用PLC和变频器实现给水加氨的自动控制

1、用PLC和变频器实现给水加氨的自动控制本企业所用的锅炉给水自动加氨控制系统比较落后， 操作困 难且容易发生故障，因此采用PLC和变频器进行改造，下面对具 体改造方案和结果进行探讨。1锅炉给水自动加氨控制系统工艺要求（1）锅炉给水自动加氨控制系统在正常生产过程中，由1#给水加药泵实施向 15#机组除氧器水箱出口下降管加氨，由 3# 给水加药泵实施向 16#机组除氧器水箱出口下降管加氨。 2#加药 泵作为备用泵，根据备用泵状态进行切换。（2）当正使用的加药泵的控制方式“就地一远控”开关处 在“就地”时，设备均在就地进行操作， PLC和上位机起监视作 用，在远控时，执行控制和远操。（3）保持省煤器入

2、口 pH值控制在设定范围内。（ 4）对加药泵及变频器运行状态动态监测，以实现动态检修。2锅炉给水自动加氨控制系统系统控制原理由省煤器入口 pH值控制加药量，以pH值作为反馈量对加药 量进行 PID 控制， 输出为控制加药泵变频器的输出频率值。 设定 一个低的pH值，当pH小于此值时，启动加药泵，设定一个高的 pH值，当pH值大与此值时，停止加药泵。根据 pH值的大小由 PLC内PID功能模块进行PID运算，控制变频器来改变电动机转 速，达到所要求的PH值。当pH值低与低的pH设定值时，省煤 器入口 pH 值偏低， 则提高变频器输出频率， 使电动机转速加快， 增大加药量；当pH值高与高pH值时，

3、省煤器入口 pH值偏高， 则降低变频器输出频率，使电动机转速降低，减少加药量，直至 不加药。这样不断的调整，使 pH值稳定在设定范围内。系统结 构如图 1 所示：3锅炉给水自动加氨控制系统设计方案新海发电XX公司2台三十万机组化学控制系统包括上位机 （包括通讯网络），PLC控制系统急救地控制仪表，水系统监控 系统包括制氢站，反渗透，水汽站三个系统组成，自动加氨控制 系统是水汽站系统的一部分，它包括上位机一台（ ifix 画面创 建软件），S7-300系列的CPU315-2DPS于最高端产品，15#机 组和16#机组各一台5288型在线PH仪表，以及三台变频器，接 触器，操作按钮等组成。该自动加

4、氨控制系统采用 PLC实现加氨泵的自动控制，以及 启停，备用切换， 故障报警， 加氨泵保护等各种控制功能的实现， 由上位机实现对控制过程和设备的监视，实现人机接口。3.1 PID 运算功能的实现S7-300系列CPU315-2DP具有连续调节功能块 FB41,使用时 只要将设定值，过程变量，手动值等值输入FB41，产生背景数据块DB41,就能较好完成所要的 PID调节。在调试过程中，根据目标值要求的范围进行背景数据块 DB41的数据调整，直至达到要求值。3.2 启动在上位机画面上（使用 IFIX 画面创建软件），设有远控 / 自动变频，远控 /手动变频，远控 / 工频，按钮。现场控制柜上有 远

5、控 /就地 按钮，可以现场工频启动电机。3.3 运行正常情况下， 自动加氨程序运行， 1#加氨泵给 11#机组加氨， 3#加氨泵给 12#机组加氨， 2#加氨泵备用。从现场5288型PH表送入的PH值信号，以420 ma模拟量 的形式进入PLC模拟量通道，经过FC105的数值转换后，根据值 的大小进行FB41的PID调节，输出变频器的频率值，经过FC106 的数值转换后，由PLC模拟量输出通道输出到变频器，控制加氨泵的转速，最终控制锅炉给水的加氨量，保证锅炉给水的品质。3.4停止上位机画面上设有停止按钮， 控制自动加氨程序的执行与停 止。现场控制柜上有启停按钮控制整个系统的启停。3.5切换在上

6、位机画面上有 2#备用泵的控制按钮， 分别为 2 备 1 和 2 备 3。2#加氨泵的控制程序与其他 2 台泵相同，控制数据的输入 采用数据块的方式。当 1#加氨泵故障时，投入 2#加氨泵，同时把控制 1#加氨泵 的数据送入 2#加氨泵的控制程序；控制 2#加氨泵向 11#机组锅炉给水加氨。当 3#加氨泵故障时，投入 2#加氨泵，同时把控制 3# 加氨泵 的数据送入 2#加氨泵的控制程序；控制 2#加氨泵向 12#机组锅 炉给水加氨。当 1#加氨泵和 3#加氨泵正常时， 2#加氨泵无论采用那台泵 的数据， 2#加氨泵都不启动，处于被用状态。3.6 数据显视和故障报警在上位机画面作出电机故障报警和 PH值，变频值等信号的 显示和报警。 便于运行人员对加氨过程的监视和操作。 及时发现 故障和处理。3.7 人机接口上位机采用 IFIX 的画面创建程序， 有良好的人机互动界面， 可以直接在画面上设定变频器的手动输入频率和加氨时间， 操作 简单可靠。4结语本系统采用PLC后，组成闭环自动控制，实现自动调节，运 行更加稳定可靠。 采用上位机， 可以就地和远控操作， 方式简单、 灵活；实现水汽站无人值班；系统可扩展性好，易与其他系统联 网，组成辅网，集中操控；在调