398化工自動化及儀表第40卷PLC在工業(yè)循環(huán)水旁濾系統(tǒng)的應(yīng)用李世文馮媛媛'韓濤2(1.大連三星國際企業(yè)集團(tuán)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第三循環(huán)水場旁濾系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置、軟件編程、控制功能、系純特點及實際應(yīng)用等內(nèi)容關(guān)鍵詞 PLC HMⅠ遠(yuǎn)程D0 WinCC STEP中圖分類號TH865文獻(xiàn)標(biāo)識碼B文章編號1000-3932(2013)0340398403大慶煉油廠第三循環(huán)水系統(tǒng),肩負(fù)著3臺大打印及報表等功能。型冷卻風(fēng)機(jī),4臺大型循環(huán)水泵的控制和故障狀12軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)態(tài)顯示,以及旁濾池和中和池兩套順序控制系統(tǒng)三循旁濾控制系統(tǒng)的軟件體系組成主要由組等。該廠第三循環(huán)水場全流程生產(chǎn)線旁濾系統(tǒng)計態(tài)開發(fā)軟件體系和運行軟件體系兩大部分組成。算機(jī)自動控制系統(tǒng),基礎(chǔ)自動化PLC控制站由西組態(tài)開發(fā)軟件主要是 Wincc6.2,運行軟件主要門子公司S7-300可編程控制器組成,S7-300是用是STEP7V54于中檔性能范圍的可編程序控制器,它的模塊化、2系統(tǒng)操作管理站無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布、廣泛的通信性能及系統(tǒng)操作管理站安放于控制室內(nèi),主要由操友好的操作界面等特點使得S7-300成為各種中作臺、工控計算機(jī)、寬行中文打印機(jī)、面板按鈕及規(guī)?？刂迫蝿?wù)的方便的解決方案。轉(zhuǎn)換開關(guān)、狀態(tài)指示燈屏、報警器及其專用電源等1系統(tǒng)配置組成。承擔(dān)并完成對三循旁濾系統(tǒng)的上位監(jiān)督1.1硬件體系結(jié)構(gòu)操作和管理功能。系統(tǒng)由工業(yè)以太網(wǎng)接口將上位機(jī)與PLC站2.1硬件結(jié)構(gòu)及配置組成工業(yè)以太網(wǎng),CPU與遠(yuǎn)程I/0通過 PROFI系統(tǒng)的操作管理站使操作人員能通過鍵盤或BUS網(wǎng)構(gòu)成現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng),系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。者鼠標(biāo)靈活、方便、準(zhǔn)確地監(jiān)視各種過程變量,以計算機(jī)維護(hù)站計算機(jī)操作站及根據(jù)流程變化調(diào)整過程參數(shù)等;操作管理站采用開放結(jié)構(gòu),選用可靠的工業(yè)控制機(jī),并配以其他優(yōu)選設(shè)備,組成一個完整的操作員操作管理系統(tǒng)系統(tǒng)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(jī)( CPU Intel酷睿i35302G內(nèi)存、500G硬盤、1G顯卡、液晶顯示器);c.打印機(jī)(HPP1007);PROFIBIS-Dd.狀態(tài)指示燈屏(5×8矩陣式,帶確認(rèn)試驗按鈕、蜂鳴器及專用電源)。圖1系統(tǒng)構(gòu)成示意圖22主要功能整個系統(tǒng)由兩個操作管理站、一個PC過程2.2.1信號檢測處理控制站、兩個PLC遠(yuǎn)程站和一個按鈕操作指示臺對現(xiàn)組成,用于完成對三循旁濾系統(tǒng)的工藝參數(shù)檢測dYH中國煤化工亍實時檢測和CNMHG顯示、設(shè)備狀態(tài)檢測顯示控制和信息儲存、查閱、收稿日期:201301-11(修改稿)第3期李世文等.PLC在工業(yè)循環(huán)水旁濾系統(tǒng)的應(yīng)用399處理,判斷是否有異常情況發(fā)生,對重要參數(shù)的超備的啟停進(jìn)行順序條件控制,實現(xiàn)旁濾系統(tǒng)工藝限情況發(fā)出聲光報警,提示操作人員注意并確認(rèn)。設(shè)備的自動控制22.2畫面顯示3.3供配電畫面顯示分檢測儀表顯示畫面、工藝流程圖過程控制站除了完成測控功能外,同時還具畫面、趨勢曲線記錄顯示畫面、報警信息匯總顯示有供配電功能,完成對現(xiàn)場流量儀表、站內(nèi)溫度變畫面、操作按鈕畫面及輔助顯示畫面等。畫面顯送器和PLC輸出中間設(shè)備的供配電功能。示直觀操作簡便、主要設(shè)備采用動畫顯示。4測控系統(tǒng)可靠性措施2.2.3數(shù)據(jù)動態(tài)刷新為了保證測控系統(tǒng)的運行可靠,采取了如下數(shù)據(jù)動態(tài)刷新點:數(shù)值點、狀態(tài)點和棒圖點措施:2.2.4在線幫助a.依靠可靠性理論和現(xiàn)場實際情況設(shè)計系控制系統(tǒng)重要操作有自動在線操作指導(dǎo)說統(tǒng)總體布局重要設(shè)備(操作管理站)采用冗余配明,常規(guī)操作有在線操作說明書可隨時查閱。置,系統(tǒng)采用高可靠工業(yè)網(wǎng)絡(luò)(提高平均無故障2.2.5趨勢曲線記錄時間、降低系統(tǒng)平均修復(fù)時間);系統(tǒng)對模擬量有歷史趨勢曲線記錄功能。b.系統(tǒng)中涉及的集成設(shè)備,如計算機(jī)、PLC2.2.6操作保護(hù)報警器等選用可靠性高的品牌,以保證整個系統(tǒng)為防止非授權(quán)人員操作控制系統(tǒng),系統(tǒng)對錯的可靠性;誤操作有報警提示,同時在進(jìn)行重要的操作時均C.過程控制站PLC卡件具有帶電插拔、自設(shè)有密碼保護(hù)功能,以保證系統(tǒng)操作的安全性。我檢測和自我診斷功能。2.2.7報表5軟件說明根據(jù)生產(chǎn)要求制定各類報表格式和內(nèi)容,具本系統(tǒng)軟件為STEP7V54和 WinCC6.2版?zhèn)浣y(tǒng)計和計算功能,報表輸出分自動定時和人工本,系統(tǒng)軟件控制流程如圖2所示,軟件開發(fā)步驟隨機(jī)兩種打印輸出方式。為228在線參數(shù)調(diào)整a.建立系統(tǒng)項目名稱;系統(tǒng)能簡單方便的對監(jiān)測點的各種信息如量b.建立通信;程、上下限報警值、單位、遷移量等進(jìn)行授權(quán)在線C.建立硬件配置,并設(shè)置硬件參數(shù);修改。d.建立數(shù)據(jù)采集及控制程序3系統(tǒng)過程測控站e.建立地址符號表;過程控制站是三循旁濾系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場打f.建立數(shù)據(jù)塊表;交道的LO處理系統(tǒng);它主要由控制柜、PIC、內(nèi)g.下載程序到PLC部供配電系統(tǒng)、中間繼電器柜組和部分變送儀表h.調(diào)試程序。組成。承擔(dān)并完成對三循旁濾系統(tǒng)變送儀表和測6系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)控裝置系統(tǒng)的供配電,現(xiàn)場工藝參數(shù)的檢測、處理在組態(tài)畫面中設(shè)置燈屏顯示,其功能和操作和傳輸現(xiàn)場設(shè)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,可以在操作臺燈屏硬件出現(xiàn)故障時備用。將外置的風(fēng)機(jī)故3.1變送檢測障檢測信號引入工控機(jī),通過軟件來實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)現(xiàn)場物理量如溫度、液位流量及壓力等通過振動、油位和油溫3個參數(shù)的實時監(jiān)控和歷史趨現(xiàn)場變送儀表轉(zhuǎn)換成與過程站PC可接受的信勢的記錄顯示,盡早地發(fā)現(xiàn)問題保護(hù)設(shè)備。號,由PLC對其完成檢測處理和向上傳輸;現(xiàn)場程控閥門有3種操作狀態(tài)設(shè)備狀態(tài)如閥門的開與關(guān)、電機(jī)的開與停、工藝參a.手動狀態(tài)。某一套程控閥門現(xiàn)場為手動數(shù)的正常或報警等通過檢測裝置送至過程站PLC位置,操作臺無論手動或自動位置,閥門的開閉只中,由PLC對其完成檢測處理和向上傳輸。有操作員到理3.2控制中國煤化工b.半自過程站PLC具備程序控制功能,可對工藝設(shè)動位置操作L人日閉是操作員400化工自動化及儀表第40卷開始計的輸人輸出點數(shù),再增加10%~20%的可擴(kuò)展匚況判斷]余量。關(guān)反洗水閥KV-A2、KV-A4,開進(jìn)水閥Kv-A1、KV-A37.2存儲器容量的估算反洗水閥KV-A2、KV-A4已關(guān),進(jìn)水閥KV-A1、KV-A3已存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的一成洗壓力或設(shè)定過濾時到硬件存儲單元大小,程序容量是存儲器中用戶應(yīng)關(guān)講水閥KV-A1、KV-A3用項目使用的存儲單元的大小,因此程序容量小進(jìn)水閥KVv-A1、KV-A3已關(guān)于存儲器容量。設(shè)計階段,通常采用存儲器容量開反洗水閥KV-A2或KV-A4的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算大體上都是按數(shù)字量LO點數(shù)的10~15倍,加上模擬L0反洗水閥KV-A2或KV-A4已開點數(shù)的100倍。反洗設(shè)定時間到8結(jié)束語匚關(guān)反洗水閥KV=A2或Kv-A4系統(tǒng)自投運以來效果良好。實現(xiàn)計算機(jī)自匚反洗水崗KV-A2或KVA已關(guān)動控制后,減輕了操作工的勞動強(qiáng)度,排除了匚開進(jìn)水閥KV-A1、KV-A3人工操作可能產(chǎn)生的誤動作,改善了勞動條件,提高了操作管理的現(xiàn)代化水平。系統(tǒng)結(jié)合圖2系統(tǒng)軟件控制流程生產(chǎn)實際自動計時統(tǒng)計,打印報表,獲得了更在中控室通過軟開關(guān)對閥門的強(qiáng)制打開和關(guān)閉,全面準(zhǔn)確的運行資料,協(xié)助管理決策,促使管并確認(rèn)后控制現(xiàn)場閥門的開閉。c.全自動操作。某一套程控閥門現(xiàn)場為自理科學(xué)化。采用 Win Cc監(jiān)控以來,保證了三循動位置操作臺為自動位置本系統(tǒng)是按照已經(jīng)編旁濾系統(tǒng)各主要參數(shù)在最佳工藝范圍內(nèi),并能制好的邏輯程序來孔子和現(xiàn)場閥門的開閉。穩(wěn)定可靠的減少一臺風(fēng)機(jī)或泵投入運行,節(jié)能7系統(tǒng)組成的依據(jù)和經(jīng)驗效益相當(dāng)可觀。此外,由于采用PLC順序控7.1輸人輸出(LO)點數(shù)的估算制,減少了污水排放量,降低了排水的不合格O點數(shù)估算時考慮了適當(dāng)?shù)挠嗔?根據(jù)統(tǒng)率,取得了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。PLC Application to Industrial Circulating Water Filtration SystemLI Shi-wen, FENG Yuan-yuan, HAN Tao(1. Tristars International Group Co. Ltd., Dalian 116001, China; 2. Dalian Gewo WaterTreatment Technology and Engineering Co, Lid, 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 introducedKey words PLC, HMI, remote 1/0, WinCC, STEP7Continued from Page 320)cone tension winding model and corresponding control system were established, as 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 film winding system and the improvement of the film rollquality effectively.Key words film winding tension control system, fuzzy-neural netw中國煤化工ysstem. tapertension,roll wrinkling speed, indirect compensationyHCNMHG