QUANTUMPLC在循環(huán)水處理系統中的應用

應用技術(shù)China science and Techno logy ReviewQUANTUM PLC在循環(huán)水處理系統中的應用亓會(huì )永解靜靜李建站(青島國電藍德環(huán)境工程有限公司)[摘要]詳細介紹了 QUANTUM PLC與IFX工業(yè)組態(tài)軟件組成的電廠(chǎng)循環(huán)水處理控制系統的具體實(shí)現[關(guān)鍵詞〕 QUANTUM PLC循環(huán)水處理IFX中圖分類(lèi)號:TP29文獻標識碼:A文章編號:1009-914X(2011)31-0611-02過(guò)濾系統、加藥系統(包含石灰系統)、濃縮脫泥系統組成。其主要工藝流程該工程為新鄉寶山電廠(chǎng)2X60Mw機組循環(huán)水控制系統的配套工程來(lái)水為:礦井排水→澄清池一過(guò)濾器一清水池→補充水泵→輔機冷卻系統循環(huán)水主要為礦井水,來(lái)水水量2900m3/H控制系統采用 QUANTUM PLC加IFIX前池和鍋爐補給水處理系統上位機的控制方式在水處理控制室內實(shí)現對機械加速澄清池、雙室過(guò)濾器1.1混凝澄清系統加藥系統、石灰系統以及脫水系統的集中監控及報警(記憶)和制表打印混凝澄清系統把來(lái)水混合進(jìn)行物理和化學(xué)反應,在混凝澄清系統中主要設并留有便于調試和檢修的手段,在循環(huán)水石灰處理車(chē)間控制室設兩臺操作員備為機械加速澄清池機械加速澄清池的組成主要有:第一反應室、第二反應站監控循環(huán)水系統的設備及重要參數其中,臺操作員站兼任工程師站可室、攪拌機、刮泥機等。第一反應室內先后加入絮凝劑、助凝劑以及石灰乳在線(xiàn)修改組態(tài)信息并通過(guò)循環(huán)水石灰處理控制系統的交換機將循環(huán)水控制系絮凝和助凝劑主要是形成大的絮凝物石灰可以和水中的cO32HCO;等離統信息送人電廠(chǎng)水網(wǎng)系統子反應形成CaCO等沉淀物這樣水中大量的暫時(shí)硬度或堿度)會(huì )降低從而1工藝描述再循環(huán)冷卻水不會(huì )造成設備結垢電廠(chǎng)運行可靠性得到提高、降低了檢修成本。這里概述的循環(huán)水系統為兩臺機組公用部分,工藝系統由混凝澄清系統、水流在機械加速澄清池內上升流速控制在6mm/S左右,進(jìn)過(guò)第二反應室后大量懸浮物逐漸沉淀到機械加速澄清底部,清水分離區出水濁度達到10mg/表11以下。通過(guò)機械加速澄清池出水管自流到雙室過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾。將水中雜物過(guò)濾到5NTU以下。雙室過(guò)濾器均為自動(dòng)運行和反洗控制主要參數:機械加速澄清池進(jìn)水流量流量值和進(jìn)口電動(dòng)調節閥門(mén)形成閉環(huán)回路控制澄清池進(jìn)水水量保持在970m3/h,第一反應室上部PH控制在10.5左右,根據來(lái)量將絮凝劑和助凝劑按照一定比例投加,同時(shí)監控攪拌轉卡件迺數丁32速保持在7轉/分件墅|212脫水系統加藥系統分別包含助凝劑系統、絮凝劑系統、硫酸加藥系統、二氧化氯在Step7oB1中輸人以下程序就可實(shí)現當按下20技鈕時(shí), Lifter就上升(1)正確的把DKC03與MKD電機線(xiàn)和編碼器線(xiàn)連接好,接好 Profibus現到配置塊2中設置的高度(首先在 DriveToP軟件中設置好配置塊2并把參數場(chǎng)總線(xiàn)并固定牢固,把編程模塊上的地址撥到與配置地址相同否則DKc03不下載到DKc03)會(huì )正常運行(2)正確設置伺服控制模式是保證DKC03正確運行的前提。(參數P叩"4084=FF82hex)(3)試運行前必須設定參考0點(diǎn)。(必須關(guān)閉交流電才能進(jìn)行(4)確保電機接地良好DKc03與設備機殼連接這樣可避免干擾和漏電(5)信號線(xiàn)盡量選擇屏蔽雙紋線(xiàn)屏蔽層接到端子外殼(6注意變頻器干擾問(wèn)題編碼器線(xiàn)、信號線(xiàn)不要與電機線(xiàn)、電源線(xiàn)綁扎在一起或者通過(guò)一個(gè)線(xiàn)槽,盡量保持一定距離4.2 Lifter1系統0K03主要參數設置P-0-4084=FF82(16進(jìn)制設定伺服工作模式為位置固定塊控制模式)把設計好的硬件配置及軟件下載到PLC就可以達到目的。S-0-0236=3(電子齒輪分母為3)3.4 Dr ive TOP軟件應用S-0-0237=1(電子齒輪分子為1)DRIVE TOP是界面友好的 ECODRIVE03系列驅動(dòng)器應用軟件,其圖形s-0-0049=1050mm(行程正限位值)化編程向導可以讓你快速有目的地通過(guò)每一步的調試驅動(dòng)器的當前內部狀s-0-0050=-10mm(行程負限位值態(tài)變量也被清晰地顯示出來(lái),對于設計點(diǎn)到點(diǎn)的單軸自動(dòng)控制系統,利用其位S-0-0278=1100mm(最大行程值置配置塊控制模式(最大64塊)是非常經(jīng)濟有效的,任務(wù)的實(shí)現不需要在PLCMKD電機參數在DKC03初次上電時(shí)自動(dòng)被讀人相應的參數內,且參數內配置控制卡。此焊接線(xiàn)全部采用配置塊控制模式(參數P塊7中的電機原始參數不允許修改。(如:S-7-0100-1速度環(huán)比例增益S-7084=FF82hex).當采用DKC03系列工作時(shí)其主控制字參數S-0-0134僅0101=15速度環(huán)積分時(shí)間等)作為診斷信息。在設置好工作模式(P-0-4084)后,驅動(dòng)控制器由PLC發(fā)送的43位置運動(dòng)控制測試與調試Fieldbus控制字(參數P-0-407)控制其工作任務(wù), Fieldbus狀態(tài)字(參數P-0在點(diǎn)到點(diǎn)的位置配置塊運動(dòng)過(guò)程中,如果定位和速度精度達到要求則調4078)反憤給PLC工作狀態(tài)信息試完畢。否則就利用 DriveTOP應用軟件在線(xiàn)調試其目標位置速度、加速(1)用圖形化編程向導創(chuàng )建伺服驅動(dòng)器項目(名稱(chēng) Lifter)度、變加速度等使其傳輸系統平穩運行,最終達到工藝要求。有了此軟件調配置 Address,Name, controller, Fireware,選電機型號,最后保存項目試非常方便、快速(2)打開(kāi)新建的項目 Lifter,配置位置塊在 Filedbus settings里, Profile type選"I/o模式可自由擴展配置力士樂(lè )DKc03系列伺服驅動(dòng)器的功能完善在焊接生產(chǎn)線(xiàn)運行可靠得到項,了客戶(hù)認可?，F已廣泛用在裝卸機械、包裝機械、組合機床、印刷機櫬、各既配置參數P-04084-FF82hex(位置配置塊控制模式種機床等各行業(yè)機械在下一步,把p-0-0135添加到列表,并保存列表。參考文獻配置位置塊中的位置值速度值加速度值等[1l INDRAMAT Gm最后保存參數。在線(xiàn) Drive Top,下載參數到DKc03HH中國煤化工CNMHG4安裝調試伺服傳輸系統舉例1個(gè) Lifter1)4.I安裝調試要點(diǎn)為了保證伺服驅動(dòng)器可靠、穩定、正確的運行在伺服驅動(dòng)系統的安裝調試及使用過(guò)程中,應注意以下事項:科技博寬611應用技術(shù)I EChina science and Technology Review殺菌劑系統。助凝劑、絮凝劑通過(guò)計量泵加入機械加速澄清池第一反應室,脫上位機硬件采用研華工控機,操作系統采用 wingdows xp專(zhuān)業(yè)版.組水系統的脫水機。硫酸和二氧化氯加入機械加速澄清池出水管。軟件選用GE公司的 Proficy HMI/ SCADA iFIX4.0,其特點(diǎn)是:靈活控制流程和參數:集成的解決方案,可提供卓越的過(guò)程可視化、數據釆集、分析和運營(yíng)監控加藥系統均為自動(dòng)控制,所有加藥存儲箱均設置磁翻板液位計,輸出4FIX功能特點(diǎn)20A信號,上位機經(jīng)過(guò)量成轉化轉化成標準物理高度量液位高低預計量泵●基于 Windows Nt/2000/XP形成連鎖液位低可進(jìn)行聲音報警。加入量可以根據水量PH,余氯信號等自●SQL/ ODBC API容易與關(guān)系數據庫集成動(dòng)控制變頻器其穩定加人●過(guò)程可視化(HMI)石灰系統釆用青島國電藍德濕法石灰計量系統,從配置道輸送全部自動(dòng)化●監視控制 SCADA)控制實(shí)現無(wú)人值守,此系統主要包含石灰存儲、計量斗、消化箱、攪拌箱以及●基于用戶(hù)和節點(diǎn)的安全管理泵和自動(dòng)閥門(mén),配置5%濃度的石灰溶液,根據消化箱液位自動(dòng)下石灰,高液位●實(shí)時(shí)和歷史趨勢自動(dòng)停止加水帶攪拌箱液位降到低液位通過(guò)輸送泵將消化箱溶液泵到攪拌●數據采集和數據管理箱待用。攪拌箱石灰溶液采用變頻加藥泵加人機械加速澄清池內維持PH值●報警和報警管理保持在10.5●分布式高性能網(wǎng)絡(luò )結構1.3脫水系統●智能圖符生成向導循環(huán)水處理系統最終產(chǎn)物有兩種一產(chǎn)品水另一個(gè)則是污泥(主要成份● Activex控件數據連接CaCO),產(chǎn)品水供往循環(huán)水冷卻塔污泥主要來(lái)源,一是在機械加速澄清池底●基于時(shí)間和事件調度部發(fā)生化學(xué)反應后的產(chǎn)物:二是來(lái)水中懸浮物;三是石灰系統中無(wú)法溶解的部●內置vBA分沙子等。澄清池排泥可根據幾種方式控制,一是澄清池污泥液位,二是來(lái)水●支持 OPC client和 server累積流量;三是運行時(shí)間。澄清池排泥到濃縮池進(jìn)過(guò)濃縮后將濃度較高的污●基于對象的圖形界面泥通過(guò)污泥輸送泵泵到離心脫水機,污泥經(jīng)離心脫水機脫水后,泥餅外運?！窆ぷ髋_開(kāi)發(fā)環(huán)境控制流程和參數:基于iFX4.0特點(diǎn),選擇Iix無(wú)限點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)和運行版各一套。進(jìn)行圖通過(guò)機械加速澄清池入口流量計累積,累積量達到設定值(目前為形界面開(kāi)發(fā)歷史曲線(xiàn)編寫(xiě)報表文件生成以及事件報警記錄生成等。2000m/h),澄清池自動(dòng)排泥一次排泥時(shí)間可以設定(目前為5分鐘),脫水機根系統拓撲圖見(jiàn)附圖據脫水機轉矩定值自動(dòng)控制濃縮池排泥泵的變頻頻率給定值,盡量保證脫水機I/O點(diǎn)數統計如下轉矩在報警值以?xún)?(無(wú)限接近但不要達到)如果脫水機此時(shí)超過(guò)轉矩報警值PLC配置清單:濃縮池排泥泵頻率迅速達到低限頻率值(20Hz),待報警接觸以后,排泥泵再次編程軟件采用 Unity Pro,支持IC6ll3l-3標準的五種編程語(yǔ)言(颙序逐漸自動(dòng)回到原來(lái)運行狀態(tài)。維持脫水機的轉矩值流程圖、功能塊圖、梯形圖、結構化文本和指令列表),并可應用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)2控制系統的組成和解決方案用戶(hù)定義功能塊可反復使用同時(shí)在以后軟件升級時(shí)有義務(wù)為用戶(hù)升級在本對工藝系統了解后就要轉成本專(zhuān)業(yè)內的設計,施工和調試。從工藝提供系統中,由于循環(huán)水石灰處理工藝的特點(diǎn),大多控制為順序控制,采用SFC順資料和條件設計控制系統,主要包含:電源系統、網(wǎng)絡(luò )通訊系統、工控機、PLC序流程圖較多,方便實(shí)用。組態(tài)軟件采用iFIX4.0,采用MBE驅動(dòng)與QUAN系統。其中核心部件就是PLC系統TUM PLC迺訊。同時(shí)結合PLC控制程序,實(shí)現如下功能:實(shí)現模擬量顯示本系統考慮可靠性釆用冗余設計,電源系統采用雙電源控制方式,兩路電控制、記錄和報警的功能。顯示直觀(guān)明了源進(jìn)線(xiàn):一路UPS、一路廠(chǎng)供電。進(jìn)過(guò)雙電源切換供給PLC系統、工控機和操作的方式快速切換,對記錄的時(shí)間可根據設定要求修改,很好地反映出網(wǎng)絡(luò )系統。cPU采用 QUANTUM高端機CPU,CPU型號為67160,電源為輸入量、設定值和輸出量冗余累加電源模塊型號為140cPs11420,上層網(wǎng)絡(luò )采用雙網(wǎng)通訊,以太網(wǎng)卡選實(shí)現以下?tīng)顟B(tài)顯示用4塊,型號為140NOE77101,底層總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )采用雙網(wǎng),模塊型號為●系統運行;●系統停止;●系統反洗:●系統的排泥●所有閥門(mén)的工作140cRP93200,交換機采用赫斯曼RS20X系列2臺狀態(tài);●所有泵的工作狀態(tài);●全開(kāi)/全關(guān)閥門(mén)狀態(tài);●各水箱、加藥箱液位信號;●程控步序等具備以下報警內容●參數超限:設備狀態(tài)異常,●程序故障中斷:●電源故障等:●其它報書(shū)兄然F15/20具備以下聯(lián)鎖項目:4F51:2●備用泵的聯(lián)鎖及自投;●所有水箱液位低停自用水泵;●各藥箱液位低妖,留:2E停運各計量泵等:●雙室過(guò)濾器與相應控制閥門(mén)的聯(lián)鎖:●其他報表及操作記錄自動(dòng)打印、歷史曲線(xiàn)、事故及操作記錄查詢(xún)。:10延梡氐該系統至2007年7月份投運以來(lái),系統安全穩定運行至今,實(shí)現現場(chǎng)無(wú)人主急線(xiàn)值守的狀態(tài)。相對于單機系統現在的冗余系統給用戶(hù)帶來(lái)了很大的益處,主要忍搜二體現在如下幾點(diǎn):(1)實(shí)現整個(gè)工程無(wú)非人為故障停機,大大提高了工作效率(2)1s2雙過(guò)程參數的控制精度,得到極大提高(2)安全性、友好型、簡(jiǎn)易操作性得到很大提髙。主機CPU故障時(shí),從機cPU實(shí)現無(wú)擾動(dòng)切換;人機界面和現場(chǎng)實(shí)物對應,便于工作人員掌握。(3)節省大量人力物力勞動(dòng)強度下降.(4)強大網(wǎng)絡(luò )功能,實(shí)現數據上傳數據共享的功能,節省大量抄表工作,便于管理者對整y C1551c個(gè)水資源整體調度。經(jīng)過(guò)河南新鄉寶山電廠(chǎng)循環(huán)水石灰處理控制系統設計安裝及調試,設計調試人員從中得到很多寶貴經(jīng)驗,為公司創(chuàng )造優(yōu)良工程奠定了扎實(shí)的基礎中國煤化工CNMHG+*::5nt6121科技博覓