Control de 6 respiròmetres i anàlisi de les dades

Abstract

L’aplicació de tècniques respiromètriques és de recent innovació dins l’estudi dels tractaments d’aigües residuals. Aquest conjunt de tècniques ens permeten analitzar dos processos importants dins una planta de tractament biològic: el creixement de la biomassa i el consum del substrat. Això fa que siguin una eina amb gran potencial en l’avaluació dels sistemes de tractament biològic d’aigües residuals.

L’objectiu principal d’aquest treball es la realització d’una aplicació capaç de controlar el funcionament de 6 respiròmetres, gestionant el procés del mostreig de les respirometries i l’anàlisi de les dades obtingudes, per obtenir el substrat ràpidament biodegradable (Ss) per a mostres d’aigua residual, i la taxa màxima de creixement específic per a mostres de compost.

L’aplicació s’ha desenvolupat sobre l’entorn Microsoft Access, on s’integren la base de dades amb les mostres i els resultats de les respirometries, i els formularis de control que ens permeten gestionar i controlar els processos de mostreig i anàlisi. L’aplicació es comunica amb els sensors i actuadors dels respiròmetres a través del control ActiveX, ADS-OCX, subministrat per TwinCAT, que ens permet capturar les lectures dels sensors i controlar el funcionament dels actuadors. Aquests elements estan connectats a mòduls descentralitzats d’entrades i sortides, comunicats mitjançant el bus Ethernet amb el PC-Industrial, on s’executa l’aplicació.

Un cop finalitzada l’aplicació, aquesta controla correctament el mostreig de les respirometries, registrant les lectures de les sondes a la base de dades i controlant l’activació de les vàlvules del respiròmetre. Partint de les mostres obtingudes, o de respirometries externes, importades des de Microsoft Excel, s’ha comprovat el correcte funcionament en el càlcul del substrat ràpidament biodegradable (Ss) i la taxa màxima de creixement específic.

Amb l’aplicació desenvolupada, s’ha comprovat el funcionament i les possibilitats que ens ofereix TwinCAT alhora de controlar mòduls d’entrades i sortides, així com la seva comunicació amb aplicacions com Microsoft Access. Això pot afavorir a la utilització d’aquest tipus de tecnologia, per aplicacions futures.

Summary The application of the respirometric techniques is nowadays one of the latest innovations related to the research on the residual waters treatments. This sum of techniques let us analyze two important processes into a biological treatment plantÇ: the growth of the biomass and the consumption of the substrate. These two techniques become mighty tools to evaluate the biological treatment systems of residual waters.

The main purpose of this project is to carry out a application able to control how the six respirometers work taking care of a sample process of the respirometries and the analyze of the obtained information, to get the readily biodegradable growth (Ss) as residual water samples, and the maximum specific growth rate, of compost samples.

The application has been developed around the Microsoft Access, where we integrate the databases with the samples and the results of the respirometries, and the control forms which provide us of a satisfactory control and management of the samples processes to analyze. The application communicates with the sensors and actuators of the respirometers through the Active X control, ADS_OCX provided by TwinCAT, which allow us to capture the sensor readings and control the actuators. These elements are connected to decentralized inputs and outputs unit, connected by the Ethernet bus in the Industrial PC, where the application running.

The samples of the respirometries are correctly controlled, once the application is finished, registering the readings of the sensors to the database and controlling the signals of the respirometer’s valves. Thanks to the collected samples, or to the external respirometries, imported from Microsoft Excel, it has been possible to chech that Ss and the uH calculation effective.

By the developed application, we have been able to check the full working and the range of possibilities that the TwinCAT offers in response to the control of the inputs and outputs units, as well as its communication to the Microsoft Access applications. This can help to use these kinds of technology, for future applications.