PLC在工業(yè)循環(huán)水旁濾系統的應用

98化工自動(dòng)化及儀表第40卷PLC在工業(yè)循環(huán)水旁濾系統的應用李世文'馮媛媛’韓濤’(1.大連三星國際企業(yè)集團有限公司,遼寧大連116001 ;2.大連佳爾沃水處理工程技術(shù)有限公司,遼寧大連116001)摘要介紹了大慶煉油廠(chǎng)第三循環(huán)水場(chǎng)旁濾系統自動(dòng)化控制系統的系統配置、軟件編程、控制功能、系統特點(diǎn)及實(shí)際應用等內容。關(guān)鍵詞PLC HMI 遠程I/0 WinCC STEP7中圖分類(lèi)號TH865文獻標識碼B文章編號1000-3932(2013 )03-0398-03大慶煉油廠(chǎng)第三循環(huán)水系統,肩負著(zhù)3臺大打印及報表等功能。型冷卻風(fēng)機,4臺大型循環(huán)水泵的控制和故障狀1.2 軟件系統結構態(tài)顯示,以及旁濾池和中和池兩套順序控制系統三循旁濾控制系統的軟件體系組成主要由組等。該廠(chǎng)第三循環(huán)水場(chǎng)全流程生產(chǎn)線(xiàn)旁濾系統計態(tài)開(kāi)發(fā)軟件體系和運行軟件體系兩大部分組成。算機自動(dòng)控制系統,基礎自動(dòng)化PLC控制站由西組態(tài)開(kāi)發(fā)軟件主要是WinCC 6.2,運行軟件主要門(mén)子公司S7-300可編程控制器組成,S7-300是用.是STEP7 V5.4。于中檔性能范圍的可編程序控制器,它的模塊化、2系統操作管理站無(wú)排風(fēng)扇結構、易于實(shí)現分布、廣泛的通信性能及系統操作管理站安放于控制室內,主要由操友好的操作界面等特點(diǎn)使得S7-300成為各種中作臺、工控計算機、寬行中文打印機、面板按鈕及規?？刂迫蝿?wù)的方便的解決方案。轉換開(kāi)關(guān)、狀態(tài)指示燈屏、報警器及其專(zhuān)用電源等1系統配置組成。承擔并完成對三循旁濾系統的上位監督、.1 硬件體系結構操作和管理功能。系統由工業(yè)以太網(wǎng)接口將上位機與PLC站2.1 硬件結構及配置組成工業(yè)以太網(wǎng),CPU與遠程I/0通過(guò)PROFI-系統的操作管理站使操作人員能通過(guò)鍵盤(pán)或BUS網(wǎng)構成現場(chǎng)設備網(wǎng)，系統構成如圖1所示。者鼠標靈活、方便、準確地監視各種過(guò)程變量,以計算機維護站計算機操作站及根據流程變化調整過(guò)程參數等;操作管理站采用開(kāi)放結構,選用可靠的工業(yè)控制機,并配以其他優(yōu)選設備,組成一個(gè)完整的操作員操作管理系統。系統操作管理站硬件配置:a.工業(yè)操作臺;b.工業(yè)控制計算機(CPU Intel 酷睿i3 530、2G內存、500G硬盤(pán)、1G顯卡、液晶顯示器);C.打印機(HP P1007);PROFIBUS-DPd.狀態(tài)指示燈屏(5x8矩陣式,帶確認試驗按鈕、蜂鳴器及專(zhuān)用電源)。圖1系統構成示意 圖2.2主要功能整個(gè)系統由兩個(gè)操作管理站、一個(gè)PLC過(guò)程2.2.1信號 檢測處理控制站、兩個(gè)PLC遠程站和一個(gè)按鈕操作指示臺對現場(chǎng)模擬量和開(kāi)關(guān)量信號進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和組成,用于完成對三循旁濾系統的工藝參數檢測顯示、設備狀態(tài)檢測顯示控制和信息儲存、查閱、收稿日期:2013-01-11(修改稿)第3期李世文等.PLC在工業(yè)循環(huán)水旁濾系統的應用399處理,判斷是否有異常情況發(fā)生,對重要參數的超備的啟停進(jìn)行順序條件控制,實(shí)現旁濾系統工藝限情況發(fā)出聲光報警,提示操作人員注意并確認。設備的自動(dòng)控制。2.2.2畫(huà)面顯示3.3供配電畫(huà)面顯示分檢測儀表顯示畫(huà)面、工藝流程圖.過(guò)程控制站除了完成測控功能外,同時(shí)還具畫(huà)面、趨勢曲線(xiàn)記錄顯示畫(huà)面、報警信息匯總顯示有供配電功能,完成對現場(chǎng)流量?jì)x表、站內溫度變畫(huà)面、操作按鈕畫(huà)面及輔助顯示畫(huà)面等。畫(huà)面顯送器和PLC輸出中間設備的供配電功能。示直觀(guān)、操作簡(jiǎn)便、主要設備采用動(dòng)畫(huà)顯示。4測控系統可靠性措施2.2.3數據 動(dòng)態(tài)刷新為了保證測控系統的運行可靠,采取了如下數據動(dòng)態(tài)刷新點(diǎn):數值點(diǎn)、狀態(tài)點(diǎn)和棒圖點(diǎn)。措施:2.2.4在線(xiàn)幫助a.依靠可靠性理論和現場(chǎng)實(shí)際情況設計系控制系統重要操作有自動(dòng)在線(xiàn)操作指導說(shuō)統總體布局,重要設備(操作管理站)采用冗余配明,常規操作有在線(xiàn)操作說(shuō)明書(shū)可隨時(shí)查閱。置,系統采用高可靠工業(yè)網(wǎng)絡(luò )(提高平均無(wú)故障2.2.5趨勢曲線(xiàn)記錄時(shí)間、降低系統平均修復時(shí)間); .系統對模擬量有歷史趨勢曲線(xiàn)記錄功能。b.系統中涉及的集成設備,如計算機、PLC、2.2.6操作 保護報警器等選用可靠性高的品牌,以保證整個(gè)系統為防止非授權人員操作控制系統，系統對錯的可靠性;誤操作有報警提示,同時(shí)在進(jìn)行重要的操作時(shí)均c.過(guò)程控制站PLC卡件具有帶電插拔、自設有密碼保護功能，以保證系統操作的安全性。我檢測和自我診斷功能。2.2.7報表5軟件說(shuō)明根據生產(chǎn)要求制定各類(lèi)報表格式和內容,具本系統軟件為STEP7 V5.4和WinCC 6.2版備統計和計算功能,報表輸出分自動(dòng)定時(shí)和人工本，系統軟件控制流程如圖2所示,軟件開(kāi)發(fā)步驟隨機兩種打印輸出方式。為:2.2.8在線(xiàn)參 數調整a.建立系統項目名稱(chēng);系統能簡(jiǎn)單方便的對監測點(diǎn)的各種信息如量b. 建立通信;程、上下限報警值、單位、遷移量等進(jìn)行授權在線(xiàn)C.建立硬件配置,并設置硬件參數;修改。d.建立數據采集及控制程序;3系統過(guò)程測控站e.建立地址符號表;過(guò)程控制站是三循旁濾系統中直接與現場(chǎng)打f. 建立數據塊表;交道的I/0處理系統;它主要由控制柜、PLC、內g.下載程序到PLC;部供配電系統、中間繼電器柜組和部分變送儀表h.調試程序。組成。承擔并完成對三循旁濾系統變送儀表和測6系統技術(shù)改進(jìn)控裝置系統的供配電,現場(chǎng)工藝參數的檢測、處理在組態(tài)畫(huà)面中設置燈屏顯示,其功能和操作和傳輸,現場(chǎng)設備狀態(tài)的檢測、傳輸和控制等功臺顯示的功能相同,運用軟件替代硬件,可以在操能。作臺燈屏硬件出現故障時(shí)備用。將外置的風(fēng)機故3.1 變送檢測障檢測信號引人工控機,通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現對風(fēng)機現場(chǎng)物理量如溫度、液位、流量及壓力等通過(guò)振動(dòng)、油位和油溫3個(gè)參數的實(shí)時(shí)監控和歷史趨現場(chǎng)變送儀表轉換成與過(guò)程站PLC可接受的信勢的記錄顯示,盡早地發(fā)現問(wèn)題保護設備。號,由PLC對其完成檢測處理和向上傳輸;現場(chǎng)程控閥門(mén)有3種操作狀態(tài):設備狀態(tài)如閥門(mén)的開(kāi)與關(guān)、電機的開(kāi)與停、工藝參a.手動(dòng)狀態(tài)。某一套程控閥門(mén)現場(chǎng)為手動(dòng)數的正?；驁缶韧ㄟ^(guò)檢測裝置送至過(guò)程站PLC位置,操作臺無(wú)論手動(dòng)或自動(dòng)位置,閥門(mén)的開(kāi)閉只中，由PLC對其完成檢測處理和向上傳輸。有操作員到現場(chǎng)手動(dòng)開(kāi)閉。3.2控制b.半自動(dòng)操作。某-套程控閥門(mén)現場(chǎng)為自過(guò)程站PLC具備程序控制功能，可對工藝設動(dòng)位置,操作臺為手動(dòng)位置,閥門(mén)的開(kāi)閉是操作員400化工自動(dòng)化及儀表第40卷C開(kāi)始D計的輸人輸出點(diǎn)數,再增加10%~20%的可擴展:C工況判斷]余量。關(guān)反洗水閥KV-A2、KV-A4,開(kāi)進(jìn)水閥KV-AI、 KV-A3 17.2存儲器容量的估算反洗水閥KV-A2、KV-A4記關(guān).進(jìn)水閥KV-A1、KV-A3已開(kāi)存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的反選壓力或設定過(guò)劃時(shí)間到N硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶(hù)應用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小關(guān)進(jìn)水閥KV-A1、KV-A3于存儲器容量。設計階段,通常采用存儲器容量進(jìn)水閥KV-A1、KV-A3已關(guān)的估算來(lái)替代。存儲器內存容量的估算大體上都開(kāi)反洗水閥KV-A2或KV-A4是按數字量I/0點(diǎn)數的10~15倍,加上模擬I/0反洗水閥KV-A2或KV-A4已開(kāi)點(diǎn)數的100倍。反洗設定時(shí)間到8結束語(yǔ)關(guān)反洗水閥KV-A2或KV-A4系統自投運以來(lái)效果良好。實(shí)現計算機自反洗水閥KV-A2或KV-A4已關(guān)動(dòng)控制后,減輕了操作工的勞動(dòng)強度,排除了開(kāi)進(jìn)水閥KV-A1、KV-A3人工操作可能產(chǎn)生的誤動(dòng)作,改善了勞動(dòng)條.件,提高了操作管理的現代化水平。系統結合圖2系統軟件控制流程生產(chǎn)實(shí)際自動(dòng)計時(shí)統計,打印報表,獲得了更在中控室通過(guò)軟開(kāi)關(guān)對閥門(mén)的強制打開(kāi)和關(guān)閉，全面準確的運行資料,協(xié)助管理決策,促使管并確認后控制現場(chǎng)閥門(mén)的開(kāi)閉。C.全自動(dòng)操作。某一套程控閥門(mén)現場(chǎng)為自理科學(xué)化。采用WinCC監控以來(lái),保證了三循動(dòng)位置,操作臺為自動(dòng)位置,本系統是按照已經(jīng)編旁濾系統各主要參數在最佳工藝范圍內,并能制好的邏輯程序來(lái)孔子和現場(chǎng)閥門(mén)的開(kāi)閉。穩定可靠的減少一臺風(fēng)機或泵投入運行,節能7系統組成的依據和經(jīng)驗效益相當可觀(guān)。此外,由于采用PLC順序控7.1輸人輸出(I/0)點(diǎn)數的估算制,減少了污水排放量,降低了排水的不合格I/0點(diǎn)數估算時(shí)考慮了適當的余量,根據統率,取得了相應的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。PLC Application to Industrial Circulating Water Filtration SystemLI Shi-wen'，FENG Yuan-yuan' ，HAN Tao2(1. Tristars International Group Co. ,Lad. ，Dalian 11600, China; 2. Dalian Cewo WaterTreatment Technology and Engineering Co.，Ltd, Dalian 116001, China)Abstract The configuration，software programming, control function and system functions and application ofthe auto-control system for filtration system in Daqing refinery were introduced.Key words PLC, HMI, remote I/O, WinCC, STEP7(Continued from Page 320)cone tension winding model and corresponding control system were established, a8 well as the fuzzy-neural net-work PID controller was applied to regulate winding speed and to compensate the tension indirectly. Both simu-lation and experimental results show that the winding control system has better static and dynamic characteris-tics and higher adaptivity in tension control of the flm winding system and the improvement of the flm rollquality effectively.Key words flm winding tension control system, fuzzy- neural network PID controller , winding system, tapertension, roll wrinkling speed, indirect compensation