電廠工業(yè)廢水處理PLC控制系統(tǒng)改造

　　摘 要：介紹江蘇利港電廠工業(yè)廢水理PLC控制系統(tǒng)更新改造，通過改造提高了污水系統(tǒng)控制水平，解決了原控制系統(tǒng)存在的技術(shù)瓶頸，控制方案設(shè)計(jì)更加合理，提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自動(dòng)性。
　　關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水處理；控制系統(tǒng)；改造
　　工業(yè)廢水處理系統(tǒng)：
　　
　　利港電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)用來處理一、二期4×350MW發(fā)電機(jī)組的工業(yè)廢水，廢水包括補(bǔ)給水系統(tǒng)的再生廢水、化驗(yàn)室排水、鍋內(nèi)取樣廢水、鍋爐清洗廢水、鍋爐排污水、空預(yù)器沖洗水，煤場(chǎng)沖洗廢水等。各就地工業(yè)廢水池通過廢水輸送泵將工業(yè)廢水送至工業(yè)廢水處理站#1-6存放池中，工業(yè)廢水站廢水不對(duì)外排放，經(jīng)中和處理后的酸堿廢水和鍋爐區(qū)域的低濁度堿性廢水直接利用3臺(tái)工業(yè)廢水處理給泵送至#2灰漿池，作為沖灰補(bǔ)充水。
　　
　　工業(yè)廢水分為二類：
　　第一類廢水包括再生廢水和化驗(yàn)室排水，貯存在#5存放池中，處理工藝流程圖為：
　　

　　第二類工業(yè)廢水包括鍋內(nèi)取樣廢水、鍋爐清洗廢水、鍋爐排污水、空預(yù)器沖洗水，煤場(chǎng)廢水等，貯存在#1-4和#6存放池中，處理工藝流程圖為：
　　

　　原控制系統(tǒng)和存在缺點(diǎn)
　　利港電廠工業(yè)廢水處理原控制系統(tǒng)，控制功能的實(shí)現(xiàn)全由繼電器搭建而成，采用模擬屏顯示系統(tǒng)流程及門和泵的運(yùn)行狀態(tài)，廢水系統(tǒng)液位、流量是以二次顯示表和記錄儀方式實(shí)現(xiàn)，模擬量的控制通過單獨(dú)的調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)，無法實(shí)現(xiàn)報(bào)表自動(dòng)生成和處理水量統(tǒng)計(jì)功能。該套系統(tǒng)使用十五年時(shí)間，老化嚴(yán)重，已經(jīng)影響生產(chǎn)，主要存在以下缺點(diǎn)：
　　1、控制系統(tǒng)技術(shù)落后，故障率高；
　　2、電子產(chǎn)品產(chǎn)品老化嚴(yán)重，維修和更換費(fèi)用都比較高；
　　3、繼電器硬接線回路，技術(shù)改進(jìn)困難，成本也高；
　　4、無法滿足系統(tǒng)無人值守和自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的要求。
　　5、原系統(tǒng)無趨勢(shì)分析、無報(bào)警記憶功能，維護(hù)系統(tǒng)、分析和處理事故存在困難.
　　6、工業(yè)廢水系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和信號(hào)進(jìn)SIS信息管理系統(tǒng)功能。
　　改造設(shè)計(jì)思想：
　　1、拆除工業(yè)廢水原模擬盤控制柜，拆除原有按鈕控制板，拆除原有的單回路調(diào)節(jié)器設(shè)備。
　　2、按最新技術(shù)要求重新配置、組態(tài)一套工業(yè)廢水控制系統(tǒng)，新系統(tǒng)具備無人職守的能力。
　　3、用上位機(jī)平臺(tái)控制方式，在CRT上直接進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)視和操作系統(tǒng)設(shè)備，上位機(jī)的配置，采用價(jià)比較高的通用型PC機(jī)。
　　4、采用性能優(yōu)越的IFIX監(jiān)控軟件，通過操作員站對(duì)工業(yè)廢水處理系統(tǒng)和進(jìn)行監(jiān)視控制，即通過LCD畫面和鍵盤對(duì)整個(gè)工藝系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制，控制室不再設(shè)常規(guī)控制儀表盤。
　　5、工業(yè)廢水控制系統(tǒng)更改后，將該系統(tǒng)接進(jìn)水網(wǎng)，主干網(wǎng)采用以太網(wǎng)絡(luò)，PLC和兩臺(tái)操作員站均接到以太網(wǎng)上構(gòu)成一個(gè)以太網(wǎng)，易于組態(tài)、易于使用、易于擴(kuò)展。
　　6、控制系統(tǒng)不僅與下層控制設(shè)備有良好的接口，而且具有上層管理廠級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控（SIS）系統(tǒng)的接口，同時(shí)具有可擴(kuò)展性。
　　
　　設(shè)計(jì)方案：
　　本控制系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)選用GE公司PAC 7系列PLC，采用單CPU配置系統(tǒng)結(jié)合多臺(tái)上位計(jì)算機(jī)操作員站的控制方式，控制系統(tǒng)不采用就地控制箱上裝配開關(guān)和按鈕的方式，在操作控制室通過上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)廢水處理流程進(jìn)行集中運(yùn)行監(jiān)示、報(bào)警與控制。廢水處理系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，具備無人職守的能力及條件，設(shè)計(jì)了多種控制模式，可在上位機(jī)上選擇運(yùn)行。
　　1、PH值控制程序，再生廢水處理后，PH值在6-9之間送至#3存放池以便再利用，PH值〈6或
　　〉9時(shí)返回#5池重新處理。
　　2、時(shí)間控制程序，本系統(tǒng)嚴(yán)格按照時(shí)序，順序工作，允許在工作過程中進(jìn)行手動(dòng)、備用和自動(dòng)方式的切換。
　　3、分組工作程序，由于多臺(tái)廢水存放池對(duì)應(yīng)多臺(tái)處理給泵和氣泵，采用了分組運(yùn)行的方法，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制參數(shù)據(jù)選擇，這樣既方便對(duì)各個(gè)對(duì)象的控制，又不影響設(shè)備的檢修。
　　4、工業(yè)廢水處理控制系統(tǒng)配置：一臺(tái)控制電源分配柜，控制系統(tǒng)中各個(gè)電壓等級(jí)的電源轉(zhuǎn)換及各個(gè)控制設(shè)備的配電；2臺(tái)PLC柜，內(nèi)裝一套廢水處理系統(tǒng)PLC裝置、必須的PLC、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置、繼電器（日本idec 24VDC中間繼電器）、4-20mA模擬量隔離器（日本ASAHI）等；一臺(tái)LCD操作員站。
　　
　　改造后系統(tǒng)功能比較：
　　1、監(jiān)視功能及特點(diǎn)
　　通過各種可選擇的畫面（如運(yùn)行畫面、事件管理畫面、報(bào)警畫面等）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。iFIX監(jiān)控軟件具有與下位機(jī)系統(tǒng)通訊的能力，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作狀態(tài)，顯示生產(chǎn)過和中的工作曲線，具有遠(yuǎn)程控制能力，向下位機(jī)采集數(shù)據(jù)，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、顯示、打印等。監(jiān)控系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：
　　（1） 界面顯示：具有全中文顯示，界面友好，操作方便，系統(tǒng)流程畫面采用主菜單的形式，在每幅畫面下都可以通過按鈕切換。在中心控制室對(duì)能全系統(tǒng)被控設(shè)備進(jìn)行實(shí)理控制。
　　（2） 實(shí)時(shí)畫面顯示功能：用圖型實(shí)時(shí)地的顯示各現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)參數(shù)。用模擬儀表、趨勢(shì)曲線顯示參數(shù)的實(shí)時(shí)變化情況。根據(jù)閥門的開閉及水泵的啟停狀態(tài)。
　�。�3） 參數(shù)修改畫面和故障診斷畫面等各種監(jiān)視畫面，便于生產(chǎn)人員能夠快速、清晰地了解整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)情況。
　�。�4） 安全功能：設(shè)定不同權(quán)限的口令，限定不同人員進(jìn)入系統(tǒng)的權(quán)限，計(jì)算機(jī)啟動(dòng)后直接進(jìn)入運(yùn)行畫面。
　�。�5） 數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和操作記錄，供統(tǒng)計(jì)分析使用。便于對(duì)歷史數(shù)據(jù)的的記錄和事件分析。
　　
　　2、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
　�。�1）所有設(shè)備操作均以窗口的方式實(shí)現(xiàn)，采用彈出式窗口操作的有：閥門、馬達(dá)（泵或風(fēng)機(jī)）的啟�；�/和調(diào)節(jié)，窗口的上方顯示該設(shè)備的名稱及EAM編碼，下面該設(shè)備的操作按鈕和檢修掛牌按鈕。操作窗口彈出后，可以方便地在窗口內(nèi)對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行修改，或改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，泵和閥門采用不同的顏色表示設(shè)備的不同狀態(tài)，。
　　（2）自動(dòng)運(yùn)行方式說明
　　工業(yè)廢水系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行方式狀態(tài)下，跟據(jù)水池的液位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行和泵的自動(dòng)加藥處理，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無人值守。當(dāng)就地設(shè)備或系統(tǒng)