循环水处理控制系统设计与应用-

1、 configuration and control function of this system are introduced too. A Ethernet control system is formed between IPC and PLC in order to improve the reliability and the extendibility. Monitoring and controlling tasks are mainly taken on by IPC and real-time data acquisition and automation control

2、function are realized by PLC. This system has advantages of safety , reliability , perfect function , convenience operation and high price performance. The automation technology in course of treating circulating water is greatly improved and remarkable economy benefit and society benefit are gained

3、.Keywords: circulating water treatment control system IPC PLC Ethernet 监控任务, PLC实现实时数据采集和自动控制功能。系统具有安全可靠、功能完善、操作简便、性能价格比高等优点,大大提高了火电厂循环水处理的自动化水平并取得了较好的经济效益和社会效益。关键词: 循环水处理 控制系统 上位机 PLC 以太网引言铁岭发电厂循环冷却水系统目前采用的处理方式为单一的加入阻垢缓蚀剂进行水质稳定处理。该处理方式可维持循环水浓缩倍率3.0运行,实际运行情况是夏季冷却水塔蒸发损失率1.6%,全年平均蒸发损失率1.2%。表1中列出了300MW

4、机组的不同浓缩倍率下的排污率及排污量。表1:300MW机组不同浓缩倍率下的排污率与排污量浓缩倍率K 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 7.0 平均排污率P2 2.0 1.5 1.2 1.0 0.86 0.75 0.67 0.6 0.55 0.48 0.4 0.34 0.3 0.24 0.2 平均排污量t/h 600 450 360 300 257 225 200 180164 144 120 103 90 72 60 最大排污率% 2.7 2.0 1.6 1.3 1.1 1.0 0.9 0.8 0.73 0.64 0

5、.53 0.46 0.4 0.32 0.27最大排污量t/h 800 600 480 390 342 300 267 240218 192 160 137 120 96 80 (注:循环水量为30000T/H,平均蒸发损失率为1.2%,最大蒸发损失率为1.6%从上表可知:若维持浓缩倍率3.0运行,四台机组必须有720T/H的稳定排污水量,排入冲灰系统,而铁岭电厂冲灰水系统已实现闭式循环,其自身的损失量仅为200300T/H,则约400500T/H 循环水排污水量被灰渣再次污染后排入自然水体,造成了环境的污染和水资源的浪费。硫酸阻垢剂联合处理原理是利用硫酸降低补充水碳酸盐硬度,用阻垢缓蚀剂提高循

6、环水极限碳酸盐硬度,采用硫酸阻垢剂联合处理,可提高循环水浓缩倍率至5-6,从而达到节水环保的目的。本文的循环水联合处理计算机控制系统就是为完成这一工艺要求而设计的。1循环水联合处理控制系统方案设计1.1控制系统规模循环水联合处理系统由两套加酸装置和两套加阻垢剂装置组成。加酸部分包括六台计量泵、两台输酸泵、四个隔膜阀的控制,以及八个计量箱高、低液位开关,系统运行方式及设备备用方式选择开关等计78个开关量输入信号,28个启停泵及变频 监控打基础,因此这两部分采用光纤连接,构成100Mb 的快速以太网。此系统纵向可接7个扩展,可通过增加底板来增加本地的I/O 单元。横向通过以太网或CONTROLLE

7、R LINK 可实现网络结点的增的可靠运行,在系统中设置相应的后备手操功能。操作人员通过变频器控制柜面板上的开关和按钮完成循环水联合处理系统设备的报警监视及设备启停控制等工作。整个系统的结构如图一所示。 图一 循环水联合处理系统结构图1.3系统控制方式1.3.1 加酸部分每套加酸装置由二台计量箱和三台计量泵组成,其中两台泵分别控制两台机组循环水的加酸量,一台泵作为二者的备用。加酸设备的操作既可通过监控计算机,又可通过控制柜面板上的操作开关和按钮完成。操作方式通过控制柜面板上控制方式选择开关选择。加药计量泵的控制方式分为工频、变频手动、变频自动三种,加药计量泵的控制方式通过就地控制柜面板上的选择

8、开关设置。备用泵的切换带联锁保护功能,并由人工操作来完成。变频自动方式:计量泵控制方式开关设为变频自动,通过上位机远方或就地控制柜面板上的按钮启动计量泵,启动后PLC 采集循环水泵出口PH 值信号,并与期望值进行比较后进行PID 运算,再把控制输出送到变频器以此控制变频调速器的输出改变计量泵的转速调节循环水加酸量把循环水PH 值控制在一定范围,进而达到控制循环水水质的目的。机组PH 值的设定值可通过监控计算机或编程器完成。变频手动方式:操作方式开关设为就地,计量泵控制方式开关设为变频手动,通过就地控制柜面板上的按钮启动计量泵,变频器的速度控制通过就地控制柜面板上电阻器手动控制。 工频方式:操作

9、方式开关设为就地,计量泵控制方式开关设为工频,通过就地控制柜面板上的按钮启动计量泵。计量箱液位高、低报警信号以及变频器故障信号既可在控制柜面板上,又可在监控计算机上显示,此外当机组PH 值信号异常(断线时停止加药并在 图二 上位机监控画面结构图 其中系统总图如图三所示。 图三 系统总图3控制系统网络配置PLC 选择在工业控制中应用较广泛的OMRON 公司的CS1-H 系列PLC。变频器选用法国施耐德的ATVH055N4A。整个系统共需要8台变频器。了一个单一、实时和统一的视角。操作员能够在一个屏幕上看到指示生产过程状况的开关、滑尺和各种仪表。此外,对于工厂环境中大量可选的输入/输出设备,组态王提供