Como se pode verificar na figura 87, a primeira pagina da consola contem dois menus, o da esquerda que permite verificar os valores de caudal e oxigenio provenientes dos respectivos sensores e o da direita que permite a alteração de uma serie de parametros importantes ao funcionamento da ETAR.
Figura 87 – Página inicial da consola
Seguindo o menu da esquerda (Carregando na tecla com a seta para baixo e posteriormente carregando na tecla para a esquerda) entramos num menu como o que consta na figura seguinte (Figura 88).
Figura 88 – Página de visualização do estado dos sensores de caudal 1 e 2
Neste menu é possivel verificar o valor dos sensores de caudal 1 e 2, e é possivel passar a pagina seguinte (Carregando na tecla com a seta para baixo e
posteriormente carregando na tecla para a direita), onde esta presente o valor actual do SQ3.
Usando o procedimento descrito anteriormente é possível avançar a pagina seguinte (Figura 89) para visualizar os valores dos sensores de oxigénio 1 e 2 presentes nos respectivos tanques de arejamento indicado na figura 90.
Figura 89 – Página de visualização do estado do sensor de caudal 3
Figura 90 – Página de visualização do estado dos sensores de oxigenio
Para voltar para o menu principal é necessário carregar seguidamente na tecla “ESC” até recuar até a página pretendida.
Voltando ao Menu principal e carregando na tecla para a direita encontramos um parâmetro que nos permite desligar todos os equipamentos de uma só vez (Grade Mecânica, Arejadores 1,2 e Decantador), carregando na tecla para cima e de seguida
ao carregar na tecla para a direita é possível alterar o valor de 0 para 1 (0-Desligado, 1-Ligado).
Na linha inferior do display da consola, indicado na figura 91, encontra-se um sub-menu que permite a configuração dos tempos de funcionamento dos equipamentos em minutos ou configurar a abertura parcial das válvulas, sendo este valor representado em percentagem.
Figura 91– Pagina inicial da consola
Entrando no sub-menu das Válvulas, como representado na figura 92 aparece a lista das respectivas válvulas permitindo a selecção da que queremos visualizar ou alterar a sua posição.
Figura 92 – Página para selecção do equipamento a configurar
Figura 93 – Pagina que permite a configuração válvula VM2
Voltando ao Submenu representado na figura 91 e seleccionando a opção tempos, encontra-se a lista de equipamentos que permite a configuração dos tempos de funcionamento e paragem, como indicado na figura 94.
Figura 94 – Menu de configuração dos tempos de funcionamento dos equipamentos
Seleccionando qualquer um deles é apresentado um grupo de parametros configuraveis atraves das respectivas setas, que permite o incremento ou decremento dos tempos de funcionamento e/ou paragem em minutos, como se pode evidenciar na figura 95.
Figura 95 – Página de configuração do tempo de funcionamento de um equipamento
É importante referir que, em caso de falha de energia por tempo superior ao que os UPS (Uninterruptible power supply) são capazes de suportar, os valores dos tempos de funcionamento dos equipamentos e da abertura das válvulas são repostos para valores de defeito. Os tempos dos equipamentos é de 5 minutos de funcionamento e 15 de pausa, na recirculação de Lamas é de 30 minutos de funcionamento e 30 minutos de pausa e nas válvulas é 30% para a VM1, 70% a VM2 e 100% para a VM3.
4 – Conclusão
Atendendo a que o principal objectivo da ETAR é preservar o ecossistema, era de todo obrigatório que o seu funcionamento fosse perfeito para garantir que a água despejada no rio respeitasse todas as obrigatoriedades legais.
O funcionamento básico da ETAR era composto por duas fases de tratamento, o preliminar e o secundário. Para garantir a eficácia do tratamento foi necessário que:
− Na fase preliminar do tratamento os sólidos fossem removidos pela grade mecânica, e que a mesma fosse periodicamente limpa;
− No tratamento secundário os arejadores de superfície dos tanques fornecessem periodicamente ar às lamas activadas garantindo a sobrevivência das mesmas;
− A ponte raspadora removesse periodicamente os sobrenadantes; − A estação elevatória de lamas fizesse a recirculação das mesmas; − Os sobrenadantes fossem recolocados nos tanques de arejamento;
− As lamas fossem enviadas para o espessador e posteriormente tratadas para poderem ser reutilizadas em outras aplicações, nomeadamente, na agricultura.
O funcionamento da grade mecânica, dos arejadores e da ponte raspadora é temporizado, desta forma, foram implementados temporizadores para determinar o tempo de funcionamento e o tempo de paragem de cada um dos equipamentos.
A estação elevatória de lamas, constituída por duas bombas, é de funcionamento periódico, como tal, para além da rotina de alternância entre as duas bombas foram também implementados temporizadores de funcionamento e paragem.
O tratamento de lamas depende fulcralmente do filtro de banda (Prensa de Lamas). Desta forma, e uma vez que o funcionamento do filtro depende de outros equipamentos, nomeadamente da bomba de polímero, do fornecimento de água, e da abertura da válvula que permite o acesso das lamas ao filtro, foi necessário
implementar uma aplicação que, de forma sequencial, fosse ligando e desligando os respectivos equipamentos mediante as necessidades do filtro.
Estando a ETAR dividida por três zonas cruciais, e com os processos de cada uma bem definidos, criaram-se as listas de sensores (Entradas) e actuadores (Saídas) correspondentes a cada um dos autómatos responsáveis pela respectiva zona.
No entanto, e uma vez que é na casa de comando que fica colocado o sinóptico geral de funcionamento e avarias, foi necessário criar uma lista de variáveis que cada autómato “escravo”, forneceria ao autómato “mestre”, por forma a que este pudesse disponibilizar os sinais na casa de comando.
Para a comunicação entre os autómatos, implementou-se uma rede Ethernet, usando como meio físico cabo UTP entre os três autómatos. O protocolo usado foi o Modbus TCP/IP.
O sistema depois de testado e colocado em funcionamento, mostrou-se muito robusto e fiável. A consola colocada no QGBT, tornou todo o sistema mais versátil do ponto de vista do utilizador, uma vez que permite ao responsável pela instalação alterar alguns parâmetros de funcionamento de forma fácil e intuitiva.
Com este tipo de sistemas de automação e controlo consegue obter-se maior rendimento das instalações e diminuir os consumos energéticos, uma vez que o funcionamento pode ser programado para horários de consumo em vazio ou super vazio, em que o preço da tarifa energética é mais económico.
Depois de estabilizado o funcionamento da ETAR, e atendendo a que o sistema é cíclico, é bastante fácil para a entidade responsável pela exploração, elaborar planos de manutenção preventiva.
As potencialidades deste tipo de sistemas são de tal ordem vastas que as ideias para o desenvolvimento deste sistema são intermináveis, desta forma, no futuro, o controlo de alguns dos equipamentos será optimizado, nomeadamente na grade
mecânica, onde o funcionamento da mesma irá ficar condicionado ao valor do caudal de entrada, para que esta só funcione quando houver caudal, pois não faz sentido a grade mecânica funcionar de 30 em 30 minutos não havendo entrada de efluente.
O funcionamento dos arejadores podia estar optimizado para só funcionar em função dos valores recolhidos pelos sensores de oxigénio colocados nos tanques. No entanto e uma vez que o tempo de vida útil dos sensores de oxigénio é demasiado curto e requer uma manutenção regular das sondas, era de todo arriscado utilizar os valores provenientes dos mesmos como referencia para o funcionamento dos arejadores, visto que ficariam em causa a sobrevivência das lamas.
Poderá aproveitar-se a segunda porta RS232 existente no autómato “mestre”, e através de um modem GSM, enviar mensagens SMS de alarme ao técnico responsável pelas instalações.
Atendendo a que no município existem mais Estações de tratamento de águaes, poderá ser implementado em todas, um servidor Web com uma aplicação on- line capaz de permitir uma supervisão e controlo online, tornando assim possível um sistema centralizado de comando.
A execução deste trabalho foi importante essencialmente na pesquisa de tecnologias. O resultado da pesquisa permite a familiarização com uma grande variedade de marcas e produtos existentes, ganhar a sensibilidade necessária para a escolha da tecnologia correcta para determinada aplicação e essencialmente a experiência para escolher as tecnologias e produtos mais económicos em função da aplicação sem por em causa o rendimento e/ou eficiência da mesma.
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