PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用.doc

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1、PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用.txt31岩石下的小草教我们坚强，峭壁上的野百合教我们执著，山顶上的松树教我们拼搏风雨，严寒中的腊梅教我们笑迎冰雪。科技情报开发与经济. SCITECHINFORMATIONDEVELOPMENTECONOMY 2010年第20卷第222期文章编号：10056033(2010)22018903收稿日期：20100621 PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用许阳. (大唐三门峡华阳发电有限责任公司，河南三门峡，)摘要：依据某电厂化学供水系统的原理及工艺流程，重构了以PLC控制的化学水处理自动控制系统，介绍了该控制系统的构成、原理以及功能的实现。关键词：P

2、LC控制；化学水处理系统；电厂中图分类号：X703文献标识码：A1我国影响化学水处理系统投入自动运行的原因发电厂化学水处理系统大致由凝结水处理系统、补给水处理系统、汽水取样监督系统及加药系统构成。在化学水处理系统中要实现其自动化运行，一直是一代又一代人的愿望。但在国内化学水处理系统投入自动运行的不多，原因主要有以下几点：. (1)化学水处理系统工艺复杂，现实中会出现许多异常情况，实现自动化运行有很大困难。. (2)除新建电厂外，大部分厂只是改造旧的已有控制系统，对化学水处理系统不进行再更新，所以化学水处理系统的自动程序不能正常运行。. (3)化学分析仪表大部分不过关，不能长期提供一个较稳定的终

3、点信号，制约了自动系统的投入。. (4)各厂对电厂化学水处理的重视程度不够，不舍得在化学水处理系统上投资。. (5)部分电厂搞化学水处理系统的人力资源配备不高，不能很好地领会控制系统的思想，也不能很好地维护控制系统，或者根本就不相信程控系统。2系统分析三门峡发电厂. 1号、2号机组为. 30万. kW，分别于. 19992年和. 19994投产发电，控制系统采用的是早期的欧姆龙PLC产品，经过多年的运行，接线、继电器及执行元件都已经老化，必须进行控制系统的改造才能满足系统良好运行的要求。3系统原理及改造设计. 31工艺系统及自动控制要求三门峡发电厂2x300MW机组补给水系统水源为宏农涧河河谷

4、的地下水，由两条供水管线送至厂区。化学水处理用水由2台生水泵提供。来水经过混凝澄清、an-氧化氯杀菌、空气擦洗滤池过滤、活性炭吸附过滤及一级除盐加混床深化处理后，供锅炉用水。一级除盐设备按单元式串联连接，空气擦洗滤池、活性炭过滤器和混床为并联连接。其中澄清池、空气擦洗滤池采用就地远方操作，预处理活性炭过滤器、一级除盐、二级除盐混床设备采用手动、程控操作。整个系统分为3块，即活性炭过滤器、一级除盐系列、二级除盐混床。3个系统以除盐系列为主动系统，即系列除盐启动，过滤器及混床随之启动；除盐系列停止，过滤器及混床相应停止。过滤器正洗4步加反洗共有6步，除盐系列再生程序共有l6步，混床再生共有19步，

5、以导电度、运行时间和制水量作为周期终点，其他各自有不同的参数进行相应的控制。三门峡发电厂2300MW机组凝结水精处理采用高速混床低压运行系统，不设前置过滤器。高混按单元制配备，每台机组配2台高速混床，凝结水. looo理，不设备用床，每台机组配备. 1套体外再生装置。高速混床采用. HVOH一运行方式，正常运行出力3430 kNh，最大出力44688kNh，运行最高水温50。高速混床的投运、停止、树脂输送采用远方控制和程序控制2种操作方式。再生系统采用体外再生空气擦洗，当其中一个运行床失效后，传至体外再生罐中进行再生。体外再生系统采用就地操作、远方控制及程序控制操作3种方式。凝结水运行程序共3

6、步，传指程序共. 15步，再生程序共. 444步。凝结水系统运行周期以导电度、时间为终点。此次改造后系统已经实现. 1号、2号机组凝结水精处理控制室小室可不设值班员，在化学水处理系统控制室集中监视控制。. 32自动控制系统构成及原理改造后的三门峡发电厂. 1号、2号机组化学水处理自动控制系统是具有较高自动化程度的现代化水处理控制系统。. 321 PLC控制系统该控制系统网络采用冗余星型网络结构，以. 1000MB速率的. TCPIP光纤以太网作为信息传递和数据传输的媒体。网络连接设备选用冗余以太网交换机，中心交换机连接操作员站、数据库服务器和各控制系统，并通过网关与SIS或全厂辅助车间控制系统

7、网络连接。化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室和. 1号、2号机组凝结水精处理控制小室各设. 1对网络交换机。. 322化学水控制系统化学水控制系统在锅炉补给水车间设集中控制室。该控制室内设3台功能相同的操作员站，通过冗余以太网可对网络内任一系统进行监控。1号、2号机组凝结水精处理控制室各设置. 1套操作员站，1号、2号机组凝结水精处理通过光纤与化学水控制系统联网。设备调试完毕，l号、2号机组凝结水精处理控制室小室可不设值班员，在一期化水系统控制室集中监视控制。. 323锅炉补给水控制系统. 189 许阳. PLC控制在电厂化学水处理系统巾的应jj锅炉补给水控制系统原则上采用MODICON昆腾

8、系列产品，其主机采用昆腾系列的. 14CPU43412型主机。主机、网络及交换器均冗余配置。监控软件采用INTOUCH80。1号、2号机组凝结水精处理控制系统各设置. 1套主机，其主机采用昆腾系列的. 14CPU43412型主机。主机、网络及交换器均冗余配置。. 33 LCD操作员站. (1)LCD操作员站是化学水控制系统网络的监视控制中心，具有实时数据存取. (储存量：不小于800点，大于2周储存时间)、C实时趋势冈调、参LD臧面显示、_j历史趋势图调朋打印、数处理、越限报警、制表打印、报表(存储时问大于2年)等功能，其巾趋势图可南操作员点取画面参数进行添加成组功能，每组趋势图模拟量点数不小

9、于5点，且能以不同颜色区分，能同时设置的趋势图组数应不小于. 5组。. (2)LCD画面能显示工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态，也能显示成组参数。当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色显示，对于参数的越限报警，以CRT软报警光字牌的形式进行声光闪烁报警。按照工艺流程图设计LCD画面，设有足够的幅数以保证工艺系统和控制对象的完整性及整个系统的运行和控制状况。. (3)LCD站有256种颜色，LCD为5334em(21英寸)液晶显示器，分辨率至少为. 1280xi024。. (4)化学水控制系统网络在锅炉补给水控制室配备. 3台功能相同的操作员站，在. 1号

10、、2号机组凝结水精处理控制小室各配备. 1台操作员站。锅炉补给水控制室配备的3台操作员站从任一台操作员站上都能对网络内任一系统进行监控，并且可以定义任一台操作员站为化学水控制系统的工程师站，通过该. LCD操作员站可以对各工艺系统的控制系统进行编程。. (5)鼠标器作为光标定位装置，调用画面的击键次数不大于2次。. (6)每台LCD操作员站应配备. 1个键盘。每个键盘具有完整的数字、字母键，使运行人员能直接调出各种所需的画面。这些操作键的用途，能由编程人员重新定义。. (7LWidw形式的界面，)CD操作员站使. nos画面为全汉化。. (8)使用的软件支持双网通信。. (9)在LCD上能同时

11、显示不少于4幅画面，LCD操作响应时间和画面刷新时间不大于2S，LCD画面响应时间不大于. 18。显卡具有至少48MB的存储容量。. (1O)上位机采用工控机，主频不小于24GHz，内存不小于. 512MB，硬盘容量不小于. 8OGB，并配有. 1444MB的软盘驱动器和不低于. 48倍速的光驱。. (11)操作员站具备多媒体音响报警功能，配备. 32位即插即用声卡和多媒体防磁音箱。上位机画面采用了三维绘图方式，使得整个画面立体感极强。由于在改造前进行了多方考察，参考了很多先进的控制画面的制作，【大J而在操作画面的设计上力求实用、简单、美观。主要操作功能如下：第一，自动方式。系统在自动方式下运

12、行不需要任何人为参与，整个系统严格按照系统工艺要求和程序要求自动进行。. 19O本刊E-albbxnontmi：jsife科技论坛第二，半自动方式。半自动方式是程序控制方式最为灵活、包含内容最多的一种方式，在半自动方式下设有程序暂停、干预、跳步、强制启动、紧急停止几种功能。在半自动方式下运行时，只是在几个大的步序设置中断点，此时需要人工参与才能进行下一段程序。典型控制按钮的说明如下。暂停键：按暂停键时，在程序暂停时相应系统的所有阀门、转机都将停止运行，程序计时停止，取消干预后，程序重新开始运行。跳步键：只有按下暂停键后，跳步功能才有效，按跳步键程序将在本段程序内循环跳步。当取消暂停时，系统将从

13、跳步后的程序开始运行。干预键：按干预键时，相应的系统或程序仍然保持原有状态，程序计时停止，但系统内的阀门和转机可以进行手动开关、启停等操作，当取消干预时系统恢复原始运行状态。强制肩动：当运行、反洗或再生等程序启动时，系统要进行外部条件判断，当条件不满足时，不允许启动，但有时外部信号会出现误动或拒动的情况. (这些条件会以醒目的红色显示在条件判断对话框里)，此时，运行人员经过检查确认此条件已满足时，可按下此按钮启动程序。紧急停止：当运行、反洗或再生等程序进行中，系统出现紧急情况，此时按下此按钮，系统停止所有转机，关闭所有阀门，停止系统运行，转入停止状态。通过这些特殊按钮实现的功能，在处理一些紧急

14、和异常情况时，大大方便了运行操作。第三，数据统计报表功能。1号机所有的在线仪表数据在上位机画面都能显示，并且每点都有实时趋热功能，0mi能观察1 n内的参数变化。部分数据(如系列人口流量、过滤器入口流量、阴床入口流量、反洗流量等)具有累积功能。所有数据通过处理进行统计报表。报表分为日报表、周报表、月报表，这些报表能在微机上长期保存，以便以后查找。第四，报警功能。所有的转机故障、水位低高、浓度低腐、流量低N和一些重要的阀门的开关都设有报警。出现报警时弹出报警信息对话框，经运行复位报警消失。第四，无扰切换。在任何运行或再生中，可以在全自动，半自动，手动之间切换，对运行结果无影响，有较高的稳定性和安

15、全性。4结语本系统基本上是将原来控制系统全部废除后重新构筑的。改造后的效果非常好，由于各个控制终点更精确了。使得整个系统的自动化水平有了较大的提高，人为的因素少了，使得我厂. 1号、2号机组凝结水系统实现无人值班，大大降低了生产成本。在改造完成后控制系统的可靠率和自动投入率都有很大的提高，提升了设备的管理水平。. (责任编辑：胡建平)第一作者简介：许阳，女，1978年8月生，20007年毕业于中国地质大学，工程师，大唐-fq峡华阳发电有限责任公司，河南省三门峡市，科技情报开发与经济. SITCNFMAIEEOPNCN21第2第222期CEHIORTONDVLMETEOOMY 00年0卷文章编号

16、：10056033(2010)22019102收稿日：20100606汾河二坝河道淤积土层作为上坝土料可行性分析计庆宝. (水利部山西水利水电勘测设计研究院，山两太原，0300024)摘要：介绍了汾河二坝枢纽工程的地质概况、地层岩性及物理力学性质指标，说明了清淤段淤积物的化学分析和击实试验，对河道淤积土层作为防洪堤加固所用土料的可行性进行了评价。关键词：汾河二坝；河道淤积土层；防洪堤；上坝土料中图分类号：TV64文献标识码：A分为第层和第层。现分述如下：1汾河二坝清淤工程概况第层岩性主要为低液限粉土，局部夹低限黏土层及级配汾河二坝枢纽工程位于汾河中游的清徐县长头村西，始建不良砂层透镜体，呈灰黑

17、色，有臭味，稍密，很湿，厚度08m16于1967年，系一低水头拦河引水闸坝T程，属大(2)型水闸，为m，分布于河道清淤段表层。低液限粉土层天然含水率为243. 等工程。汾河二坝工程担负着太原、晋中、m土74平均值为312天然密度为16I3201m3平均值吕梁的56万h3，；Ogcn-. gc地的灌溉用水任务，河道内淤积严重。清淤工程范嗣为坝址至潇为185gcm；干密度为118gcm162gcm，平均值为141 河人汾口，总长35km，最高蓄水位7644m。该河段内河谷宽. ca；饱和快剪凝聚力为79kPa一180kPa，平均值为143kPa；内30n60m，0m左右，3。摩擦角为2。2。平均值

18、为2。黏粒为3896平均0I4主河道宽3河流流向为$3W。清淤工3575，57；一，程拟将二坝拦河闸前蓄水区及上游主河道拓宽至150m以上，为59。并延伸至潇河口。清淤河段的两岸堤防进行加高培厚，培厚堤顶第层岩性主要为低液限粉土，局部夹低液限黏土、含砂低宽8m；清淤区域两侧填筑土围埝，嗣埝与河道堤防之间利用清液限粉(黏)土及级配不良砂层透镜体，呈浅黄色，厚06m一45 淤淤泥回填，I342，64；表面覆土并恢复植被。n。低液限粉土层天然含水率为2一84平均值为2. 汾河二坝地貌单元属汾河洪冲积平原区，分布于晋中盆地天然密度为19m2scn平均值为19m；3gc320I，8gc干密度为. 中南部

19、，地势平坦、地形沿汾河南北东向西南微倾。出露地3gc。16m，平均值为15I开阔，15m1gc7gcn3；饱和快剪凝聚力为. 表地层在汾河河道内为新近淤积物，岩性主要为低液限粉土、低65kPa一83kPa，平均值为74kPa；内摩擦角为250。275。，平均液限黏土，局部夹砂层透镜体，厚度15nl65m，分布于汾河河值为263。，黏粒为22一105，平均为71。道内。汾河两岸为第四系全新统洪冲积，岩性主要为低液限粉第层岩性主要为级配不良砂层，夹有低液限黏土和含砂土、低液限黏土、级配不良砂及粉土质砂层。汾河二坝河道清淤低液限粉土层透镜体，呈褐黑色，稍密，稍湿，局部含大量白云段主要由汾河河道和两岸

20、河流阶地组成，母厚28I39I土层顶面高程在7851m。砂层天河流弯曲凸岸河道宽，n一1n，5. 61000m 370m，凹岸由于河流冲刷作用，大多紧靠现有防洪堤。然含水率为181-237，平均值为213；天然密度为154 m，. 2O0gcm，平均值为. 190gcm；干密度为. 128sc一169gcm，2地层岩性及物理力学性质指标平均值为17 n；00ka1. P，5i，饱和快剪凝聚力为1P83ka平均地表上部地层为新近淤积物，按岩性分为第层和第层；值为142kPa；内摩擦角为255。285。，平均值为270。下部为第四系全新统洪冲积物，在勘探深度20in范围内按岩性第层岩性主要为低液限

21、黏土，呈浅黄色，最大揭露厚. 1111 TheApplicationofPLCControlintheChemicalWaterTreatmentSystem ofPowerPlant XU YangABSTRACT：Accrnoteprncpeadpoesfwohmiatrspyssenacranpwerpla，hiodigthiilnrcslofceclwaeuplytmietiontts paperreconstructsanautomaticcontrolsystem ofchemicalwaterbasedonPLCcontrol，andintroducesthecomponentsand prniefhiotoytmadilmettofhucinsohiotoytmicplsotscnrlssenmpenainotefntoftscnrlsseKEYW ORDS：PLCcontrol；chemicalwatertreatment；powerplant 191