PLC控制技術(shù)在電廠水處理自動化中的應(yīng)用

朱淑霞

摘 要：近幾年隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，在 能源供應(yīng)上很多地區(qū)都出現(xiàn)電力資源緊缺的狀況，因 此許多電廠紛紛進(jìn)行新建或擴(kuò)建改造。大連泰山熱電有限公司是中國電力投資公司與大連市建設(shè)投資公司共同出資興建的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng) 目，主要向大連市西南部的南沙河 口地區(qū)供熱，電廠的位置位于大連市沙河口區(qū)西部，一期工程安裝 2×13硎W超高壓抽汽供熱機(jī)組，配兩臺狃0t/h循環(huán)流化床鍋爐。其中的水處理系統(tǒng)采用了先進(jìn)的 PLC控制技術(shù)，具有自動化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)方便的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：PLC系統(tǒng); 自動控芾

1 水處理簡介

大連泰山熱電廠水處理包括四個系統(tǒng)：中水系統(tǒng)、鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)、爐水系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng);下 面簡單介紹一下中水系統(tǒng)和鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)，其中以鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng) PLC自動控制為例，為大家詳細(xì)介紹水處理自動控制的實(shí)現(xiàn)方法以及遇到的一些問題及解決辦法。

眾所周知，電廠的生產(chǎn)是屬于高耗水行業(yè)，大連泰山熱電有限公司生產(chǎn)所需的水量約為 20.000噸/天，由于大連市淡水資源極度缺乏， 而泰山熱電有限公司的建成投產(chǎn)后運(yùn)行所需的淡水水源在大連地區(qū)不可能自己建設(shè)，必須由城市統(tǒng)一協(xié)調(diào)供給，因此在大連泰山熱電有限公司的初可研階段，就考慮了開發(fā)利用其他水源的可行性。

2? 水處理流程

2.1中水系統(tǒng)

廢水→升壓泵→機(jī)械加速澄清池→澄清池→澄清水泵→浮床一清水池→工業(yè)水泵→鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)

2.2鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)

補(bǔ)給水處理系統(tǒng)：經(jīng)過工業(yè)水加熱器的中水預(yù)處理來水（生水）經(jīng)自清洗過濾器、超濾系統(tǒng)、一級反滲透系統(tǒng)、二級反滲透系統(tǒng)、EDI電除鹽系統(tǒng)除鹽后至主廠房的補(bǔ)給水系統(tǒng)。

3? PLC控制系統(tǒng)

3.1 控制原理

采用 PLC+上位機(jī)的方式，建立控制系統(tǒng)，完成對工藝對象的數(shù)據(jù)采集和程序控制。PLC產(chǎn)品選用AB公司的1756系列 PLC，并采用雙CPU熱備冗余的結(jié)構(gòu)。上位機(jī)采用AB公司RsⅤIEW軟件。雙CPU熱備的PLC系統(tǒng)與上位計(jì)算機(jī)的通訊采用開放的、高速的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)方式連接，一方面保證了操作員站的數(shù)據(jù)更新速度和實(shí)時(shí)性，使操作員站畫面實(shí)時(shí)對應(yīng)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行情況;另一方面通用的通訊協(xié)議方便其他系統(tǒng)與水處理系統(tǒng) 自控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)場安裝的各在線儀表，如流量表、pH表 、電導(dǎo)率表、液位變送器、溫度變送器等，將測得的現(xiàn)場信號送到 PLC，PLC將 數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)化后再送到上位機(jī)，運(yùn)行人員在控制室通過上位機(jī)可以非常直觀地觀測到現(xiàn)場系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

3.2 控制系統(tǒng)的功能

本自動化系統(tǒng)中，程序的任務(wù)主要是針對于超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、EDI系 統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)程序控制，水泵與液位的聯(lián)鎖及加藥系統(tǒng)加藥量調(diào)節(jié)控制。 控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各單體設(shè)備的自動開（啟 ）/關(guān) （停）;反洗/沖洗; 聯(lián)鎖/保護(hù)。運(yùn)行人員可根據(jù)相關(guān)水箱的液位、運(yùn)行工況和運(yùn)行方式對控制系統(tǒng)施以適當(dāng)?shù)娜藶楦深A(yù)。

3.3控制系統(tǒng)的配置

鍋爐補(bǔ)給水控制室基本配置為：一臺控制電源分配柜，負(fù)責(zé)二路控制電源的熱各切換控制功能，控制系統(tǒng)中各個電壓等級的電源轉(zhuǎn)換及各個控制設(shè)各的配電;一臺PLC柜，內(nèi)裝一套鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)PLC裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)各及必須的 PLC、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置;三臺繼電器柜， 內(nèi)裝 PLC輸入輸出必需的隔離裝置 （日本 idec24ⅤDC中間繼電器）及保護(hù)裝置;一臺上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作臺，放置二臺 CRT操作員站; 一臺燜 激光打印機(jī)放置于打印機(jī)臺上。

3.4系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)的自診斷功能是在 PLC的診斷功能和上位計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)診斷開發(fā)功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)的，系 統(tǒng)的自診斷功能提供系統(tǒng)的故障信息和維修指導(dǎo)，以 及系統(tǒng)易耗件失效的報(bào)警，對于系統(tǒng)的維護(hù)及維修起了重要的輔助作用。

3.5系統(tǒng)的自動化水平

本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到的 自動化水平為：鍋 爐補(bǔ)給水系統(tǒng)全 自動運(yùn)行，具備無人職守的能力及條件;應(yīng)急情況下 （PLC失 去工作能力），使用現(xiàn)場手動操作方式完成系統(tǒng)功能 （應(yīng)急操作切換在就地控制箱或其他就地設(shè)各上進(jìn)行）現(xiàn)場儀表遠(yuǎn)傳信號及各現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)無人職守的 自動化 水平配置，以期實(shí)現(xiàn)自動化控制水平的目標(biāo)。 PLC配置開放協(xié)議的高速遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊接口，可以通過高速通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換為 BOP網(wǎng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理創(chuàng)造條件。

4 遇到的問題以及解決辦法

此系統(tǒng)在硬件方面由于采用了大量的進(jìn)口設(shè)備及儀表，所以硬件方面未出現(xiàn)大的問題，基本上能滿足自動控制的要求。那么軟件編程方面也采用了國內(nèi)比較成熟的水處理公司提供的編程模式。結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，程序快捷。只是出現(xiàn)了一些小的問題，這些問題應(yīng)該是 PLC自動控制的常見問題，所以提出來和大家分享。

4.1上位機(jī)和下位機(jī)通訊時(shí)間存在DibLlg。

這種情況造成上位機(jī)發(fā)出的指令下位機(jī)沒有掃描到，這種現(xiàn)象造成運(yùn)行人員在操作時(shí)時(shí)好時(shí)壞，如：運(yùn)行人員要停止某個設(shè)備，點(diǎn)擊停止按鈕時(shí)設(shè)備無反應(yīng)。大多數(shù)情況下都正常，所以程序設(shè)計(jì)肯定沒問題。我們都知道，啟停程序都是一股的 "觸發(fā)器的形式，即 ：按下運(yùn)行或啟動按鈕時(shí)該開關(guān)量為一，釋放時(shí)為零，輸 出的常一信號靠輸出點(diǎn)來自保持，為零信號靠停止按鈕發(fā)出。如果啟動按鈕釋放時(shí)為零信號沒有被下位機(jī)捕捉到，那 么此輸出點(diǎn)將一直為一，也就是設(shè)備無法停止。找到問題所在，一般解決起來就比較容易了，增 加一個兩秒脈沖即可。

4.2流量累計(jì)不準(zhǔn)

這種情況的出現(xiàn)我們一般判斷是瞬時(shí)流量計(jì)不準(zhǔn)可能造成累計(jì)不準(zhǔn)，在排除了這種可能的前提下，那就是程序問題了。我們遇到了兩種情況，一種是在累計(jì)值較大的情況下累計(jì)不準(zhǔn)。這時(shí)只需將累計(jì)清零值設(shè)置小—點(diǎn)即可。另一種情況是在累計(jì)值不大的情況下，這時(shí)應(yīng)該考慮到數(shù)據(jù)四舍五入的情況，把程序的加法和除法交換順序即可。

5 結(jié)束語

本文介紹了大連熱電廠的基于組態(tài)軟件和 PLC的 鍋爐水處理 自動監(jiān)控系統(tǒng)，利用了工控機(jī)組態(tài)軟件的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)能力，PLC抗干擾能力強(qiáng)、適用于工業(yè)現(xiàn)場的特點(diǎn)，融合了較先進(jìn)的自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，具有可靠性高、維護(hù)容易等特點(diǎn)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動控制、故障檢測等多方面功能，為鍋爐的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供了保證。

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（大連發(fā)電有限責(zé)任公司， 遼寧 大連 116021）