PLC在火电厂化学补给水处理自动控制系统中的应用.docx

PLC在火电厂化学补给水处理自动控制系统中的应用PLC在火电厂化学补给水处理自动控制系统中的应用传动网导语：整个系统的控制主要以程序自动控制为主,人工介入为辅的方式来完成。化学补给水处理系统由三大系统组成。化学补给水系统的构造组成以国内某电厂为例,先介绍化学补给水处理系统的根本组成。该电厂二期工程装设两台万千瓦机组,化学补给水处理系统采用中压系统,主要功能是用来将水源地来的清水经过滤器以及反浸透装置等设备预处理,再通过混床二级除盐处理变为合适主厂房锅炉用的除盐水,供主厂房锅炉与汽机发电使用。整个系统的控制主要以程序自动控制为主,人工介入为辅的方式来完成。化学补给水处理系统由三大系统组成:水系统水系统主体设备主要包括双介质过滤器台,活性炭过滤器台,精细过滤器两台,反浸透装置两套,除碳器一套,一级混床三台,二级混床两台。所有设备由不同的管道相连构成化学补给水处理系统。从生水泵来的生水首先进入双介质过滤器除去大颗粒悬浮物等杂质,再进入活性碳过滤器处理,使水的浊度和导电度到达一定的标准后经精细过滤器进入反浸透装置,除去大量的含盐离子,此时的水变为淡水,淡水进入除碳器除去后进入混床进展再次除盐处理,使水的导电度和的含量到达设定标准后才能送入主厂房。水系统主要检测的对象有值、导电度、流量、压力、浊度和含量等,此外,双介质过滤器、活性碳过滤器以及一、二级混床的树脂一旦失效就需要再生处理,反浸透装置每次运行完毕后也需要清洗等,这些工作都需要计算机和程序控制来完成。酸碱再生系统酸碱再生系统的主要作用是将混床里失效的树脂利用酸碱置换反响复原为合格的树脂,供混床制水使用。在制水经过中,当混床运行时间过长时树脂会吸附大量的含盐离子,导致树脂失效,此时产品水中的导电度和的含量会明显增大,这就需要对树脂加酸加碱做再生处理,通过酸碱置换反响使树脂复原为合格的树脂,这时混床才能介入制水。从酸碱储存槽来的酸和碱分别储存在酸碱罐中,加酸加碱时,酸碱浓度要控制在一定的范围才行,一般酸碱浓度为%,这些都要在系统运行经过中根据现场实际情况来确定,酸碱再生系统主要检测的参数为酸碱浓度、酸碱槽和酸碱箱的液位等。气系统气系统主要是来自主厂房的压缩空气,压缩空气分为程控用气和再生用气两局部,程控用气主要是供应电磁阀箱来控制气动阀门的,而再生用气是供应双介质过滤器和混床再生空气擦洗时使用。气系统要保证有一定的气压,压力范围为,压力过高会使管道和床体憋压,压力太低阀门将动作缓慢甚至操纵无效,因此气压是本系统的重要参数。程控系统系统构成及控制要求程控系统是以和计算机为核心组成的对化学水处理系统操纵实行程序自动控制的装置。系统所有的监控操纵都是在计算机上完成的,通过监测现场各设备的状态和参数,来分析阀门、水泵以及过滤器、混床和反浸透装置等的运行状态、水质的好坏,如值、导电度、流量、压力、浊度和等。上位机为运行人员提供了极为方便的操纵方式和控制对象选择菜单,运行人员选择菜单内容来决定自己所喜欢的操纵方式,通过发布操纵指令来控制和监测现场运行设备。打印机可随时打印各种报表,从报表上分析运行设备的各种参数,进而分析水质的优劣。音箱是作为系统运行时报警用的,系统运行经过中当检测到有故障时会发出报警声音,提醒运行人员留意并通知检修人员及时修理故障设备,以免引起更大的事故。系统运行之前过滤器和混床里必须有合格的树脂才能保证有效的出水水质。一旦树脂失效,将影响出水水质,此时必须投运备用过滤器和混床,同时将不合格的树脂进展再生处理。系统流程图如图所示。系统的组态系统的组态对一个控制系统的配置来讲相当重要,整个系统的自动化程度与其有着亲密关系,它直接影响着整个系统操纵功能的顺利实现,所以在对系统进展组态之前,必须搞清楚系统的所有受控对象以及介入控制的所有设备。由于化水处理系统涉及的受控对象比拟多,有一百多个气动阀门、电动阀门、除碳风机、反洗水泵、加药泵、搅拌机以及淡水泵、除盐水泵等,还有几十路模拟量的监控,所以必须考虑所有的控制点数,然后给每个输入或者输出点指定一个位,这样就可以计算出所有的点数。的型号一般来讲由用户自己确定,但是设计人员应当根据系统的大小和控制对象的复杂程度来作出公道的推荐,帮助用户进展系统选型,由于每个系统的大小和控制的对象都不一样,其运行的工艺流程也各不一样,对它们的控制编程方式也不同,因此对内存容量的要求也不一样,这就要求进展全面地分析,使整个控制系统的配置更加完善。当所选的型号确定时,根据所选系统单元的点数来确定模块的数目,再根据模块的数目和所选机架上的槽数来确定所要使用的机架数(包括扩展机架)。一般来讲,点数最后要留出足够的余量%左右作为备用,便于将来系统增容扩建或者改造。由于该电厂的特殊原因和技术要求,需要配置上位计算机来介入操纵和监控,对上位机的要求是可以模拟显示整个系统当前的运行状况、工艺参数趋势及棒形图、实时打印历史记录及报表、实时报警以及显示系统运行程序的步序和运行时间等,操纵系统要求鼠标点动每个阀门和各个水泵、风机等,要求提示运行人员操纵的步序,而且操纵简单易懂,误操纵时不会出现平安和技术事故,可以及时解除误操纵等意外情况的发生。与上位机进展实时通讯,操纵并治理整个系统,两台上位机一台运行,一台备用,并且可以同时相互进展切换,因此还需配置通讯模块,网络交换机等使整个系统的运行和操纵更加方便。整个系统网络为双+组成工业控制局域网,两台计算机上有以太网卡,通过双绞线与交换机相连,双绞线接口为-,网络拓扑构造为星型连接,网络协议为。主机架上安装以太网模块,通过双绞线与交换机相连,主机通过同轴电缆与各远程站连接。在这样的系统配置中,两台计算机既可以分享数据,互为备用,也可以作为的编程器,对进展编程和维护。如图所示为系统组态图。系统的操纵功能系统的操纵功能要求系统可以在现场设备无故障情况下实现自动化,一般情况下单台设备的启动和停床采用自动、单步操纵方式,整组投运时必须选择好床体和连锁设备后再启动和停床。鼠标单操优先,在任何情况下都不受操纵方式的限制。操纵程序启动时可以自动检测、自动报警,便于运行人员操纵、监控。要求计算机对系统的运行状况可以进展实时显示、自动记录历史数据并可以脱机即时打印。要求人机对话灵敏、画面显示明晰而且切换灵敏,上下位机通讯迅速且不会出现明显的时间滞后。由于化学水处理系统比拟复杂庞大,所涉及的控制对象比拟多,以往的运行方法需要运行人员到现场去操纵每个电磁阀和水泵以及风机等来实现系统的运行,如今随着科学技术的不断开展,这种操纵方式远不能适应大规模制水消费的需要。第一,操纵不方便、不灵敏;第二,操纵经过复杂、轻易出错;第三,需要多人互相配合才能完成操纵,既花费人力,又浪费时间。当前要进步经济效益,扩大市场需求,在市场经济大潮的剧烈竞争和减员增效的经济运行体制下,这种消费方式已经不能适应新形势开展的要求。为了适应市场经济的不断变化和进步劳动消费率就需要加大科技投入,进步系统配置的科技含量,力争使整个系统的运行和治理系统化、科学化,操纵要灵敏、方便,运行要稳定,这是我们所要力争实现的目的。由于可编程控制器的性能强、可选范围广并具有通用的处理构造、梯形图逻辑编程、通用指令系统、高性能的通讯网络,允许与其它装置互相连接,这大大增强了应用控制和数据交换才能。模块多为槽式或者机架安装,控制设备比拟集中,便于运行人员操纵和维护。自动控制系统的应用,大大减轻了操纵人员的劳动强度,进步了消费效率和系统运行的平安性、稳定性,为企业创造了经济效益,进步了企业的竞争力,实现了科学化治理。控制软件的设计化学水处理控制程序包括双介质过滤器的投运和再生程序,活性碳过滤器的投运和再生程序,反浸透装置的启动和停顿程序,一级混床的投运和再生程序,二级混床的投运和再生程序。各个床体的程序一般是独立运行的,单独运行时有自动和单步操纵。自动运行时每一步都是按事先设定的步序时间和在线参数进展运行,单步运行时每一步的时间都由运行人员根据现场情况自己把握,还可以根据现场情况跳过某些不需要的动作步序,因此操纵方式要非常灵敏。对于有些床体和其它设备需要同时运行时就需要进展对象选择,选好对象后再整组投运,在停床时也要选择对象,这样会防止误操纵。整组投运的床体运行时间必须一致,因此在整组投运时运行时间都以同类设备第一台的运行时间作为标准。根据以上分析列出单台床体软件设计的程序框架如图所示。完毕语通过以上几个方面的分析,要用控制一个系统,首先对进展公道的系统组态和配置,然后要有一套完好而先进的软件支持才能实现对整个系统的自动控制。既要力求科技含量高、工艺先进、操纵简单,又要做到系统构造公道、性能价格比高。一套成熟的控制软件,是经过反复调试和试运行,在运行当中发现问题、解决问题,在长期的理论中才能总结出比拟公道的软硬件配置,化学水处理自动控制系统的投入,有效进步了系统运行效率和制水质量,为火力发电厂热力设备的平安、经济运行提供了保障。