應(yīng)用技術(shù)China science and Technolo8 Rovies 4QUANTUM PLC在循環(huán)水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用亓?xí)澜忪o靜李建站(青島國電藍(lán)德環(huán)境工程有限公司)[摘要]詳細(xì)介紹了 QUANTUM PLC與IFIX工業(yè)組態(tài)軟件組成的電廠循環(huán)水處理控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。[關(guān)鍵詞] QUANTUM PLC循環(huán)水處理IFIX中圖分類號:TP29文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-914X2011)31-0611-02過濾系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)(包含石灰系統(tǒng))、濃縮脫泥系統(tǒng)組成。其主要工藝流程該工程為新鄉(xiāng)寶山電廠2X60Mw機(jī)組循環(huán)水控制系統(tǒng)的配套工程來水為:礦井排水→澄清池→過濾器一清水池一補(bǔ)充水泵→輔機(jī)冷卻系統(tǒng)循環(huán)水主要為礦井水來水水量2900m3/H控制系統(tǒng)采用 QUANTUM PLC加FX前池和鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)上位機(jī)的控制方式,在水處理控制室內(nèi)實(shí)現(xiàn)對機(jī)械加速澄清池、雙室過濾器1.1混凝澄清系統(tǒng)加藥系統(tǒng)、石灰系統(tǒng)以及脫水系統(tǒng)的集中監(jiān)控及報警(記憶)和制表打印混凝澄清系統(tǒng)把來水混合進(jìn)行物理和化學(xué)反應(yīng)在混凝澄清系統(tǒng)中主要設(shè)并留有便于調(diào)試和檢修的手段,在循環(huán)水石灰處理車間控制室設(shè)兩臺操作員備為機(jī)械加速澄清池機(jī)械加速澄清池的組成主要有:第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)站監(jiān)控循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備及重要參數(shù)其中,一臺操作員站兼任工程師站可室、攪拌機(jī)、刮泥機(jī)等。第一反應(yīng)室內(nèi)先后加入絮凝劑、助凝劑以及石灰乳,在線修改組態(tài)值息并通過循環(huán)水石灰處理控制系統(tǒng)的交換機(jī)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co2HCO3等離統(tǒng)信息送人電廠水網(wǎng)系統(tǒng)子反應(yīng)形成CaCO等沉淀物這樣水中大量的哲時硬度(或堿度)會降低。從而1工藝描述再循環(huán)冷卻水不會造成設(shè)備結(jié)垢電廠運(yùn)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(tǒng)為兩臺機(jī)組公用部分,工藝系統(tǒng)由混凝澄清系統(tǒng)、水流在機(jī)械加速澄清池內(nèi)上升流速控制在6mm/S左右。進(jìn)過第二反應(yīng)室后大量懸浮物逐漸沉淀到機(jī)械加速澄清底部清水分離區(qū)出水濁度達(dá)到10mg1以下。通過機(jī)械加速澄清池出水管自流到雙室過濾器,進(jìn)行過濾。將水中雜物過濾到5NTU以下。雙室過濾器均為自動運(yùn)行和反洗控制主要參數(shù):機(jī)械加速澄清池進(jìn)水流量流量值和進(jìn)口電動調(diào)節(jié)閥門形成閉環(huán)回路控制澄清池進(jìn)水水量保持在970m/h,第一反應(yīng)室上部PH控制在5備用10.5左右,根據(jù)來量將絮凝劑和助凝劑按照一定比例投加。同時監(jiān)控攪拌轉(zhuǎn)卡件通32速保持在7轉(zhuǎn)/分?？?shù)量211.2脫水系統(tǒng)加藥系統(tǒng)分別包含助凝劑系統(tǒng)、絮凝劑系統(tǒng)、硫酸加藥系統(tǒng)、二氧化氯在Step7oB1中輸人以下程序就可實(shí)現(xiàn)當(dāng)按下I20按鈕時, Lifter就(1)正確的把DKc03與MKD電機(jī)線和編碼器線連接好接好 Profibus現(xiàn)到配置塊2中設(shè)置的高度。(首先在 DriveToP軟件中設(shè)置好配置塊2并把參數(shù)場總線并固定牢固,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)會正常運(yùn)行。(2)正確設(shè)置伺服控制模式是保證DKC03正確運(yùn)行的前提。(參數(shù)P-0(3)試運(yùn)行前必須設(shè)定參考0點(diǎn)(必須關(guān)閉交流電才能進(jìn)行)4)確保電機(jī)接地良好DKC03與設(shè)備機(jī)殼連接這樣可避免干擾和漏電(5)信號線盡量選擇屏蔽雙絞線屏蔽層接到端子外殼(6)注意變頻器干擾問題編碼器線、信號線不要與電機(jī)線、電源線綁扎在一起或者通過一個線槽,盡量保持一定距離4.2 Liftor1系統(tǒng)DKc03主要參數(shù)設(shè)置P-0-4084=FF82(16進(jìn)制)設(shè)定伺服工作模式為位置固定塊控制模式)把設(shè)計好的硬件配置及軟件下載到PLC就可以達(dá)到目的S-0-0236=3(電子齒輪分母為3)3.4 Drive TOp軟件應(yīng)用S-0-0237=(電子齒輪分子為1)DRIVE TOP是界面友好的 ECODRⅣVE03系列驅(qū)動器應(yīng)用軟件,其圖形s-0-0049=1050mm(行程正限位值)化編程向?qū)Э梢宰屇憧焖儆心康牡赝ㄟ^每一步的調(diào)試驅(qū)動器的當(dāng)前內(nèi)部狀s-0-0050=-10mm(行程負(fù)限位值)態(tài)變量也被清晰地顯示出來對于設(shè)計點(diǎn)到點(diǎn)的單軸自動控制系統(tǒng)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(jì)有效的,任務(wù)的實(shí)現(xiàn)不需要在PLCMKD電機(jī)參數(shù)在DKC03初次上電時自動被讀人相應(yīng)的參數(shù)內(nèi),且參數(shù)內(nèi)配置控制卡。此焊接線全部采用配置塊控制模式(參數(shù)P-0-塊7中的電機(jī)原始參數(shù)不允許修改,(如:S-7-01001速度環(huán)比例增益S-74084=FF8hex,當(dāng)釆用DKC03系列工作時,其主控制字參數(shù)S-0-0134僅0101=15速度環(huán)積分時間等)作為診斷信息。在設(shè)置好工作模式(P-0-4084)后,驅(qū)動控制器由PLC發(fā)送的4.3位置運(yùn)動控制測試與調(diào)試Field bus控制字(參數(shù)P-0-4077)控制其工作任務(wù), Fieldbus狀態(tài)字(參數(shù)P-0在點(diǎn)到點(diǎn)的位置配置塊運(yùn)動過程中如果定位和速度精度達(dá)到要求則凋4078)反饋給PLC工作狀態(tài)信息試完畢。否則就利用 DriveTOP應(yīng)用軟件,在線調(diào)試其目標(biāo)位置速度、加速(1)用圖形化編程向?qū)?chuàng)建伺服驅(qū)動器項目(名稱 Lifter度、變加速度等使其傳輸系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行,最終達(dá)到工藝要求。有了此軟件調(diào)配置 Address,Name, controller, Fireware,選電機(jī)型號。最后保存項目試非常方便、快速。(2)打開新建的項目 Lifter,配置位置塊結(jié)語在 Filedbus settings里, Profile type選“I/o模式可自由擴(kuò)展配置”力士樂DKc03系列伺服驅(qū)動器的功能完善,在焊接生產(chǎn)線運(yùn)行可靠,得到了客戶認(rèn)可?，F(xiàn)已廣泛用在裝卸機(jī)械、包裝機(jī)械、組合機(jī)床、印刷機(jī)械,各既配置參數(shù)P-0-4084-FF82hex(位置配置塊控制模式)。種機(jī)床等各行業(yè)機(jī)械在下一步,把p-0-0135添加到列表,井保存列表參考文南配置位置塊中的位置值、速度值,加速度值等。I INDRAMAT Gmbh. Bgm. -Dr -Nebel-Str.最后保存參數(shù)。在線 Drive Top,下載參數(shù)到DKc034安裝調(diào)試伺服傳輸系統(tǒng)(舉例1個Lter1)4.I安裝調(diào)試要點(diǎn)為了保證何服驅(qū)動器可靠、穩(wěn)定、正確的運(yùn)行在伺服驅(qū)動系統(tǒng)的安裝調(diào)試及使用過程中,應(yīng)注意以下事項:應(yīng)用技術(shù)Ir ains sclence and Technology Revied殺菌劑系統(tǒng)。助凝劑、絮凝劑通過計量泵加入機(jī)械加速澄清池第一反應(yīng)室,脫上位機(jī)硬件采用研華工控機(jī),操作系統(tǒng)采用 wingdows xp專業(yè)版,組水系統(tǒng)的脫水機(jī)。硫酸和二氧化氯加入機(jī)械加速澄清池出水管軟件選用GE公司的 Proficy HM/ SCADA iFIX4.0,其特點(diǎn)是:靈活控制流程和參數(shù):集成的解決方案,可提供卓越的過程可視化、數(shù)據(jù)采集,分析和運(yùn)營監(jiān)控加藥系統(tǒng)均為自動控制,所有加藥存儲箱均設(shè)置磁翻板液位計,輸出4iFIX功能特點(diǎn)?；?0mA信號,上位機(jī)經(jīng)過量成轉(zhuǎn)亻化成標(biāo)準(zhǔn)物理高度量液位高低預(yù)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(jù)水量PH,余氯信號等自●SQL/ ODBC API容易與關(guān)系數(shù)據(jù)庫集成動控制變頻器其穩(wěn)定加人●過程可視化(HMI石灰系統(tǒng)采用青島國電藍(lán)德濕法石灰計量系統(tǒng)從配置道輸送全部自動化●監(jiān)視控制( SCADA)控制實(shí)現(xiàn)無人值守,此系統(tǒng)主要包含石灰存儲、計量斗、消化箱、攪拌箱以及●基于用戶和節(jié)點(diǎn)的安全管理泵和自動閥門配置5%濃度的石灰溶液,根據(jù)消化箱液位自動下石灰,高液位●實(shí)時和歷史趨勢自動停止加水帶攪拌箱液位降到低液位,通過輸送泵將消化箱溶液泵到攪拌●數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理箱待用。攪拌箱石灰溶液采用變頻加藥泵加入機(jī)械加速澄清池內(nèi)維持PH值●報警和報警管理保持在10.5?！穹植际礁咝阅芫W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.3脫水系統(tǒng)●智能圖符生成向?qū)Ф墉h(huán)水處理系統(tǒng)最終產(chǎn)物有兩種一產(chǎn)品水另一個則是污泥(主要成份● ActiveX控件數(shù)據(jù)連接CaCO2),產(chǎn)品水供往循環(huán)水冷卻塔污泥主要來源,一是在機(jī)械加速澄清池底●基于時問和事件調(diào)度部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物;二是來水中懸浮物;三是石灰系統(tǒng)中無法溶解的部●內(nèi)置vBA分沙子等。澄清池排泥可根據(jù)幾種方式控制,一是澄清池污泥液位,二是來水●支持 OPC client和 server累積流量:三是運(yùn)行時間。澄清池排泥到濃縮池進(jìn)過濃縮后將濃度較高的污●基于對象的圖形界面泥迺過污泥輸送泵泵到離心脫水機(jī),污泥經(jīng)離心脫水機(jī)脫水后,泥餅外運(yùn)●工作臺開發(fā)環(huán)境控制流程和參數(shù):基于iFX4.0特點(diǎn),選擇Ifix無限點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和運(yùn)行版各一套。進(jìn)行圖通過機(jī)械加速澄清池入口流量計累積,累積量達(dá)到設(shè)定值(目前為形界面開發(fā),歷史曲線編寫,報表文件生成以及事件報警記錄生成等2000mh),澄清池自動排泥一次排泥時間可以設(shè)定(目前為5分鐘),脫水機(jī)根系統(tǒng)拓?fù)鋱D見附圖據(jù)脫水機(jī)轉(zhuǎn)矩定值自動控制濃縮池排泥泵的變頻頻率給定值盡量保證脫水機(jī)L/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計如下轉(zhuǎn)矩在報警值以內(nèi)(無限接近但不要達(dá)到)如果脫水機(jī)此時超過轉(zhuǎn)矩報警值,PLC配置清單濃縮池排泥泵頻率迅速達(dá)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 Pn,支持IC6l3-3標(biāo)準(zhǔn)的五種編程語言(順序逐漸自動回到原來運(yùn)行狀態(tài)。維持脫水機(jī)的轉(zhuǎn)矩值流程圖、功能塊圖、梯形圖、結(jié)構(gòu)化文本和指令列表),并可應(yīng)用C語言開發(fā),2控制系統(tǒng)的組成和解決方案用戶定義功能塊可反復(fù)使用同時在以后軟件升級時有義務(wù)為用戶升級在本對工藝系統(tǒng)了解后,就要轉(zhuǎn)成本專業(yè)內(nèi)的設(shè)計,施工和調(diào)試。從工藝提供系統(tǒng)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(shè)計控制系統(tǒng),主要包含:電源系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、工控機(jī)、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(qū)動與QUAN系統(tǒng)。其中核心部件就是PLC系統(tǒng)TUM PLC通訊。同時結(jié)合PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)如下功能:實(shí)現(xiàn)模擬量顯示本系統(tǒng)考慮可靠性采用冗余設(shè)計電源系統(tǒng)采用雙電源控制方式兩路電控制,記錄和報警的功能。顯示直觀明了源進(jìn)線:一路UPS、一路廠供電。進(jìn)過雙電源切換供給PLC系統(tǒng)、工控機(jī)和操作的方式快速切換,對記錄的時間可根據(jù)設(shè)定要求修改,很好地反映出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。CPU采用 QUANTUM高端機(jī)CPU,CPU型號為67160,電源為輸入量、設(shè)定值和輸出量冗余累加電源模塊型號為140cPS420,上層網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)通訊,以太網(wǎng)卡選實(shí)現(xiàn)以下狀態(tài)顯示:用4塊,型號為140NOE7710I,底層總線網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng),模塊型號為●系統(tǒng)運(yùn)行;●系統(tǒng)停止;●系統(tǒng)反洗;●系統(tǒng)的排泥:●所有閥門的工作140cRP93200,交換機(jī)采用赫斯曼RS20X系列2臺。狀態(tài);●所有泵的工作狀態(tài);●全開/全關(guān)閥門狀態(tài):●各水箱,加藥箱液位信號:●程控步序等。具備以下報警內(nèi)容●參數(shù)超限:●設(shè)備狀態(tài)異常;●程序故障中斷:●電源故障等:●其它報具備以下聯(lián)鎖項目●備用泵的聯(lián)鎖及自投;●所有水箱液位低停自用水泵;●各藥箱液位低停運(yùn)各計量泵等●雙室過濾器與相應(yīng)控制閥門的聯(lián)鎖;●其他報表及操作記斗太阿卡共錄自動打印、歷史曲線、事故及操作記錄查詢結(jié)語:1梡氐該系統(tǒng)至2007年7月份投運(yùn)以來,系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行至今,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人值守的狀態(tài)。相對于單機(jī)系統(tǒng)現(xiàn)在的冗余系統(tǒng)給用戶帶來了很大的益處,主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn):()實(shí)現(xiàn)整個工程無非人為故障停機(jī),大大提高了工作效率(2)過程參數(shù)的控制精度,得到極大提高(2)安全性、友好型、簡易操作性得到很大提高。主機(jī)CPU故障時,從機(jī)CPU實(shí)現(xiàn)無擾動切換;人機(jī)界面和現(xiàn)場實(shí)物對應(yīng),便于工作人員掌握。(3)節(jié)省大量人力物力,勞動強(qiáng)度下降(4)強(qiáng)最大網(wǎng)絡(luò)功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳,數(shù)據(jù)共享的功能,節(jié)省大量抄表工作便于管理者對整個水資源整體調(diào)度。經(jīng)過河南新鄉(xiāng)寶山電廠循環(huán)水石灰處理控制系統(tǒng)設(shè)計接裂安裝及調(diào)試,設(shè)計調(diào)試人員從中得到很多寶貴經(jīng)驗(yàn)為公司創(chuàng)造優(yōu)良工程奠定鴨各光不03了扎實(shí)的基礎(chǔ)。終阻電a5015T決下::5