基于PLC與組態(tài)軟件的熱電廠(chǎng)循環(huán)水控制系統設計

開(kāi)發(fā)案例基于PLC與組態(tài)軟件的熱電廠(chǎng)循環(huán)水控制系統設計婁建樓張金果孫和茹(1.東北電力大學(xué)信息工程學(xué)院,吉林13012;2東北電力大學(xué)輸變電技術(shù)學(xué)院吉林132012)要:針對熱電廠(chǎng)循環(huán)水的處理問(wèn)題設計熱電廠(chǎng)循壞水自動(dòng)加藥計算機監控系統。本系魷用IPC和PLC組咸的上下位機結構上位機采用組態(tài)王652組態(tài)軟件,主要承擔監測和管理任務(wù),實(shí)現工藝流程顯示、人機交互界面、數據存儲及報表等功能。下位機使用梯形圖語(yǔ)言編程,進(jìn)行實(shí)時(shí)數據采集和各種藥品的投加控制。經(jīng)過(guò)現場(chǎng)實(shí)際運行證明,該系魷結構簡(jiǎn)單、操作方便、控制算法簡(jiǎn)單實(shí)用,取得了良好的經(jīng)濟效益關(guān)鍵詞:加藥控制;IPC;PLC;組態(tài)王0引曹水加藥量更好地控制循環(huán)水品質(zhì)的目的。上位機采在熱力發(fā)電的生產(chǎn)過(guò)程中循環(huán)水系統占有重要用研華工控機PC610CPU為P430512M內存的地位,良好的水質(zhì)對延長(cháng)生產(chǎn)設備的使用壽命降160G硬盤(pán)128M顯存,19英寸液晶顯示器。上位監控軟件采用亞控652版組態(tài)王256點(diǎn)運行組態(tài)軟件負低能耗,提高經(jīng)濟效益具有重要意義。對循環(huán)水的處理主要依靠投加緩蝕阻垢劑和非氧化殺菌劑這兩種責加藥系統監控界面顯示數據處理、保存、信息交流藥劑來(lái)完成。傳統的加藥方式存在很多弊端,例如所等。上位機通過(guò) HOSTLINK通信協(xié)議,與PLC進(jìn)行雙向數據交流。上位機可讀取PC采集的模擬量數字加藥劑量不能隨循環(huán)水系統中水質(zhì)的變化而變化,也不能保證所加藥劑量既準確又經(jīng)濟。為此本文介紹某量信號可輸出模擬量及開(kāi)關(guān)量控制信號給PC。上熱電廠(chǎng)自動(dòng)加藥改造工程控制系統的設計與實(shí)現。以位軟件可對加藥實(shí)行遠程手動(dòng)CRT操作及遠程自PLC為主體的控制系統與單片機、牛頓數據采集模塊動(dòng)、就地手動(dòng)CRT的全程監控,具有歷史曲線(xiàn)、報表、相比具有運行穩定可靠控制功能強網(wǎng)絡(luò )化等優(yōu)點(diǎn)報警等界面。主監控界面如圖2所示成為工業(yè)控制應用的主流。本工程采用 OMRON公司c][打印機的C系列CPM2A型可編程控制器,及上位工控機組成控制系統。上位機監控軟件采用北京亞控科技發(fā)展有限公司的652組態(tài)王,實(shí)現對加藥系統的過(guò)程監控現場(chǎng)儀表]「現場(chǎng)儀計量泵A計量泵B及數據處理。管路代1循環(huán)水自動(dòng)加藥控制系統的軟硬件部分圖1循環(huán)水處理計算機監控系統配置自動(dòng)加藥控制系統由上位機、PC控制器、測量/儀表控制器打印機等組成系統構架如圖1所示12PLC控制單元1.1監控系統PLC控制單元是自動(dòng)控制的核心部分,負責輸監控系統設計遠程全自動(dòng)程控操作遠方控制操入、輸出及全自動(dòng)控制算法的運算,選用的是60點(diǎn)的作就地盤(pán)柜硬操作三種控制方式達到自動(dòng)調節循環(huán)ORMON CPM2A PLC,掃描時(shí)間小于1.25m6,100%布爾1<目右時(shí)聞中斷、輸入濾波時(shí)間設中國煤化工收稿日期:2009-12-01修稿日期:2009-12-18CNMHG期作者簡(jiǎn)介:姜嚏樓(172-),男,吉林吉林人,工程師講師,項士研究開(kāi)發(fā)案例置、過(guò)程控制、位置控制等豐富功能多種通信方式(多(1)流量比例控制站總線(xiàn)/現場(chǎng)總線(xiàn)遠程I0傳感器總線(xiàn)/通信網(wǎng)絡(luò )等)根據補水量及要求的水中藥劑濃度計算出實(shí)際投藥量,再根據計量泵量程換算成計量泵的運行時(shí)間,進(jìn)行連續投藥。計量泵B的運行時(shí)間T可由下式循環(huán)自動(dòng)加藥系統確定:TB(Iw MCBMe(2)式中,T為補水量累計時(shí)間,M為補水量,C為計量泵B所加藥劑質(zhì)量濃度,L4為計量泵B的量程。此方案只考慮了補水量這個(gè)主要因素對水藥比的影響,對指標要求不高的場(chǎng)合簡(jiǎn)便有效(2)流量電導比例控制根據補水量、補水與循環(huán)水電導率、蒸發(fā)量及濃縮倍數給出控制算法確定出投藥量,控制計量泵連續投藥。此方案比方案(1)更趨完善控制指標高于前者圖2主監控畫(huà)面(3)流量電導溫度等多參數控制2控制方案此方案考慮了多種因素對水質(zhì)的影響綜合了上該系統的控制任務(wù)是針對兩種藥品的投加,采用述兩種方案,同時(shí)考慮了循環(huán)水人口和出口溫度及隨季節變化的蒸發(fā)水量、失水量等因素。根據這些確定了不同的控制方案對兩個(gè)計量泵進(jìn)行控制。兩種藥品的投加量,可通過(guò)兩個(gè)計量泵的運行時(shí)間來(lái)確定。因出相應的控制算法,而且隨季節不同可自動(dòng)修正此算法,使控制指標更加精確而該系統主要就是控制計量泵的運行時(shí)間。下面將分(4)手動(dòng)加藥控制別介紹這兩種藥品的控制方案?？筛鶕?shí)際情況,由人工通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標隨時(shí)21非氧化殺菌劑投加控制方案非氧化殺菌劑的投加與季節及環(huán)境溫度的變化啟動(dòng)加藥泵,控制藥劑的投加時(shí)間和投加量。上述4種控制方案可任意切換。密切相關(guān)需依據不同情況確定投藥時(shí)間與投藥量,為此設計了兩種控制方案,即自動(dòng)加藥控制和手動(dòng)加3PLc控制軟件設計藥控制。自動(dòng)加藥控制是根據季節變化、環(huán)境溫度、系系統軟件設計思想是,將自動(dòng)控制計算程序設計統容積、投藥質(zhì)量濃度及計量泵的量程給出相應的控在PLC內,以提高系統可靠性,上位軟件實(shí)現監控、制算法控制計量泵的運行時(shí)間,實(shí)現自動(dòng)加藥控制。遠程手操及控制參數設定等。PLC軟件用 OMRON公計量泵A的運行時(shí)間TA可由下式確定司Cx- Programmer7.0編程軟件設計,梯形圖編程模TA(VCMMLA塊化結構,由一個(gè)主程序和多個(gè)子程序組成。根據現()式中v為系統容積(蓄水量)C為計量泵A場(chǎng)特點(diǎn),通過(guò)不斷優(yōu)化控制算法和參數使系統更加所加藥劑質(zhì)量濃度,L為計量泵A的量程穩定,更加節省藥劑,創(chuàng )造了良好的經(jīng)濟效益。主程序手動(dòng)加藥控制是根據水質(zhì)的變化情況,由人工通流程如圖3所示。過(guò)鍵盤(pán)或鼠標,隨時(shí)啟動(dòng)計量泵,控制藥劑的投加時(shí)結語(yǔ)間及投藥量。兩種控制方案可隨時(shí)切換。22蝕阻垢劑投加控制方案本系統綜合了計算機和PC的各自特點(diǎn),計算機緩蝕阻垢劑的投加需根據補水量、循環(huán)水量電機作為上位機提供良好的人機界面進(jìn)行全系統的監導率、水溫、不同季節水的蒸發(fā)量濃縮倍數等參數來(lái)控和管理PC作為下位機執行可靠有效的分散控第確定具體的投藥時(shí)間與投藥量為此設計了4種控制制中國煤化工與上位計算機的通三方案。信CNMHG算法簡(jiǎn)單實(shí)用節人S了人男頁(yè)-,正到即頁(yè),少個(gè)現場(chǎng)實(shí)際運行證開(kāi)發(fā)案例明采用計算機自動(dòng)加藥系統后對循環(huán)水水質(zhì)實(shí)時(shí)監控并根據水質(zhì)情況自動(dòng)調整加藥量加藥均勻藥量參考文獻準確水質(zhì)各項指標優(yōu)良,經(jīng)濟效益較好。[]嚴盈富.基于PLC和組態(tài)軟件的包衣系統研究門(mén)微計算機信息,20011-1:67~69開(kāi)始)2許忠仁侯立剛張健.工業(yè)循環(huán)水加藥控制系統的研究及初始化子程序應用撫順石油學(xué)院學(xué)報,2003,23-2下位機開(kāi)關(guān)量交換子程序B3侯立剛許忠仁周麗循環(huán)水處理計算機監控系統控制工程,2003,10-3:264-265給水流量采集、計最泵A運行時(shí)間計算子程[4何鴻鯤唐瑞尹姚征劉海英基于PLC交通信號燈控制系統在組態(tài)王中的實(shí)現門(mén)微計算機倌息,2005,12-1:自動(dòng)加藥控制計算子程序自動(dòng)加藥控制輸出子程序上下位機模擬量交換子程序3主程序流程圖Design of Circulating Water Control System Based onConfiguration Software and PLCLOU Jian-lou, ZHANG Jin-guoSUN He-ru(1. College of Information EngineeringNortheast Dianli University, Jilin 1320122. College of Power Transmission and Distribution, Northeast Dianli University, Jilin 132012)Abstract: Aiming at the problem of thermal power plant for recycling water treatment, desings watercycle thermal power plant automatic-computer monitoring system. The system is composed現代計算抓⌒總第of the Plc and iPC crew structure from top to bottom, King View 6.52 configuration soft-ware, is mainly responsible for monitoring and managing tasks and achieve process, human-computer interface, data storage and statements, and other functions. The crew uses ladderlanguage programming, real-time data acquisition and various drug dosage control. After thectual operation of the site proves that the system is simple, convenient operation, simplecontrol algorithms, and achieves good economic benefiKeywords: Control of Chemical Dosage; IPC; PLC: King中國煤化工CNMHG