摘 要:介紹江蘇利港電廠工業(yè)廢水理PLC控制系統(tǒng)更新改造,通過改造提高了污水系統(tǒng)控制水平,解決了原控制系統(tǒng)存在的技術(shù)瓶頸,控制方案設(shè)計(jì)更加合理,提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動(dòng)性。
關(guān)鍵詞:工業(yè)廢水處理;控制系統(tǒng);改造
工業(yè)廢水處理系統(tǒng):
利港電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)用來處理一、二期4×350MW發(fā)電機(jī)組的工業(yè)廢水,廢水包括補(bǔ)給水系統(tǒng)的再生廢水、化驗(yàn)室排水、鍋內(nèi)取樣廢水、鍋爐清洗廢水、鍋爐排污水、空預(yù)器沖洗水,煤場沖洗廢水等。各就地工業(yè)廢水池通過廢水輸送泵將工業(yè)廢水送至工業(yè)廢水處理站#1-6存放池中,工業(yè)廢水站廢水不對(duì)外排放,經(jīng)中和處理后的酸堿廢水和鍋爐區(qū)域的低濁度堿性廢水直接利用3臺(tái)工業(yè)廢水處理給泵送至#2灰漿池,作為沖灰補(bǔ)充水。
工業(yè)廢水分為二類:
第一類廢水包括再生廢水和化驗(yàn)室排水,貯存在#5存放池中,處理工藝流程圖為:
第二類工業(yè)廢水包括鍋內(nèi)取樣廢水、鍋爐清洗廢水、鍋爐排污水、空預(yù)器沖洗水,煤場廢水等,貯存在#1-4和#6存放池中,處理工藝流程圖為:
原控制系統(tǒng)和存在缺點(diǎn)
利港電廠工業(yè)廢水處理原控制系統(tǒng),控制功能的實(shí)現(xiàn)全由繼電器搭建而成,采用模擬屏顯示系統(tǒng)流程及門和泵的運(yùn)行狀態(tài),廢水系統(tǒng)液位、流量是以二次顯示表和記錄儀方式實(shí)現(xiàn),模擬量的控制通過單獨(dú)的調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn),無法實(shí)現(xiàn)報(bào)表自動(dòng)生成和處理水量統(tǒng)計(jì)功能。該套系統(tǒng)使用十五年時(shí)間,老化嚴(yán)重,已經(jīng)影響生產(chǎn),主要存在以下缺點(diǎn):
1、控制系統(tǒng)技術(shù)落后,故障率高;
2、電子產(chǎn)品產(chǎn)品老化嚴(yán)重,維修和更換費(fèi)用都比較高;
3、繼電器硬接線回路,技術(shù)改進(jìn)困難,成本也高;
4、無法滿足系統(tǒng)無人值守和自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的要求。
5、原系統(tǒng)無趨勢分析、無報(bào)警記憶功能,維護(hù)系統(tǒng)、分析和處理事故存在困難.
6、工業(yè)廢水系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和信號(hào)進(jìn)SIS信息管理系統(tǒng)功能。
改造設(shè)計(jì)思想:
1、拆除工業(yè)廢水原模擬盤控制柜,拆除原有按鈕控制板,拆除原有的單回路調(diào)節(jié)器設(shè)備。
2、按最新技術(shù)要求重新配置、組態(tài)一套工業(yè)廢水控制系統(tǒng),新系統(tǒng)具備無人職守的能力。
3、用上位機(jī)平臺(tái)控制方式,在CRT上直接進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)視和操作系統(tǒng)設(shè)備,上位機(jī)的配置,采用價(jià)比較高的通用型PC機(jī)。
4、采用性能優(yōu)越的IFIX監(jiān)控軟件,通過操作員站對(duì)工業(yè)廢水處理系統(tǒng)和進(jìn)行監(jiān)視控制,即通過LCD畫面和鍵盤對(duì)整個(gè)工藝系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制,控制室不再設(shè)常規(guī)控制儀表盤。
5、工業(yè)廢水控制系統(tǒng)更改后,將該系統(tǒng)接進(jìn)水網(wǎng),主干網(wǎng)采用以太網(wǎng)絡(luò),PLC和兩臺(tái)操作員站均接到以太網(wǎng)上構(gòu)成一個(gè)以太網(wǎng),易于組態(tài)、易于使用、易于擴(kuò)展。
6、控制系統(tǒng)不僅與下層控制設(shè)備有良好的接口,而且具有上層管理廠級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控(SIS)系統(tǒng)的接口,同時(shí)具有可擴(kuò)展性。
設(shè)計(jì)方案:
本控制系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)選用GE公司PAC 7系列PLC,采用單CPU配置系統(tǒng)結(jié)合多臺(tái)上位計(jì)算機(jī)操作員站的控制方式,控制系統(tǒng)不采用就地控制箱上裝配開關(guān)和按鈕的方式,在操作控制室通過上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)廢水處理流程進(jìn)行集中運(yùn)行監(jiān)示、報(bào)警與控制。廢水處理系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí),具備無人職守的能力及條件,設(shè)計(jì)了多種控制模式,可在上位機(jī)上選擇運(yùn)行。
1、PH值控制程序,再生廢水處理后,PH值在6-9之間送至#3存放池以便再利用,PH值〈6或
〉9時(shí)返回#5池重新處理。
2、時(shí)間控制程序,本系統(tǒng)嚴(yán)格按照時(shí)序,順序工作,允許在工作過程中進(jìn)行手動(dòng)、備用和自動(dòng)方式的切換。
3、分組工作程序,由于多臺(tái)廢水存放池對(duì)應(yīng)多臺(tái)處理給泵和氣泵,采用了分組運(yùn)行的方法,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制參數(shù)據(jù)選擇,這樣既方便對(duì)各個(gè)對(duì)象的控制,又不影響設(shè)備的檢修。
4、工業(yè)廢水處理控制系統(tǒng)配置:一臺(tái)控制電源分配柜,控制系統(tǒng)中各個(gè)電壓等級(jí)的電源轉(zhuǎn)換及各個(gè)控制設(shè)備的配電;2臺(tái)PLC柜,內(nèi)裝一套廢水處理系統(tǒng)PLC裝置、必須的PLC、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置、繼電器(日本idec 24VDC中間繼電器)、4-20mA模擬量隔離器(日本ASAHI)等;一臺(tái)LCD操作員站。
改造后系統(tǒng)功能比較:
1、監(jiān)視功能及特點(diǎn)
通過各種可選擇的畫面(如運(yùn)行畫面、事件管理畫面、報(bào)警畫面等)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視控制,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。iFIX監(jiān)控軟件具有與下位機(jī)系統(tǒng)通訊的能力,實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài),顯示生產(chǎn)過和中的工作曲線,具有遠(yuǎn)程控制能力,向下位機(jī)采集數(shù)據(jù),對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、顯示、打印等。監(jiān)控系統(tǒng)有如下特點(diǎn):
(1) 界面顯示:具有全中文顯示,界面友好,操作方便,系統(tǒng)流程畫面采用主菜單的形式,在每幅畫面下都可以通過按鈕切換。在中心控制室對(duì)能全系統(tǒng)被控設(shè)備進(jìn)行實(shí)理控制。
(2) 實(shí)時(shí)畫面顯示功能:用圖型實(shí)時(shí)地的顯示各現(xiàn)場的狀態(tài)參數(shù)。用模擬儀表、趨勢曲線顯示參數(shù)的實(shí)時(shí)變化情況。根據(jù)閥門的開閉及水泵的啟停狀態(tài)。
(3) 參數(shù)修改畫面和故障診斷畫面等各種監(jiān)視畫面,便于生產(chǎn)人員能夠快速、清晰地了解整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)情況。
(4) 安全功能:設(shè)定不同權(quán)限的口令,限定不同人員進(jìn)入系統(tǒng)的權(quán)限,計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后直接進(jìn)入運(yùn)行畫面。
(5) 數(shù)據(jù)管理:數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和操作記錄,供統(tǒng)計(jì)分析使用。便于對(duì)歷史數(shù)據(jù)的的記錄和事件分析。
2、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
(1)所有設(shè)備操作均以窗口的方式實(shí)現(xiàn),采用彈出式窗口操作的有:閥門、馬達(dá)(泵或風(fēng)機(jī))的啟停或/和調(diào)節(jié),窗口的上方顯示該設(shè)備的名稱及EAM編碼,下面該設(shè)備的操作按鈕和檢修掛牌按鈕。操作窗口彈出后,可以方便地在窗口內(nèi)對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行修改,或改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),泵和閥門采用不同的顏色表示設(shè)備的不同狀態(tài),。
(2)自動(dòng)運(yùn)行方式說明
工業(yè)廢水系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行方式狀態(tài)下,跟據(jù)水池的液位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行和泵的自動(dòng)加藥處理,從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無人值守。當(dāng)就地設(shè)備或系統(tǒng)