關(guān)鍵詞:ＰＬＣ;化學(xué)水處理;控制系統(tǒng)
水電氣傳動研究所從事自動化工程項目及控制理論的技術(shù)設(shè)計和科研開發(fā)工作。薛巖男,畢業(yè)于西北師范大學(xué)計算機系,講師�，F(xiàn)任教于甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,主要從事電子電器工程技術(shù)的開發(fā)研究和教學(xué)工作。陳啟和（１９７０-）,男,蘭州大學(xué)ＭＢＡ碩士研究生畢業(yè),現(xiàn)在甘肅省企業(yè)工委工作,主要從事自動化技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)設(shè)計和現(xiàn)代企業(yè)管理的研究工作。
１ 化學(xué)補給水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
以國內(nèi)某電廠為例,先介紹化學(xué)補給水處理系統(tǒng)的基本組成。該電廠二期工程裝設(shè)兩臺１３．５萬千瓦機組,化學(xué)補給水處理系統(tǒng)采用中壓系統(tǒng),主要功能是用來將水源地來的清水經(jīng)過濾器以及反滲透裝置等設(shè)備預(yù)處理,再通過混床二級除鹽處理變?yōu)檫m合主廠房鍋爐用的除鹽水,供主廠房鍋爐與汽機使用。整個系統(tǒng)的控制主要以程序自動控制為主,人工參與為輔的方式來完成�；瘜W(xué)補給水處理系統(tǒng)由三大系統(tǒng)組成。
1.1水系統(tǒng)
水系統(tǒng)主體設(shè)備主要包括雙介質(zhì)過濾器４臺,活性炭過濾器４臺,精密過濾器兩臺,反滲透裝置兩套,除碳器一套,一級混床三臺,二級混床兩臺。所有設(shè)備由不同的管道相連構(gòu)成化學(xué)補給水處理系統(tǒng)。從生水泵來的生水首先進(jìn)入雙介質(zhì)過濾器除去大顆粒懸浮物等雜質(zhì),再進(jìn)入活性碳過濾器處理,使水的濁度和導(dǎo)電度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)精密過濾器進(jìn)入反滲透裝置,除去大量的含鹽離子,此時的水變?yōu)榈?淡水進(jìn)入除碳器除去ＣＯ２后進(jìn)入混床進(jìn)行再次除鹽處理www.1000ji.com,使水的導(dǎo)電度和ＳｉＯ２的含量達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)后才能送入主廠房。水系統(tǒng)主要檢測的對象有ＰＨ值、導(dǎo)電度、流量、壓力、濁度和ＳｉＯ２含量等,此外,雙介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器以及一、二級混床的樹脂一旦失效就需要再生處理,反滲透裝置每次運行結(jié)束后也需要清洗等,這些工作都需要計算機和ＰＬＣ程序控制來完成。
1.2 酸堿再生系統(tǒng)
酸堿再生系統(tǒng)的主要作用是將混床里失效的樹脂利用酸堿置換反應(yīng)還原為合格的樹脂,供混床制水使用。在制水過程中,當(dāng)混床運行時間過長時樹脂會吸附大量的含鹽離子,導(dǎo)致樹脂失效,此時產(chǎn)品水中的導(dǎo)電度和ＳｉＯ２的含量會明顯增大,這就需要對樹脂加酸加堿做再生處理,通過酸堿置換反應(yīng)使樹脂還原為合格的樹脂,這時混床才能參與制水。從酸堿儲存槽來的酸和堿分別儲存在酸堿罐中,加酸加堿時,酸堿濃度要控制在一定的范圍才行,一般酸堿濃度為０．１%～０．１５%,這些都要在系統(tǒng)運行過程中根據(jù)現(xiàn)場實際情況來確定,酸堿再生系統(tǒng)主要檢測的參數(shù)為酸堿濃度、酸堿槽和酸堿箱的液位等。
1.3 氣系統(tǒng)
氣系統(tǒng)主要是來自主廠房的壓縮空氣,壓縮空氣分為程控用氣和再生用氣兩部分,程控用氣主要是供給電磁閥箱來控制氣動閥門的,而再生用氣是供給雙介質(zhì)過濾器和混床再生空氣擦洗時使用。氣系統(tǒng)要保證有一定的氣壓,壓力范圍為０．５～０．６ＭＰａ,壓力過高會使管道和床體憋壓,壓力太低閥門將動作緩慢甚至操作無效,因此氣壓是本系統(tǒng)的重要參數(shù)。
２程控系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)構(gòu)成及控制要求
程控系統(tǒng)是以ＰＬＣ和計算機為核心組成的對化學(xué)水處理系統(tǒng)操作實行程序自動控制的裝置。系統(tǒng)所有的監(jiān)控操作都是在計算機上完成的,通過ＣＲＴ監(jiān)測現(xiàn)場各設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù),來分析閥門、水泵以及過濾器、混床和反滲透裝置等的運行狀態(tài)、水質(zhì)的好壞,如ＰＨ值、導(dǎo)電度、流量、壓力、濁度和ＳｉＯ２等。上位機為運行人員提供了極為方便的操作方式和控制對象選擇菜單,運行人員選擇菜單內(nèi)容來決定自己所喜歡的操作方式,通過發(fā)布操作指令來控制和監(jiān)測現(xiàn)場運行設(shè)備。打印機可隨時打印各種報表,從報表上分析運行設(shè)備的各種參數(shù),進(jìn)而分析水質(zhì)的優(yōu)劣。音箱是作為系統(tǒng)運行時報警用的,系統(tǒng)運行過程中當(dāng)檢測到有故障時會發(fā)出報警聲音,提醒運行人員注意并通知檢修人員及時修理故障設(shè)備,以免引起更大的事故。系統(tǒng)運行之前過濾器和混床里必須有合格的樹脂才能保證有效的出水水質(zhì)。一旦樹脂失效,將影響出水水質(zhì),此時必須投運備用過濾器和混床,同時將不合格的樹脂進(jìn)行再生處理。系統(tǒng)流程圖如圖１所示。
2.2系統(tǒng)的組態(tài)
系統(tǒng)的組態(tài)對一個控制系統(tǒng)的配置來說相當(dāng)重要,整個系統(tǒng)的自動化程度與其有著密切關(guān)系,它直接影響著整個系統(tǒng)操作功能的順利實現(xiàn),所以在對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)之前,必須搞清楚系統(tǒng)的所有受控對象以及參與控制的所有設(shè)備。由于化水處理系統(tǒng)涉及的受控對象比較多,有一百多個氣動閥門、電動閥門、除碳風(fēng)機、反洗水泵、加藥泵、攪拌機以及淡水泵、除鹽水泵等,還有幾十路模擬量的監(jiān)控,所以必須考慮所有的控制點數(shù),然后給每個輸入或輸出點指定一個Ｉ／Ｏ位,這樣就可以計算出所有的Ｉ／Ｏ點數(shù)。
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