PLC控制技術在電廠水處理自動化中的應用

朱淑霞

摘 要：近幾年隨著我國經濟建設的快速發(fā)展，在 能源供應上很多地區(qū)都出現(xiàn)電力資源緊缺的狀況，因 此許多電廠紛紛進行新建或擴建改造。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投資公司共同出資興建的熱電聯(lián)產項 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)采用了先進的 PLC控制技術，具有自動化程度高，運行穩(wěn)定技術可靠，經濟方便的特點。

關鍵詞：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)和鍋爐補給水系統(tǒng)，其中以鍋爐補給水處理系統(tǒng) PLC自動控制為例，為大家詳細介紹水處理自動控制的實現(xiàn)方法以及遇到的一些問題及解決辦法。

眾所周知，電廠的生產是屬于高耗水行業(yè)，大連泰山熱電有限公司生產所需的水量約為 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后運行所需的淡水水源在大連地區(qū)不可能自己建設，必須由城市統(tǒng)一協(xié)調供給，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→鍋爐補給水系統(tǒng)

2.2鍋爐補給水系統(tǒng)

補給水處理系統(tǒng)：經過工業(yè)水加熱器的中水預處理來水（生水）經自清洗過濾器、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給水系統(tǒng)。

3? PLC控制系統(tǒng)

3.1 控制原理

采用 PLC+上位機的方式，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產品選用AB公司的1756系列 PLC，并采用雙CPU熱備冗余的結構。上位機采用AB公司RsⅤIEW軟件。雙CPU熱備的PLC系統(tǒng)與上位計算機的通訊采用開放的、高速的工業(yè)網絡方式連接，一方面保證了操作員站的數(shù)據(jù)更新速度和實時性，使操作員站畫面實時對應現(xiàn)場設備運行情況;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?，F(xiàn)場安裝的各在線儀表，如流量表、pH表 、電導率表、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)經過轉化后再送到上位機，運行人員在控制室通過上位機可以非常直觀地觀測到現(xiàn)場系統(tǒng)的運行情況。

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)加藥量調節(jié)控制。 控制系統(tǒng)可實現(xiàn)各單體設備的自動開（啟 ）/關 （停）;反洗/沖洗; 聯(lián)鎖/保護。運行人員可根據(jù)相關水箱的液位、運行工況和運行方式對控制系統(tǒng)施以適當?shù)娜藶楦深A。

3.3控制系統(tǒng)的配置

鍋爐補給水控制室基本配置為：一臺控制電源分配柜，負責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換及各個控制設各的配電;一臺PLC柜，內裝一套鍋爐補給水處理系統(tǒng)PLC裝置、網絡設各及必須的 PLC、網絡保護裝置;三臺繼電器柜， 內裝 PLC輸入輸出必需的隔離裝置 （日本 idec24ⅤDC中間繼電器）及保護裝置;一臺上位計算機系統(tǒng)操作臺，放置二臺 CRT操作員站; 一臺燜 激光打印機放置于打印機臺上。

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算機的系統(tǒng)診斷開發(fā)功能的基礎上，結合現(xiàn)場的實際情況實現(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，以 及系統(tǒng)易耗件失效的報警，對于系統(tǒng)的維護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)設計達到的 自動化水平為：鍋 爐補給水系統(tǒng)全 自動運行，具備無人職守的能力及條件;應急情況下 （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 （應急操作切換在就地控制箱或其他就地設各上進行）現(xiàn)場儀表遠傳信號及各現(xiàn)場執(zhí)行機構根據(jù)無人職守的 自動化 水平配置，以期實現(xiàn)自動化控制水平的目標。 PLC配置開放協(xié)議的高速遠程數(shù)據(jù)通訊接口，可以通過高速通訊網絡實現(xiàn)與遠程數(shù)據(jù)管理庫進行數(shù)據(jù)交換為 BOP網遠程數(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口設備及儀表，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比較成熟的水處理公司提供的編程模式。結構嚴謹，程序快捷。只是出現(xiàn)了一些小的問題，這些問題應該是 PLC自動控制的常見問題，所以提出來和大家分享。

4.1上位機和下位機通訊時間存在DibLlg。

這種情況造成上位機發(fā)出的指令下位機沒有掃描到，這種現(xiàn)象造成運行人員在操作時時好時壞，如：運行人員要停止某個設備，點擊停止按鈕時設備無反應。大多數(shù)情況下都正常，所以程序設計肯定沒問題。我們都知道，啟停程序都是一股的 "觸發(fā)器的形式，即 ：按下運行或啟動按鈕時該開關量為一，釋放時為零，輸 出的常一信號靠輸出點來自保持，為零信號靠停止按鈕發(fā)出。如果啟動按鈕釋放時為零信號沒有被下位機捕捉到，那 么此輸出點將一直為一，也就是設備無法停止。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流量累計不準

這種情況的出現(xiàn)我們一般判斷是瞬時流量計不準可能造成累計不準，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，一種是在累計值較大的情況下累計不準。這時只需將累計清零值設置小—點即可。另一種情況是在累計值不大的情況下，這時應該考慮到數(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)，利用了工控機組態(tài)軟件的強大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)能力，PLC抗干擾能力強、適用于工業(yè)現(xiàn)場的特點，融合了較先進的自動化技術、計算機技術、通訊技術、故障診斷技術和軟件技術，具有可靠性高、維護容易等特點。此系統(tǒng)實現(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、安全運行提供了保證。

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（大連發(fā)電有限責任公司， 遼寧 大連 116021）