PLC在電廠補水自動控制中的應(yīng)用

蔡新波 韓亞鳳

（元寶山發(fā)電有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古赤峰 024070）

某發(fā)電集團(tuán)所屬的二級發(fā)電廠的利用中壓系統(tǒng)進(jìn)行補水處理，這個系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對于清水的過濾并且能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)處理功能，經(jīng)過該系統(tǒng)處理的水分再通過相關(guān)混床的二級除鹽處理即可形成鍋爐所使用的除鹽水，供相關(guān)的廠房鍋爐和汽輪機共同進(jìn)行使用。相關(guān)的控制系統(tǒng)主要通過自動的程序并輔以人工參數(shù)來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制。本文主要分析了PLC在該電廠補水自動控制中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

1 水系統(tǒng)

該電廠的水位系統(tǒng)主設(shè)備如下：4臺雙介質(zhì)的過濾器、2臺精密型的過濾器及4臺活性炭的過濾器，同時該系統(tǒng)還應(yīng)用了兩套滲透裝置，包括一套三態(tài)一級混床型裝置和一套除炭型混床裝置。而化學(xué)補給水處理系統(tǒng)主要是通過相關(guān)設(shè)備的管道之間的相互連接構(gòu)成的，即首先來自水泵的水進(jìn)入雙層介質(zhì)的過濾器，這一步主要實現(xiàn)了對大型顆粒相關(guān)懸浮物的過濾，然后這些水將進(jìn)入第二層過濾器進(jìn)行過濾，即活性炭過濾器，這層過濾器的主要功能是對水的導(dǎo)電度和渾濁度進(jìn)行保持，經(jīng)過這層過濾器處理后的水將進(jìn)入反滲透裝置，即實現(xiàn)對含鹽粒子的除去，此時經(jīng)過處理后的水已明顯淡化。這時這些水需要進(jìn)入除炭器以完成對剩余CO2的消除，完成該項處理后再進(jìn)入相關(guān)的混床以實現(xiàn)再一次的除鹽，對水的導(dǎo)電度和相關(guān)的SiO2的含量進(jìn)行檢測達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后即可將水送至主廠房內(nèi)。在對水進(jìn)行檢測時其主要指標(biāo)有水的流量、PH值、壓力及導(dǎo)電度等。此外，如果活性炭過濾器及雙介質(zhì)的鍋爐器一旦發(fā)生了混床失效，則需對水進(jìn)行重新處理，在完成對其他相關(guān)反滲透裝置的運行后也需對其進(jìn)行清理，上述相關(guān)工作都是依賴于相關(guān)的PLC及計算機系統(tǒng)進(jìn)行實現(xiàn)的。

2 系統(tǒng)組成及控制要求

該系統(tǒng)相關(guān)的程序控制都是以PLC為基礎(chǔ)和核心的，其所組成的化學(xué)處理系統(tǒng)能夠完成對程序的自動控制。在計算機上即可完成對系統(tǒng)的監(jiān)控操作，通過對現(xiàn)場的圖像進(jìn)行實時的監(jiān)測即可完成對現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備的監(jiān)視、并能夠?qū)崿F(xiàn)對閥門、水泵及過濾器運行狀態(tài)的分析，進(jìn)而來判斷水質(zhì)量的好壞。通過對壓力、導(dǎo)電度、PH值等參量進(jìn)行監(jiān)測可以為電廠的運行人員提供十分方便的操作，并可以選擇合適的操作方式，還能夠根據(jù)操作指令的核實結(jié)果完成現(xiàn)場運行設(shè)備的控制和監(jiān)測。利用系統(tǒng)所帶的打印機還能夠?qū)崿F(xiàn)對各種報表的實時打印，根據(jù)對報表的分析能夠?qū)崿F(xiàn)對水處理參數(shù)各種監(jiān)測和分析，進(jìn)而達(dá)到對水質(zhì)的優(yōu)劣的準(zhǔn)確判斷。通過系統(tǒng)所攜帶的音響能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)信號的報警，如果系統(tǒng)運行中出現(xiàn)了故障則報警聲將提醒運行人員及時對故障進(jìn)行處理，避免更大范圍內(nèi)故障的發(fā)生。在系統(tǒng)實際投入前要對混床和濾波器進(jìn)行相關(guān)的復(fù)核，確保整個系統(tǒng)都具有合格的樹脂，當(dāng)樹脂發(fā)生了失效時將對水質(zhì)造成非常嚴(yán)重的影響，此時一定要投入過濾器和混床裝置，同時對于不合格的樹脂進(jìn)行多次處理和核對。

3 系統(tǒng)的組態(tài)分析

作為一個對系統(tǒng)配置非常重要的參量，系統(tǒng)的組態(tài)對于整個系統(tǒng)的自動化程度都有著密切的聯(lián)系，其將直接影響整個系統(tǒng)相關(guān)操作功能能否順利實現(xiàn)，因此在對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)前，一定要弄清其所有的受控對象及設(shè)備參量。該電廠水處理系統(tǒng)所涉及到的受控對象較多，達(dá)100多個，包括電動機閥門、氣動閥門和除碳風(fēng)機等，還有數(shù)十路的模擬量監(jiān)測裝置，因此需要對所有的監(jiān)控點進(jìn)行組態(tài)分析，對每一個輸入或者輸出點都要制定一個輸入和輸出單位，這樣既可完成對輸入及輸出點數(shù)的計算。

當(dāng)所選的PLC型號確定下來后，根據(jù)所選的PLC系統(tǒng)的輸入及輸出單元點數(shù)來對輸入和輸出量進(jìn)行確定，一般來說，要留有足夠的輸入和輸出的點數(shù)以供系統(tǒng)備用，即便于系統(tǒng)的改造后擴(kuò)建。通過上位機和PLC進(jìn)行實時通訊，對整個系統(tǒng)進(jìn)行操作和管理，其中兩臺上位機一臺實時運行，一臺作為備用，且兩臺能夠相互切換，這就保證了通訊網(wǎng)絡(luò)的交換機正常運行和操作，并使相關(guān)的操作更加的方便。該系統(tǒng)整個網(wǎng)絡(luò)都是以雙圖像管的PLC所組成的工業(yè)控制局域網(wǎng)絡(luò)，其兩臺計算機具有以太網(wǎng)卡、通過雙絞線來完成與交換機的相連，其雙絞線的接口為RJ-45，采用星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)傳輸IP協(xié)議。在主機架構(gòu)上安裝以太網(wǎng)并以此實現(xiàn)交換機與雙絞線的連接，通過同軸的電纜實現(xiàn)與RIO各個遠(yuǎn)程站的直接相連，這樣的配置可以實現(xiàn)對兩臺計算機數(shù)據(jù)的共享，即兩臺計算機的數(shù)據(jù)是互為備用的，其中一臺計算機也可以作為編程器，實現(xiàn)對PLC的編程和維護(hù)功能。

4 控制軟件設(shè)計方式

該系統(tǒng)的水控制程序主要包括：再生程序、雙介質(zhì)的過濾投運程序、停止程序、反滲透裝置的啟動程序及一級混床的投運程序等，各個程序都是獨立運行的，可實現(xiàn)自動的和單步的操作。上述程序在自動運行時都需要按照原先設(shè)定的在線參數(shù)和步序時間進(jìn)行，由運行人員根據(jù)現(xiàn)場的情況進(jìn)行掌握，同時還需要根據(jù)現(xiàn)場的實際運行情況對相關(guān)的動作步驟進(jìn)行分析，確保操作方式的靈活可靠。對于兩個或者多個設(shè)備進(jìn)行同時或者協(xié)調(diào)運行時就需要合理選擇操作對象，然后再進(jìn)行整組的投運，在對機組進(jìn)行停床時也要合理選擇操作對象，這樣不但能夠避免誤操作的出現(xiàn)，而且還能夠確保機組投運時間的一致，以軟件程序的控制最大限度地實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。

5 結(jié)論

PLC在化學(xué)水處理自動控制系統(tǒng)的投入，有效提高了系統(tǒng)運行效率和制水質(zhì)量，為火力發(fā)電廠熱力設(shè)備的安全，經(jīng)濟(jì)運行提供了保障。

[1]李昌鳳,賈官臣.基于PLC的熱電廠水循環(huán)汽輪機控制系統(tǒng)設(shè)計[J].山東理工大學(xué)學(xué)報.2007(06).

[2]余宏戰(zhàn),李克.PLC在電廠給水泵汽輪機控制中的應(yīng)用[J].冶金自動化.2003(S1).