您的論文得到兩院院士關(guān)注控制系統(tǒng)文章編號:1008-0570(200805-1-0077-02循環(huán)水自動加藥系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)Research and Designs of the Adding Drugs for Circulation-Water System Automatically1東北電力大學(xué)輸配電工程系吉林市女子中學(xué))孫和茹張金果寧亞媛2SUN He-u ZHANG Jin-guo NING Ya-yuan摘要:本文在對石化企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研,對工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、檢測儀表及監(jiān)控軟件基本性能特點(diǎn)進(jìn)行充分分析和研究基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)與開發(fā)了基于工業(yè)組態(tài)軟件組態(tài)王65的循環(huán)水自動加藥系統(tǒng)。該系統(tǒng)由IPC610/PⅢ工控機(jī)和 SIEMENS S7-300PLC以及檢測儀表構(gòu)成。上位機(jī)采用工業(yè)組態(tài)軟件--- KINGVIEW6.5設(shè)計(jì)。下位機(jī)用于數(shù)據(jù)采集和各種藥品的投加控制關(guān)鍵詞:組態(tài)王65;PLC;加藥控制;工控機(jī)中圖分類號:TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAbstract: On the basis of the research on petrochemical works and the analysis and research on the basic capability of industry conrtrol computer, inspecting instruments and state view software, this thesis designs and researches of the Adding Drugs for Circulation-Water System Automatically base on KINGVIEW65The system is made up of IPC610/PIlI industrial computer and SIEMENS S7300 PLC and inspecting instruments. The industrial configuration software-KINGVIEW is used on the upper computer. The lowercomputer to collect data and to control all kinds of the drugsKey Words: Kingview65; PLC; Adding-drugged Control; IPC1引言接口將輸出的帶有地址的控制信號傳送到SMx02型或SMx-創(chuàng)03型O模塊中,通過SMX-02型或SMX-03型ⅣO模塊將控質(zhì)對延長生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行周期,低能耗和生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)換后的控制信號傳透到機(jī)械式膜片計(jì)量菜來選到控制計(jì)量凹效益乃至環(huán)境的保護(hù)都具有重要意義。目前國內(nèi)工業(yè)循環(huán)水加泵的加藥量的目的。藥系統(tǒng)只能監(jiān)視模擬量數(shù)據(jù)及各閥門的狀態(tài),對閥門等設(shè)備的操作要求人工千預(yù)效率低、勞動量大。針對以上系統(tǒng)存在的問題及循環(huán)水加藥系統(tǒng)的特點(diǎn)我們應(yīng)用 King view6.5組態(tài)軟件開發(fā)了循環(huán)水自動加藥系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。本文研充的目打印機(jī)的就是應(yīng)用 King view65組態(tài)軟件把傳統(tǒng)的控制操作變成計(jì)算機(jī)、鼠標(biāo)和鍵盤操作,計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制室的許多功能。85轉(zhuǎn)2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)如圖1所示。主要由上位機(jī)、下位機(jī)、現(xiàn)場PLCr/o機(jī)塊儀表等設(shè)備組成。上位機(jī)采用研華IC0PI工控機(jī),主要實(shí)加約泵現(xiàn)工藝流程顯示提供人機(jī)操作界面數(shù)據(jù)存儲統(tǒng)計(jì)報(bào)表及打印歷史趨勢曲線顯示等同時指揮下位機(jī)執(zhí)行控制任務(wù)。下位機(jī)采用 SIEMENS S7-300PLC,各輸入點(diǎn)均采用40mA標(biāo)準(zhǔn)信號。下位機(jī)主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制功能。圖1硬件連接框圖上、下位機(jī)的通信,由RS232/485實(shí)現(xiàn),具有很高的通信速率和可靠性。3控制方案的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個檢測儀表從現(xiàn)場檢測到的信號是通過4-20mA該系統(tǒng)的控制任務(wù)主要是針對2種藥品的投加采用了不的電流信號輸人到SMx-02型或SMX-03型O模塊中,數(shù)據(jù)同的控制方案對2個計(jì)量泵進(jìn)行控制。兩種藥品的投加量最通過SMX-02模塊和SMX-03轉(zhuǎn)換后以 Mod Bus協(xié)議RT模終可歸結(jié)為2個計(jì)量泵的運(yùn)行時間。所以該系統(tǒng)主要是控制計(jì)式的串行通信方式通過Rs232485轉(zhuǎn)換接口與計(jì)算機(jī)相連傳量泵的到上位機(jī),通過組態(tài)王的計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行模式將下位機(jī)所輸3.1非中國煤化工入的數(shù)據(jù)加以顯示。4-20mA的電流輸入信號與O模塊所輸非氧CNMHG變化密切相關(guān)需入的819-4096數(shù)字信號相對應(yīng)。上位機(jī)通過Rs232/485轉(zhuǎn)換依據(jù)不同情況,確定投藥時間與投藥量。為此設(shè)計(jì)了兩種投藥孫和茹:碩士方案。既自動加藥控制和手動加藥控制。自動加藥控制是根據(jù)《Pc技術(shù)應(yīng)用2009(郵局訂號96360元年-77控制系統(tǒng)護(hù)文核心期刊《微計(jì)算機(jī)信息》(測控自動化)2008年第24卷第5-1期節(jié)變化、環(huán)境溫度、系統(tǒng)容積、投藥質(zhì)量濃度及計(jì)量泵的量42循環(huán)水加藥的作用程,給出相應(yīng)的控制算法控制計(jì)量泵的運(yùn)行時間,實(shí)現(xiàn)自動加循環(huán)水加藥的目的是保持水質(zhì),水在不斷循環(huán)的過程中會藥控制。計(jì)量泵A的運(yùn)行時間TA可由下式確定:產(chǎn)生一些雜質(zhì)微生物等使水的PH值發(fā)生變化嚴(yán)重時會腐TA=(VXCAMLA蝕反應(yīng)器的表面。為了防止意外的發(fā)生,就必須要進(jìn)行加藥處其中,V為系統(tǒng)容積(蓄水量,CA為計(jì)量泵A所加藥劑質(zhì)理,以防止水質(zhì)變壞濃度,LA為計(jì)量泵A的量程。手動加藥控制是根據(jù)水質(zhì)的變而對水進(jìn)行加藥處理就涉及到加藥量的問題。怎樣對水化情況,由人工通過鍵盤或鼠標(biāo)隨時啟動計(jì)量泵控制藥劑的質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)應(yīng)該加多少藥等都要解決。水質(zhì)投加時間及投藥量。兩種控制方案可隨時切換監(jiān)測的主要方面有PH值電導(dǎo)率、氧化還原電位(ORP腐蝕率32緩蝕劑與阻垢劑的加藥控制等。根據(jù)以上參數(shù)對水進(jìn)行監(jiān)測,了解水質(zhì)狀況。按照工廠的要緩蝕劑與阻垢劑的投加,需根據(jù)補(bǔ)水量、循環(huán)水量、電導(dǎo)求和循環(huán)水的流量總結(jié)出加藥量的算式率、水溫、不同季節(jié)水的蒸發(fā)量濃編倍數(shù)等參數(shù)來確定具體的43組態(tài)王65程序設(shè)計(jì)步驟投藥時間與投藥量,為此設(shè)計(jì)了4種控制方案。其中前3種為(1)定義變量構(gòu)建數(shù)據(jù)庫自動加藥。計(jì)量泵B用來完成投加該藥品的任務(wù)數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁,是“組態(tài)王”最核心(1)流量比例控制的部分。組態(tài)王軟件中數(shù)據(jù)庫分為實(shí)時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。根據(jù)補(bǔ)水量及要求的水中藥劑濃度計(jì)算出實(shí)際投藥量,再(2)畫面設(shè)計(jì)根據(jù)計(jì)量泵量程換箅成計(jì)量泵的運(yùn)行時間,進(jìn)行連續(xù)投藥。計(jì)組態(tài)王65采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù),使用戶可以為每個量泵B的運(yùn)行時間TB可由下式確定:應(yīng)用程序建立數(shù)目不限的畫面,在每個畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的B=TW× MxCB)LB靜態(tài)或動態(tài)圖形對象其中,Tw為補(bǔ)水量累計(jì)時間M為補(bǔ)水量,CB為計(jì)量泵B所(3)動畫連接加藥劑質(zhì)量濃度,LB為計(jì)量泵的量程。此方案只考慮了補(bǔ)水量這定義組態(tài)王軟件的相關(guān)動作如點(diǎn)擊按鈕數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)技個主要因素對水藥比的影響對指標(biāo)要求不高的場合簡便有效。改變編程事件編程等(2)流量電導(dǎo)率控制(4)運(yùn)行和調(diào)試術(shù)根據(jù)補(bǔ)水量、補(bǔ)水與循環(huán)水電導(dǎo)率蒸發(fā)量及濃縮倍數(shù)給組態(tài)王軟件的實(shí)時運(yùn)行環(huán)境 TOUCHVIEW中,運(yùn)行和調(diào)出控制算法,確定投藥量,控制計(jì)量泵連續(xù)投藥。此時計(jì)量泵試在畫面制作系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面。創(chuàng)B的運(yùn)行時間TB可由下式確定xMxNXCBYLB5結(jié)束語其中N是補(bǔ)水和循環(huán)水電導(dǎo)率有關(guān)的系數(shù)Tw為補(bǔ)水量累該系統(tǒng)經(jīng)過現(xiàn)場試運(yùn)行,結(jié)果令人滿意,各項(xiàng)指標(biāo)滿足技計(jì)時間,M為補(bǔ)水量CB為計(jì)量泵B所加藥劑質(zhì)量濃度LB為計(jì)術(shù)要求。對節(jié)約工業(yè)用水,延長工業(yè)裝置壽命提高經(jīng)濟(jì)效益量泵的量程。此方案比方案(更趨完善控制指標(biāo)高于前者。具有重要意義;系統(tǒng)顯示畫面豐富、直觀、操作界面簡潔友(3流量電導(dǎo)溫度等多參數(shù)控制好、使用方便。保證了現(xiàn)場運(yùn)行的安全可靠性,為現(xiàn)場操作人此方案考慮了多各因素對水質(zhì)的影響,綜合了上述兩種方員創(chuàng)造了高效率的工作環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了較為先進(jìn)的過程控制和案,同時考慮了循環(huán)水入口溫度和出口溫度及季節(jié)變化的蒸發(fā)管理技術(shù)水平。水量,失水量等因素。根據(jù)這些確定出相應(yīng)的控制算法,而且隨本文創(chuàng)新點(diǎn)在于將組態(tài)王與PLC聯(lián)系起來,該系統(tǒng)具有季節(jié)不同可自動修正此算法使控制指標(biāo)更精確。實(shí)時性好、速度快、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn)。即體(4手動加藥控制現(xiàn)了組態(tài)王界面友好而直觀的特點(diǎn)又能監(jiān)控PLC的實(shí)時現(xiàn)場可根據(jù)實(shí)際情況,由人工通過鍵盤或鼠標(biāo)隨時啟動加藥控制狀態(tài),有著較好的實(shí)用性及可推廣性泵,控制投加時間和投加量。上述4種方案可任意切換。參考文獻(xiàn)4基于組態(tài)王的軟件設(shè)計(jì)[北京亞控科技發(fā)展有限公司 King view6.5使用手冊]2003[2}孫旭霞李生民,張維娜工業(yè)自動化通用組態(tài)軟件“組態(tài)王”4.循環(huán)水系統(tǒng)工藝流程簡介的功能分析及應(yīng)用儀器儀表用戶,2001,8(4)29-31循環(huán)冷卻水系統(tǒng)主要用于給設(shè)備或反映裝置進(jìn)行冷卻,以[3汪傳生于曉輝邊光基于組態(tài)王65的實(shí)驗(yàn)型密煉機(jī)控制控制設(shè)備或反應(yīng)器的溫度防止溫度過高系統(tǒng)用水為載體和設(shè)備之間進(jìn)行熱交換。水先由涼水塔進(jìn)系統(tǒng)門微計(jì)算機(jī)信息,2007,1-1:84-85行冷卻冷卻后由泵抽到反應(yīng)器冷卻水和反應(yīng)器的外壁充分[4]宋德玉等可編程控制器原理及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)M北京:接觸相互之間進(jìn)行熱傳遞后使水的溫度有所升高這樣就保冶金工業(yè)出版社200證了反應(yīng)器的溫度比較穩(wěn)定。升溫后的水在進(jìn)入涼水塔進(jìn)行降作者簡介孫和茹女972-漢族吉林省吉林市人講師碩土,溫。循環(huán)過程如圖2所示研究方向計(jì)算機(jī)應(yīng)用和控制工程。祖度較低的水Biography: Sun heru, female, Born in 1972, Han nationJilin Province Jilin city, lecturer, master. Orientation of Stud涼水塔熱交換反應(yīng)器application of computer and Control program熱傳遞后的溫度水YHa中國煤化工程系和茹(1320學(xué)院張金果圖2流程框圖(1320CNMHG水在循環(huán)過程中由于蒸發(fā)、滲漏等原因避免不了有所損通訊地址(132012吉林吉林省吉林市長春路169孫和茹失。所以在水循環(huán)的過程中必須不斷地進(jìn)行補(bǔ)充(收稿日期20070220修稿日期2007040578-360元/年郵局訂閱號:82946《現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用200例》