib_Mp3

TIMER

T_Inib_Mp2

TIMER


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T9 T 10 T 11 T 12 T 13 T 14 T 16 T 17 T 18

Temporizador de operação da electrobomba de parafuso Temporizador de repouso da electrobomba de parafuso Temporizador de operação da bomba polielectrólito Temporizador de repouso da bomba polielectrólito Temporizador de operação do filtro Temporizador de repouso do filtro Temporizador de inibição de arranque da ponte de raspadora lamas Temporizador de arranque da zona de tratamento secundaria Temporizador de arranque da zona de tratamento de lamas

T_op_B3

TIMER

T_rep_B3

TIMER

T_op_Bp3

TIMER

T_rep_Bp3

TIMER

T_op_F3 T_rep_F3 T_Inib_Arr_M P3 T_arrq_zona _sec T_arrq_zona _lamas

TIMER TIMER TIMER TIMER TIMER

temporizadores utilizados. Tabela 9 – Descrição dos temporizadores


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7. DESCRIÇÃO DO INTERFACE GRÁFICO É disponibilizado ao utilizador/operador um interface gráfico que lhe permite visualizar e controlar o funcionamento da ETAR de uma forma simples e perceptível na sua utilização. È constinuido por três âmbientes gráficos diferentes (esquemático, controlo e históricos):

Figura 5 – Ambiente gráfico esquemático.

Para que o sistema fique operacional o utilizador deverá iniciar o processo através da selecção do “switch OFF/ON” existente do lado esquerdo

do interface do menu esquemático e do menu de controlo, ficando assim o sistema operacional que é assinalado por um ponto verde quando ON (Barra superior). O accionamento do estado do switch é bloqueado com password (“12345”) sendo apenas permitida a mudança de estado pela pessoa

responsável pelo funcionamento da ETAR. Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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Figura 6 – Login.

Caso botão de emergência seja acionado o sistema é completamente inibido de funcionar, sendo este botão um botão bi-estável. Para que se inicie o processo é necessário ordem de arranque novamente. A representação dos dois estados é visualizada nas figuras abaixo. [botão off: a), botão on: b) ]

a)

b)

Quando o sistema se encontra operacional o estado dos diversos componentes é visualizado como mostra a figura a baixo. Os componentes das diferentes zonas são destinguidos por cores de modo a ser mais preceptivel ao utilizador ver o seu estado. Existe também um quadrado que indica se o compomente está ON (verde) ou OFF (gray).

Figura 7 – Ambiente gráfico esquemático operacional. Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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Automação Industrial II (2008/2009) Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR). Para que o utilizador consiga identificar os diferentes componentes do sistema está disponivel um botão ajuda:

Figura 8 – Ambiente gráfico ajuda. De forma a exercer um controlo simplificado de todos os componentes foi criado um ambiente gráfico de controlo para o efeito.

Figura 8 – Ambiente gráfico de controlo. Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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É possivel controlar o funcionamento de todos os componentes do sistema, ligar e desligar, podendo ser visualizado o seu estado pela mudança de cor da letra como pelo ponto verde junto ao botão de selecção São também visualizados os valores do nivel do tanque de dernados, da concentração de oxigénio e do caudal de entrada do efluente. (ver figura seguinte):

Figura 9 – Ambiente gráfico gráfico de controlo operacional operacional

Na ETAR existe a possibilidade de controlar os valores de concentração de oxigénio do tanque de arejamento, de forma temporizada, a), ou de sonda, b):

a)

b)


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Em modo sonda existe a possibilidade da selecção de valores por defeito ou valores ajustáveis. Caso o utilizador pretenda ajustar os valores de concentração de oxigénio irá aparecer uns sliders para ajuste (inferior e superior).(Ver figura) .

Figura 10 – Controladores Controladores das concentrações de oxigénio no tanque de arejamento.

O ambiente gráfico historicos permite a visualização dos históricos dos valores do caudal de entrada, a concentração de oxigénio no tanque de arejamento e o nível do tanque de drenados. Estes registos podem ser acedidos através do botão de selecção especifico.

gráfico do histórico. Figura 11 – Ambiente gráfico Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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Tags do ambiente gráfico Para se poder visualizar o estado actual (ligado / desligado) dos diversos componentes do sistema e ara ser dada ao operador a capacidade de desligar ou manter em operação automática cada componente individual da ETAR foi necessário criar as seguintes tags no Protool:

Figura 24 – Tags do ambiente gráfico. Escola Superior de Tecnologia e Gestão – IPLeiria

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8. LISTAGEM COMENTADA DO CÓDIGO FONTE

ANEXO


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ETAR (Automação)

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