PLC控制在電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

彭康利

摘 要 在電廠的化學(xué)水處理過程中應(yīng)用PLC控制能夠有效的解決控制系統(tǒng)的自動化落后問題，PLC控制能夠進行自動監(jiān)控化學(xué)水的處理，并對于再生后出水當中磷酸鹽的含量高問題可有效的處理，基于此，本文主要分析在電廠的化學(xué)水處理當中應(yīng)用PLC控制所具有的成效。

【關(guān)鍵詞】電廠化學(xué)水 處理系統(tǒng) PLC控制

化學(xué)水的處理是電廠在發(fā)電中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，處理的水量比較大且工藝繁雜，對水質(zhì)的要求很高，它的運作與電廠的安全有著直接的聯(lián)系。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模進一步擴大，對于生產(chǎn)的效率以及工藝的可靠性，企業(yè)的要求也逐漸提高，所以，企業(yè)必須選擇自動化的控制生產(chǎn)，以此提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。PLC屬于數(shù)字運算的一種電子系統(tǒng)，針對工業(yè)背景而創(chuàng)造，在工業(yè)的各個領(lǐng)域都在使用。在化學(xué)水的處理過程中應(yīng)用PLC控制，不但能夠有效地進行控制，也能夠減少成本、降低消耗能源，有利于精度與效率的提高。同時還能提高公司的管理水平，有助于降低發(fā)生故障，提升維護的反應(yīng)速度。

1 對化學(xué)水處理系統(tǒng)中影響自動運行投入的原因

發(fā)電廠在化學(xué)水的處理系統(tǒng)主要包括：凝結(jié)水與補給水及汽水取樣監(jiān)督、加藥等四個處理系統(tǒng)。實現(xiàn)化學(xué)水的自動化處理系統(tǒng)是工業(yè)的發(fā)展目標，但對于我國化學(xué)水的自動化處理系統(tǒng)的投入并不多，其主要原因包括：

（1）工藝繁雜是化學(xué)水處理系統(tǒng)的特點，在實際工作中有較多的不良狀況發(fā)生給自動化運行帶來影響。

（2）對于電廠的控制系統(tǒng)，大部分電廠都只是進行改造，卻不更新化學(xué)水的處理系統(tǒng)，進而導(dǎo)致化學(xué)水的自動化處理系統(tǒng)在運行中受阻。

（3）大多數(shù)的化學(xué)分析儀表都不符合要求，影響終點信號的穩(wěn)定性，進而在一定程度上影響自動系統(tǒng)的運行。

（4）忽視對本廠化學(xué)水的處理，在化學(xué)水的處理系統(tǒng)上的投入過少。

（5）在進行化學(xué)水處理系統(tǒng)中不合理配置人力資源，進而不能更好的實現(xiàn)控制系統(tǒng)、維護控制系統(tǒng)，或是從來都不應(yīng)用控制系統(tǒng)。

2 PLC系統(tǒng)的原理及功能

2.1 PLC 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要采取的是冗余星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其信息與數(shù)據(jù)傳輸媒體主要是用速率為100 MB的TCP/IP 光纖以太網(wǎng)為主，網(wǎng)絡(luò)的連接設(shè)備則使用的是冗余以太網(wǎng)的交換機，在交換機中和操作站、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫及各個控制系統(tǒng)等相連接，通過操作員站實現(xiàn)對設(shè)備的控制。

2.2 化學(xué)水處理控制系統(tǒng)

化學(xué)水處理系統(tǒng)，在化學(xué)水處理車間設(shè)置集中化控制室， 使用的是MODICON昆騰系列，主機選擇的也是昆騰系列中14CPU43412型的主機，其網(wǎng)絡(luò)、主機和交換器等皆為冗余配置。對于監(jiān)控軟件，則選擇的是INTOUCH8.0。

2.3 工業(yè)廢水處理控制系統(tǒng)

在工業(yè)廢水處理控制中，系統(tǒng)通過以太網(wǎng)通訊方式，與GE 90-30 PLC組成監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對機組的化學(xué)參數(shù)的監(jiān)督及加藥系統(tǒng)的遠方控制。上位計算機采用高性能的工業(yè)控制計算機，上位監(jiān)控軟件采用組態(tài)軟件“組態(tài)王6.52”進行二次開發(fā)，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理和界面顯示，實現(xiàn)與數(shù)采、控制設(shè)備的I/O連接。

2.4 系統(tǒng)功能

（1）數(shù)據(jù)采集：模擬量數(shù)據(jù)采集及開關(guān)量采集。

（2）數(shù)據(jù)輸出：開關(guān)量輸出、模擬量輸出。

（3）數(shù)據(jù)保存與處理：數(shù)據(jù)以標準數(shù)據(jù)庫保存，可以保存三年以上歷史數(shù)據(jù)。

（4）實時顯示：模擬量數(shù)據(jù)實時顯示，開關(guān)量實時顯示；可按現(xiàn)場系統(tǒng)圖顯示、列表顯示和實時趨勢圖顯示。

（5）實時報警功能：具有采集數(shù)據(jù)的實時報警功能，通過屏幕給出紅色文字報警。

（6）報警歷史查詢：可查詢各參數(shù)超限報警、及離散量故障報警的歷史記錄。

（7）即時曲線顯示，實時動態(tài)顯示參數(shù)的瞬時曲線。

（8）歷史曲線顯示，可以按需要調(diào)出多個參數(shù)的歷史曲線，可以作曲線放大，打印。

（9）報表管理：可以查詢?nèi)請蟊怼⒃聢蟊怼⒛陥蟊恚⒖梢园葱枰蛴蟊怼?/p>

（10）量程及報警限的設(shè)置：用戶可以通過軟件設(shè)置采集點的量程上下限、報警上下限等。

（11）用戶管理：可根據(jù)需要分別授權(quán)不同的用戶級別。

（12）加藥系統(tǒng)：軟件可實現(xiàn)加氨各泵運行狀態(tài)的監(jiān)視以及加藥泵的遠程啟動、停止等控制功能。

3 PLC系統(tǒng)工藝的處理要求

在電廠的化學(xué)水處理中主要是在混床當中完成，而混床的再生原理是把陰陽樹脂根據(jù)一定的比例混合起來置于同一交換器中，水經(jīng)過混合床的過程中可完成多次陰陽離子樹脂的交錯與排列所組成的復(fù)床除鹽工作。因陰陽樹脂在混合床當中均勻混合，因此陰陽離子的交換反應(yīng)大致是同時進行的，也就是水的陰陽離子交換可多次交錯的進行，并在交換的過程中產(chǎn)生H+、OH-無法聚集，大致上可將反離子對于交換反應(yīng)所產(chǎn)生的影響消除，防止出現(xiàn)逆反應(yīng)，從而徹底進行交換反應(yīng)。為了讓陰陽樹脂更好的分層，在混合床當中的相對密度差要超過15～20%，并且其配比可經(jīng)出水的水質(zhì)與周期的制水量來確定。于鍋爐補給水的處理系統(tǒng)當中，樹脂體積陰陽比一般為2：1，混床運行中主要是分為反洗分層、置換、進酸堿、混脂、正洗等相關(guān)步驟進行，其工藝比較復(fù)雜，對于進水的流速與進氣的量、出水的電導(dǎo)率、酸堿濃度及二氧化硅的含量等要求比較高。

在化學(xué)水的處理工藝流程中，因副產(chǎn)品當中的有機鹽與二氧化硅的含量比較高，為了得到更好質(zhì)量的處理水，在混床的再生過程中一般需要人工操作，對工藝的要求比較苛刻，但其危險性比較高，并且效率比較低。而采用PLC控制不需通過人工操作，在順序的控制流程當中，在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置暫停與急停功能，并使任何狀態(tài)都能暫停與繼續(xù)；在再生過程急停的功能主要是將全部閥門關(guān)閉，終止再生，并自動跳轉(zhuǎn)失效的狀態(tài)。在再生過程中，可先設(shè)置好各個再生的步驟，并可從任意一個步驟再生，在系統(tǒng)發(fā)生異常時還可以及時反饋信息由操作人按急停鍵停止，確保人身安全與財產(chǎn)安全。而在混床的再生前，必須先檢查閥門開關(guān)的可控性，判斷其再生的條件，如果控制失敗，那么就終止操作。

4 結(jié)束語

綜上，PLC控制在電廠中被廣泛的應(yīng)用到化學(xué)水處理中，并且運行的狀況比較好，其工藝也可達到設(shè)計的要求，設(shè)備運行安全平穩(wěn)，在化學(xué)水處理過程中應(yīng)用PLC控制，不但能夠有效地進行控制，也可減少成本、降低消耗能源，有利于精度與效率的提高。同時還有助于降低發(fā)生故障，提升維護的反應(yīng)速度，并為將來更有效的處理化學(xué)水等提供重要的理論依據(jù)。

作者單位

黃陵礦業(yè)煤矸石發(fā)電有限公司 陜西省黃陵縣 727307