Система управления узлами универсальной модульной автоматической установки очистки воды и способ управления узлами универсальной модульной автоматической установки очистки воды на ее основе

Изобретение относится к системам многоступенчатой обработки воды и может быть использовано для управления системами очистки воды в хозяйственно-питьевых и промышленных целях [C02F 1/00, C02F 9/00]. Заявлена система управления узлами универсальной модульной автоматической установки очистки воды, в которой входной фильтр механической очистки выполняет функцию автопромывочного фильтра и имеет узел автоматического переключения в режим промывки, выход входного фильтра подключен к автоматическому насосу подачи, выход которого подключен к флуктуатору-эжектору; флуктуатор-эжектор имеет три входа: основной - отфильтрованной воды с выхода насоса подачи и два дополнительных, один из которых подключен к автоматическому насосу-дозатору, другой - к оксигенератору кислорода или озона, причем автоматический дозатор имеет второй вход, идущий от сигнального выхода счетчика воды, а выход флуктуатора подведен ко входу бака-реактора, выход которого соединен со входом технологического насоса, выход которого последовательно соединен с напорным фильтром обезжелезивателя, напорным фильтром сорбирующим, с фильтром мембранной тонкой очистки, выходной поток от которых подведен на вход бака-накопителя, имеющий сливные патрубки и отводной канал, связанный со входом насоса раздачи, выход которого подключен ко входу модуля УФО, причем модуль УФО подключен к контроллеру мониторинга, который выполнен с возможностью управления всеми насосами системы через локальные контроллеры, которые установлены на каждом узле системы вместе с датчиками контроля состояния воды на каждом узле, а каждый из этих датчиков контроля определенного узла системы подключен к локальному контроллеру данного узла. Технический результат изобретения заключается в улучшении и упрощении конструкции установки, обусловленной применением распределенного управления узлами установок очистки воды, в связи с вышеуказанным - в повышении качества очищенной воды, снижении стоимости установки, повышении надежности работы системы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системам многоступенчатой обработки воды и может быть использовано для управления системами очистки воды в хозяйственно-питьевых и промышленных целях [C02F 1/00, C02F 9/00].

Вода - важнейший источник жизни, базовый элемент быта каждого человека. Вода может содержать опасные примеси и патогенную микрофлору. Питьевая вода - это вода, которая предназначена для ежедневного неограниченного и безопасного потребления человеком и другими живыми существами. Главным для питьевой воды является наличие действующих стандартов на общий состав и свойства (СанПиН 2.1.4.1074-01 - и СанПиН 2.1.4.1116-02).

Вода многих источников пресной воды непригодна для питья, так как может служить причиной распространения болезней или вызывать долгосрочные проблемы со здоровьем, если она не отвечает определенным стандартам качества воды. В случае необходимости, чтобы вода соответствовала санитарно-эпидемиологическим нормам, ее очищают или, официально говоря, «подготавливают» с помощью установок водоподготовки [http://ru.wikipedia.org/wiki/Питьевая_вода].

Обратный осмос - процесс, в котором с помощью давления принуждают растворитель (обычно вода) проходить через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает некоторые растворенные в нем вещества. Обратный осмос используют с 1970-х годов при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины, промышленности и других нужд. Мембраны, используемые для обратного осмоса, очень чувствительны к загрязнению, для чего механический фильтр для защиты мембраны обязателен. Многие растворенные в воде вещества задерживаются и не проходят через мембрану. Главной особенностью фильтров, использующих технологию обратного осмоса, является практически полная стерилизация воды. Через фильтр проходит молекула воды (размер 0,3 нм), но не проходит большая часть химических примесей и включений биологического происхождения, в частности микроорганизмов и вирусов (размеры от 20 до 500 нм).

Ультрафиолетовые лампы используются для стерилизации (обеззараживания) воды, воздуха и различных поверхностей во всех сферах жизнедеятельности человека. Бактерицидное УФ-излучение на этих длинах волн вызывает димеризацию тимина в молекулах ДНК. Накопление таких изменений в ДНК микроорганизмов приводит к замедлению темпов их размножения и вымиранию.

Озонирование и ультрафиолетовое обеззараживание применяются как дополнительные методы дезинфекции, вместе с хлорированием, повышают эффективность хлорирования и снижают количество добавляемых хлорсодержащих реагентов [http://ru.wikipedia.org/wiki//Ультрафиолетовое_излучение].

Все узлы установок очистки воды имеют общие свойства - у всех есть входные\выходные датчики и исполнительные устройства, потребляющие электроэнергию. Каждый узел является определенным технологическим звеном цепи алгоритма очистки воды. Именно по этим причинам проблема очистки природной воды представляет собой серьезную техническую задачу.

В настоящее время известны различные способы и устройства изменения физико-химических характеристик воды.

Известна Автоматическая модульная станция водоподготовки (патент RU 122649). Относится к устройствам для обеспечения населения водой питьевого качества и может быть использована в системах индивидуального и коллективного централизованного водоснабжения производственных зданий, жилых домов, коттеджей, дачных участков, поселков и иных населенных пунктов. Автоматическая модульная станция водоподготовки состоит из насоса, электродвигателя, накопительного бака, системы управления расходом и давлением воды, механического осадочного фильтра с флокуляцией, устройства для дезинфекции, анализатора содержания примесей в исходной и очищенной воде, а в линию между осадочным фильтром и устройством для дезинфекции дополнительно установлены универсальный фильтр с блоком автоматического управления промывкой и регенерацией, узел регенерации универсального фильтра со встроенным внутри его фидером, перед осадочным фильтром, снабженным блоком автоматического управления промывкой, установлен узел коагуляции с дозирующим насосом пропорционального дозирования по показаниям импульсного расходомера, при этом основные блоки очистки воды станции расположены в следующей последовательности: насос, электродвигатель, накопительный бак исходной воды, система управления расходом и давлением воды, узел коагуляции, осадочный фильтр, универсальный фильтр, узел регенерации универсального фильтра, устройство для дезинфекции с дозирующим насосом пропорционального дозирования по показаниям импульсного расходомера и расположена станция в компактном модульном контейнере нестационарного типа.

Технической проблемой аналога является то, что в станцию введен универсальный фильтр типа Ecotar, состоящий из смеси новейших ионообменных смол, которые необходимо восстанавливать; а также отсутствуют узлы, позволяющих осуществить коагуляцию, сорбцию, обессоливание воды и нет автоматического управления узлами станции. Известна универсальная модульная станция водоподготовки для дифференцированного водопотребления (патент RU 94570), относится к устройствам для обеспечения населения водой питьевого качества и может быть использована в системах индивидуального и коллективного централизованного водоснабжения производственных зданий, жилых домов, коттеджей, дачных участков, поселков и иных населенных пунктов с дифференцированным водопотреблением очищенной воды в зависимости от требуемого качества. Универсальная модульная станция водоподготовки для дифференцированного водопотребления, состоит из системы подачи воды, выполненной в виде трубопроводов, насоса, электродвигателя, накопительного бака, системы управления расходом и давлением воды, узла коагуляции, осадочного фильтра, универсального фильтра со встроенным внутри его фидером, узла регенерации универсального фильтра типа Ecotar, устройства для дезинфекции, анализатора содержания примесей в исходной и очищенной воде, а в линию водоподготовки встроены частотные регуляторы поддержания давления в водопроводной сети и для дифференцированного водопотребления в зависимости от требуемого качества воды дополнительно на трубопроводе подачи воды потребителю установлены краны: подачи исходной воды; осветленной воды; воды осветленной и очищенной; питьевой воды осветленной, очищенной и обеззараженной; воды особого качества для специальных технологических целей; питьевой воды особого качества минерализованной, при этом для получения воды особого качества для специальных технологических целей и питьевой воды особого качества минерализованной дополнительно в линию водоподготовки после устройства для дезинфекции встроены фильтры с мембраной обратного осмоса типа Гейзер Престиж, Гейзер Престиж М с минерализацией и лампы УФ-обеззараживания воды и расположена станция в компактном модульном мобильном контейнере. Технической проблемой аналога является то, что в станцию введен универсальный фильтр типа Ecotar, состоящий из смеси новейших ионообменных смол, которые необходимо восстанавливать; а также отсутствуют узлы, позволяющих осуществить сорбцию; обессоливание воды осуществляется маломощными и низкоэффективными фильтрами, и нет автоматического управления узлами станции.

Известна СТАНЦИЯ ВОДОПОДГОТОВКИ (патент RU 2260567). Изобретение относится к станциям приготовления питьевой воды высокого качества и может быть использовано для водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий преимущественно из поверхностных источников водоснабжения. Станция водоподготовки содержит поверхностный источник водоснабжения, повысительный насос, фильтр, гидромониторную систему промывки фильтра, струйный аппарат с окном из кварцевого стекла, ультрафиолетовый излучатель, отражательный рефлектор, винтообразную лопасть, вертикально-трубчатую систему, озонатор, концентратомер растворенного озона в воде, задающее устройство, сравнивающее устройство, следящий привод, вентиль, резервуар-накопитель промывной воды, промывной насос, кран с поплавковым приводом, электрифицированные задвижки, датчики положения электрифицированных задвижек, датчики давления, блок управления и напорный фильтр с разделительной удерживающей решеткой, скрещивающимися насадками и внешним патрубком с предохранительной сеткой. Технической проблемой аналога является то, что в станции отсутствуют узлы, позволяющих осуществить коагуляцию, сорбцию, обессоливание воды и нет автоматического управления узлами станции.

Известна блочно-модульная станция очистки воды для систем водоснабжения (патент RU 2590543). Изобретение относится к области водоснабжения, а именно к установкам водоподготовки подземных вод, в частности для источников высокоцветной и высокомутной воды, и может быть использовано в системах водоснабжения баз отдыха, коттеджных поселков, садоводческих товариществ и иных потребителей воды питьевого качества. Блочно-модульная станция очистки воды для систем водоснабжения позволяет обеспечить потребителей чистой питьевой водой при одновременном сокращении расхода реагентов на очистку и объема образующихся в результате очистки загрязненных технологических стоков, сбрасываемых в канализацию, за счет того, что содержит размещенные в транспортируемом контейнере блок механической очистки, состоящий из водозаборного узла с системой автоматического управления расходом и давлением воды и механического фильтра, соединенный с блоком аэрации, содержащим компрессор и аэрационную колонну. Блок аэрации последовательно соединен с блоком фильтра-осветлителя, содержащим напорный фильтр обезжелезивания, блоком ионообменного фильтра с узлом регенерации, блоком дозирования реагентов, резервуарами чистой воды, насосной станцией второго подъема с блоком обеззараживания, в качестве которого используют установки ультрафиолетового обеззараживания, и баком-аккумулятором. Технической проблемой аналога является то, что в станцию введен ионообменный фильтр, состоящий из смеси новейших ионообменных смол, которые необходимо восстанавливать; а также отсутствуют узлы, позволяющих осуществить коагуляцию, сорбцию; обессоливание воды осуществляется маломощными и низкоэффективными фильтрами, и нет автоматического управления узлами станции.

Известна установка комплексной водоочистки универсальная мобильная автоматизированная (патент RU 2656049). Изобретение относится к области очистки воды из различных источников до уровня питьевой СанПиН 2.1.4.1074-01. Установка комплексной водоочистки универсальная мобильная автоматизированная, смонтированная внутри утепленного обогреваемого обитаемого кузова-фургона, установленного на автошасси высокой проходимости, состоит из модулей водоподготовки, водоочистки и модуля автоматического управления и контроля. Модуль водоподготовки включает в качестве средств для забора воды два насоса, соединенные по воде с колонной аэрации, работающей на озоне, дозируемом системой Вентури, соединенной с системой мембранной фильтрации, оснащенной половолоконными микрофильтрами и ультрафильтрационными мембранами, и затем с накопительным баком. Модуль водоочистки содержит установленные последовательно накопительный бак с добавлением ингибитора и биоцида, систему очистки обратного осмоса, минерализатор и ультрафиолетовую лампу. Модуль управления и контроля содержит систему самоподстройки программ по управлению оборудованием в зависимости от условий эксплуатации всей системы и отдельных ее частей, а также установленные последовательно системы контроля за забором, переработкой, производством питьевой воды, в том числе контроль за ее рН уровнем, и систему экспресс-анализа чистоты произведенной воды.

Технической проблемой аналога является то, что в станции отсутствуют узлы, позволяющих осуществить коагуляцию, сорбцию; автоматическое управление узлами станции осуществляется централизовано, что снижает надежность.

Известна мобильная малогабаритная станция очистки воды (патент RU122086). Мобильная малогабаритная станция очистки воды предназначена для получения питьевой воды из природной воды, преимущественно подземной, для нужд потребителей, находящихся вдали от систем водоснабжения, например, в вахтовых поселках, коттеджах. В состав станции входит установка для очистки воды, закрепленная внутри блок-бокса контейнерного типа. Установка содержит соединенные трубопроводами входной сетчатый фильтр, камеру окисления, две камеры коагуляции, напорный фильтр и накопитель чистой воды. Исходная вода через сетчатый фильтр сначала поступает в камеру окисления, а из нее, с помощью насоса, - в эжектор, а потом снова - в камеру окисления. Эти устройства образуют циркуляционный контур. В камере окисления размещен кавитатор, который служит для интенсификации окисления загрязнителей. Камеры коагуляции завершают процесс окисления, деструкции и кристаллизации загрязнителей. Из камеры коагуляции вода насосом перекачивается в напорный фильтр и из напорного фильтра - в накопитель чистой воды. Для дезинфекции воды, поступившей в накопитель чистой воды, от бактериальных загрязнителей установка содержит озонатор, соединенный с блоком питания и фильтром для очистки воздуха, и кавитатор, расположенный внутри накопителя чистой воды. Кавитатор соединен с эжектором и насосом в циркуляционный контур. К накопителю чистой воды присоединен блок разложения остаточного озона. Снаружи блок-бокса установлен водоразборный кран, соединенный трубопроводом через обратный клапан и насос с накопителем чистой воды. Для удаления загрязнителей из напорного фильтра производят его промывку с последующим сбросом грязной промывной воды. Вода для промывки поступает с помощью насоса из накопителя чистой воды. Для слива воды из всех емкостей и слива грязной промывной воды в полу блок-бокса имеются отверстия. Для удобства транспортировки и перемещения водоочистной станции на крыше блок-бокса закреплены монтажные петли. Станция для очистки воды наряду с мобильностью обеспечивает эффективную очистку и дезинфекцию воды в автономном режиме.

Данная полезная модель относится к устройствам для очистки воды, а более конкретно - к удалению железа, марганца, разнообразных органических веществ и других загрязнителей из природной, преимущественно подземной, воды путем предварительного окисления кислородом загрязнителей воды.

Технической проблемой аналога является то, что здесь отсутствуют узлы, позволяющих осуществить обессоливание воды, а автоматическое управление узлами станции осуществляется централизовано, что снижает надежность.

Известно устройство управления, система связи, способ управления узлом и программа (патент RU 2586019). Изобретение относится к устройствам управления в сети. Технический результат заключается в повышении безопасности передачи данных. Сеть содержит: первый узел, управляемый устройством управления централизованным образом; и второй узел, хранящий, в течение предварительно определенного периода времени, записи, в каждой из которых, на основании адреса источника принятого пакета, его собственный порт и информация об адресе(ах) узла, на который можно пересылать пакеты из порта, связаны друг с другом, и выполняющий пересылку пакетов путем ссылки на группу записей, и определяющий порт, соответствующий месту назначения пакета, причем упомянутое устройство управления выдает команду первому узлу, соединенному со вторым узлом (узлами), передавать пакет определения места назначения. Пакеты нельзя переслать по тракту, намеченному устройством управления либо может произойти лавинное распространение пакетов. Следовательно, связь может быть разъединена. Технической проблемой аналога является то, что в такой системе управления применяются сложные алгоритмы и в случае разъединения устройств может остановиться вся система, что снижает надежность.

Наиболее близким решением является система автоматического управления технологическим процессом очистки воды с непрерывным контролем ее качества в различных точках технологической схемы (патент RU 2472717, опубл.: 20.01.2013.). Эта система автоматического управления технологическим процессом очистки воды, включающая модули водоочистки, датчики, регистрирующие параметры процесса в различных точках технологической схемы, клапаны-задвижки, переключающие потоки воды в заданных направлениях, соединенный с компьютером электронный блок управления, принимающий сигналы от датчиков и посылающий сигналы на клапаны-задвижки, отличающаяся тем, что она содержит несколько сменных модулей водоочистки разной глубины очистки для возможности осуществления многоступенчатой водоочистки, на выходе из которых установлены датчики, непрерывно регистрирующие качество воды по концентрации загрязняющих веществ, на входе в систему установлен датчик, непрерывно регистрирующий качество поступающей в систему исходной воды, а на всех линиях потоков воды в системе установлены клапаны-задвижки, управляемые электронным блоком управления и направляющие потоки очищаемой воды в один или несколько модулей водоочистки в зависимости от сигналов датчиков контроля качества воды.

В компьютерную программу управления клапанами-задвижками введены пороговые значения концентраций загрязняющих веществ на различных ступенях водоочистки, что позволяет направлять потоки очищаемой воды через модули водоочистки разной глубины очистки в любых сочетаниях и в любой последовательности как при возрастании загрязненности поступающей в систему исходной воды и превышении пороговых значений, так и при уменьшении загрязненности поступающей в систему исходной воды. Управляя процессом очистки воды, система позволяет непрерывно проводить анализ качества воды по содержанию в ней загрязняющих веществ в различных точках технологической схемы и использовать эти данные для оперативной оптимизации процесса водоочистки.

Технической проблемой прототипа является то, что здесь отсутствуют узлы, позволяющие осуществить коагулирование, сорбцию, обессоливание воды, а автоматическое управление узлами станции осуществляется централизовано, что снижает надежность.

Задачей настоящего изобретения является создание способа и разработка устройств управления узлами модульной установки очистки воды, которые упростят и удешевят конструкцию, ускорят обслуживание и ремонт, благодаря чему будет достигнуто улучшение качества очищенной воды; модульность и взаимозаменяемость локальных контроллеров позволяет повысить экономичность и уменьшить стоимость, а также повысить надежность работы установки.

Также, задачей заявленного изобретения является устранение недостатков аналогов и создание эффективного способа управления универсальной модульной установкой для очистки и обеззараживания воды с помощью локальных контроллеров.

Технический результат заявленной группы изобретений заключается в упрощении конструкции системы очистки воды, повышении качества очищенной воды и повышении надежности работы системы очистки воды.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема установки очистки. На чертеже: 1 - входной фильтр механической очистки, 2 - автоматический насос подачи, 3 - флуктуатор-эжектор, 4 - автоматический насос дозатора, 5 - оксигенератор (кислорода или озона), 6 - бак-реактор, 7 - технологический насос, 8 - напорный фильтр (обезжелезиватель), 9 - напорный фильтр (сорбирующий), 10 - фильтр мембранной тонкой очистки (ультраочистки), 11 - бак-накопитель, 12 - насос раздачи, 13 - модуль УФО, 14 - контроллер мониторинга, 15 - счетчик воды.

Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена система управления очисткой воды, включающая узлы водоочистки, отличающаяся тем, что в качестве узлов водоочистки выполнены входной фильтр механической очистки с узлом автоматического переключения в режим промывки, автоматический насос подачи, флуктуатор-эжектор, технологический насос, напорный фильтр-обезжелезиватель, напорный сорбционный фильтр, фильтр мембранной тонкой очистки, насос раздачи, модуль УФО, при этом выход входного фильтра механической очистки подключен к автоматическому насосу подачи, выход которого подключен к флуктуатору-эжектору, имеющему три входа: основной - отфильтрованной воды с выхода автоматического насоса подачи и два дополнительных, один из которых подключен к автоматическому насосу-дозатору, другой - к генератору кислорода или озона, причем автоматический насос-дозатор имеет второй вход, идущий от сигнального выхода счетчика воды, а выход флуктуатора-эжектора подведен к входу бака-реактора, выход которого соединен с входом технологического насоса, соединенного, в свою очередь, с напорным фильтром-обезжелезивателем, соединенным с напорным сорбирующим фильтром, который соединен с фильтром мембранной тонкой очистки, выходной поток от которого подведен на вход бака-накопителя, имеющего сливные патрубки и отводной канал, связанный с входом насоса раздачи, выход которого подключен к входу модуля УФО, причем модуль УФО подключен к контроллеру мониторинга, который выполнен с возможностью управления всеми насосами системы через локальные контроллеры, установленные на каждом узле системы вместе с датчиками контроля состояния воды на каждом узле, а каждый из этих датчиков контроля подключен к локальному контроллеру данного узла.

Допустимо, что локальные контроллеры каждого узла имеют одинаковую принципиальную электрическую схему и одинаковую прошивку алгоритма.

Допустимо, что локальные контроллеры каждого узла соединены в единую сеть таким образом, что обеспечена возможность поочередной передачи в контроллер мониторинга состояния датчиков для диагностики.

Допустимо, что контроллер мониторинга выполнен с возможностью обеспечения беспроводного дистанционного управления, телеметрии и сигнализации.

Также заявлен способ управления очисткой воды, использующий систему по п. 1, характеризующийся тем, что исходную воду подают на входной фильтр механической очистки, далее автоматическим насосом подачи воду подают во флуктуатор-эжектор, на первый вход которого подают кислород или озон из генератора, воду, прошедшую обработку аэрацией или озонированием и флуктуацией, осветляют и коагулируют в баке-реакторе, из которого ее подают в напорный фильтр-обезжелезиватель, в котором осуществляют обезжелезивание и деманганацию, далее проводят дегазацию и сорбцию в сорбционном фильтре, затем на узле мембранной тонкой очистки осуществляют обессоливание и обеззараживание, и очищенную воду накапливают в баке-накопителе, из которого воду отводят для окончательного обеззараживания в модуль УФО, взаимную работу всех узлов контролируют с помощью локальных контроллеров, которые устанавливают на каждом из указанных узлов, причем с помощью локальных контроллеров передают состояние соединенных с ними локальных датчиков на контроллер мониторинга по стандартному интерфейсу, а при помощи контроллера мониторинга управляют всеми насосами системы через локальные контроллеры.

Допустимо, что схему каждого локального контроллера составляют так, что возможна их быстрая взаимная замена без изменения алгоритма работы контроллера и без переподключения датчиков локального узла.

Допустимо, что свое состояние, в зависимости от датчиков и алгоритма, контроллеры последовательно поочередно передают друг через друга и далее на контроллер мониторинга, а работа локальных контроллеров всех узлов унифицирована так, что осуществляется автоматическое взаимное управление между узлами установки.

Локальный контроллер - контроллер, установленный на локальном (конкретном) узле. Это может быть и входной фильтр с автопромывкой, и насос подачи, и флуктуатор-эжектор, и насос технологический, и напорный фильтр, и фильтр мембранной очистки, и насос раздачи, и модуль УФО.

Локальный контроллер содержит интерфейсные компоненты (резисторы, транзисторы, конденсаторы, контактор - так называемый «обвес») и микроконтроллер небольшой потребляемой мощности, малых размеров, среднего быстродействия и низкой цены (например, PIC, STM, NXP или ATMEL), достаточно 8-ми битного формата слов и команд. Например, могут использоваться: микроконтроллеры PIC10, PIC12, PIC16 [http://gamma.spb.ru/obuchenie/stati/microchip/237-mikrokontrollery-pic10-pic12-pic16-obzor-novykh-semejstv-i-periferijnykh-modulej], микроконтроллеры STM [https://www.compel.ru/lib/ne/2018/8/2-8-bitnyie-mikrokontrolleryi-stm8], микроконтроллеры NXP. 8-битные микроконтроллеры [http://www.symmetron.ru/suppliers/nxp/catalogue-2009-3.shtml].

Также может применяться АТМЕЛ, представляющие AVR-архитектуру, на основе которой построены микроконтроллеры семейства AT90S, объединяет мощный гарвардский RISC-процессор с раздельным доступом к памяти программ и данных, 32 регистра общего назначения, каждый из которых может работать как регистр- аккумулятор, и развитую систему команд фиксированной 16-бит длины. Большинство команд выполняются за один машинный такт с одновременным исполнением текущей и выборкой следующей команды, что обеспечивает производительность до 1 MIPS на каждый МГц тактовой частоты. Например, 8-разрядный микроконтроллер с внутрисистемно-программируемой флэш-памятью размером 32 кбайт - ATmega325P/V, ATmega3250P/V; структурная схема: [http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Atmel/micros/avr/ATmega325_3250P_V.htm]

Схема локального контроллера составлена так, что возможна их быстрая взаимная замена без изменения алгоритма работы контроллера и без переподключения датчиков локального узла;

- отсутствует общий шкаф управления и нет необходимости подсоединять к нему провода от всех датчиков всех узлов, прокладывая провода в кабель-каналах;

- контроллеры используют стандартный интерфейс (например, RS-232);

- свое состояние, в зависимости от датчиков и алгоритма, контроллеры последовательно поочередно передают друг через друга и могут поступать на локальный контроллер, выполняющий функцию контроллера мониторинга (при подключении к нему ЖК-LCD-индикатора и замене прошивки);

- при таком способе и устройствах возможен визуальный контроль всех датчиков всех узлов установки;

- в данном изобретении упрощается и ускоряется диагностика всей установки, что приводит к удешевлению обслуживания.

Кроме того, отсутствие связи между локальными контроллерами узлов не скажется на работе установки, тем самым повышается надежность работы.

Кроме того, указанный технический результат достигается за счет того, что алгоритм работы локальных контроллеров всех узлов унифицирован и составлен так, что осуществляется автоматическое взаимное управление между узлами установки. Можно использовать LCD-индикатор. Например, LCD 1604 с синей подсветкой [https://electronov.net/product/lcd-1604-blue/?doing_wp_cron=1548131543.0059618949890136718750]

Подключение этого индикатора к локальному контроллеру осуществляется с помощью, (например), 10-ти пинового разъема, и микроконтроллер, «увидев» наличие на своих шинах индикатора - подключает свой внутренний алгоритм к листингу прошивки, где определена опция локального контроллера как функция управляющего и диагностирующего узла.

Предлагаемый способ и система локальных контроллеров были установки успешно опробованы на реальных установках, работающих в населенных пунктах районов Омской области.

1. Система управления очисткой воды, включающая узлы водоочистки, отличающаяся тем, что в качестве узлов водоочистки выполнены входной фильтр механической очистки с узлом автоматического переключения в режим промывки, автоматический насос подачи, флуктуатор-эжектор, технологический насос, напорный фильтр-обезжелезиватель, напорный сорбционный фильтр, фильтр мембранной тонкой очистки, насос раздачи, модуль УФО, при этом выход входного фильтра механической очистки подключен к автоматическому насосу подачи, выход которого подключен к флуктуатору-эжектору, имеющему три входа: основной - отфильтрованной воды с выхода автоматического насоса подачи и два дополнительных, один из которых подключен к автоматическому насосу-дозатору, другой - к генератору кислорода или озона, причем автоматический насос-дозатор имеет второй вход, идущий от сигнального выхода счетчика воды, а выход флуктуатора-эжектора подведен к входу бака-реактора, выход которого соединен с входом технологического насоса, соединенного, в свою очередь, с напорным фильтром-обезжелезивателем, соединенным с напорным сорбирующим фильтром, который соединен с фильтром мембранной тонкой очистки, выходной поток от которого подведен на вход бака-накопителя, имеющего сливные патрубки и отводной канал, связанный с входом насоса раздачи, выход которого подключен к входу модуля УФО, причем модуль УФО подключен к контроллеру мониторинга, который выполнен с возможностью управления всеми насосами системы через локальные контроллеры, установленные на каждом узле системы вместе с датчиками контроля состояния воды на каждом узле, а каждый из этих датчиков контроля подключен к локальному контроллеру данного узла.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что локальные контроллеры каждого узла имеют одинаковую принципиальную электрическую схему и одинаковую прошивку алгоритма.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что локальные контроллеры каждого узла соединены в единую сеть таким образом, что обеспечена возможность поочередной передачи в контроллер мониторинга состояния датчиков для диагностики.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер мониторинга выполнен с возможностью обеспечения беспроводного дистанционного управления, телеметрии и сигнализации.

5. Способ управления очисткой воды, использующий систему по п. 1, характеризующийся тем, что исходную воду подают на входной фильтр механической очистки, далее автоматическим насосом подачи воду подают во флуктуатор-эжектор, на первый вход которого подают кислород или озон из генератора, воду, прошедшую обработку аэрацией или озонированием и флуктуацией, осветляют и коагулируют в баке-реакторе, из которого ее подают в напорный фильтр-обезжелезиватель, в котором осуществляют обезжелезивание и деманганацию, далее проводят дегазацию и сорбцию в сорбционном фильтре, затем на узле мембранной тонкой очистки осуществляют обессоливание и обеззараживание, и очищенную воду накапливают в баке-накопителе, из которого воду отводят для окончательного обеззараживания в модуль УФО, взаимную работу всех узлов контролируют с помощью локальных контроллеров, которые устанавливают на каждом из указанных узлов, причем с помощью локальных контроллеров передают состояние соединенных с ними локальных датчиков на контроллер мониторинга по стандартному интерфейсу, а при помощи контроллера мониторинга управляют всеми насосами системы через локальные контроллеры.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что схему каждого локального контроллера составляют так, что возможна их быстрая взаимная замена без изменения алгоритма работы контроллера и без переподключения датчиков локального узла.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что свое состояние, в зависимости от датчиков и алгоритма, контроллеры последовательно поочередно передают друг через друга и далее на контроллер мониторинга, а работа локальных контроллеров всех узлов унифицирована так, что осуществляется автоматическое взаимное управление между узлами установки.