開發(fā)案例基于PLC與組態(tài)軟件的熱電廠循環(huán)水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)婁建樓張金果孫和茹(1.東北電力大學(xué)信息工程學(xué)院,吉林13012;2東北電力大學(xué)輸變電技術(shù)學(xué)院吉林132012)要:針對(duì)熱電廠循環(huán)水的處理問題設(shè)計(jì)熱電廠循壞水自動(dòng)加藥計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。本系魷用IPC和PLC組咸的上下位機(jī)結(jié)構(gòu)上位機(jī)采用組態(tài)王652組態(tài)軟件,主要承擔(dān)監(jiān)測(cè)和管理任務(wù),實(shí)現(xiàn)工藝流程顯示、人機(jī)交互界面、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及報(bào)表等功能。下位機(jī)使用梯形圖語(yǔ)言編程,進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和各種藥品的投加控制。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行證明,該系魷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、控制算法簡(jiǎn)單實(shí)用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益關(guān)鍵詞:加藥控制;IPC;PLC;組態(tài)王0引曹水加藥量更好地控制循環(huán)水品質(zhì)的目的。上位機(jī)采在熱力發(fā)電的生產(chǎn)過程中循環(huán)水系統(tǒng)占有重要用研華工控機(jī)PC610CPU為P430512M內(nèi)存的地位,良好的水質(zhì)對(duì)延長(zhǎng)生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命降160G硬盤128M顯存,19英寸液晶顯示器。上位監(jiān)控軟件采用亞控652版組態(tài)王256點(diǎn)運(yùn)行組態(tài)軟件負(fù)低能耗,提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。對(duì)循環(huán)水的處理主要依靠投加緩蝕阻垢劑和非氧化殺菌劑這兩種責(zé)加藥系統(tǒng)監(jiān)控界面顯示數(shù)據(jù)處理、保存、信息交流藥劑來完成。傳統(tǒng)的加藥方式存在很多弊端,例如所等。上位機(jī)通過 HOSTLINK通信協(xié)議,與PLC進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交流。上位機(jī)可讀取PC采集的模擬量數(shù)字加藥劑量不能隨循環(huán)水系統(tǒng)中水質(zhì)的變化而變化,也不能保證所加藥劑量既準(zhǔn)確又經(jīng)濟(jì)。為此本文介紹某量信號(hào)可輸出模擬量及開關(guān)量控制信號(hào)給PC。上熱電廠自動(dòng)加藥改造工程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。以位軟件可對(duì)加藥實(shí)行遠(yuǎn)程手動(dòng)CRT操作及遠(yuǎn)程自PLC為主體的控制系統(tǒng)與單片機(jī)、牛頓數(shù)據(jù)采集模塊動(dòng)、就地手動(dòng)CRT的全程監(jiān)控,具有歷史曲線、報(bào)表、相比具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠控制功能強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)報(bào)警等界面。主監(jiān)控界面如圖2所示成為工業(yè)控制應(yīng)用的主流。本工程采用 OMRON公司c][打印機(jī)的C系列CPM2A型可編程控制器,及上位工控機(jī)組成控制系統(tǒng)。上位機(jī)監(jiān)控軟件采用北京亞控科技發(fā)展有限公司的652組態(tài)王,實(shí)現(xiàn)對(duì)加藥系統(tǒng)的過程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)儀表]「現(xiàn)場(chǎng)儀計(jì)量泵A計(jì)量泵B及數(shù)據(jù)處理。管路代1循環(huán)水自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)的軟硬件部分圖1循環(huán)水處理計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)由上位機(jī)、PC控制器、測(cè)量/儀表控制器打印機(jī)等組成系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示12PLC控制單元1.1監(jiān)控系統(tǒng)PLC控制單元是自動(dòng)控制的核心部分,負(fù)責(zé)輸監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程全自動(dòng)程控操作遠(yuǎn)方控制操入、輸出及全自動(dòng)控制算法的運(yùn)算,選用的是60點(diǎn)的作就地盤柜硬操作三種控制方式達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)ORMON CPM2A PLC,掃描時(shí)間小于1.25m6,100%布爾1<目右時(shí)聞中斷、輸入濾波時(shí)間設(shè)中國(guó)煤化工收稿日期:2009-12-01修稿日期:2009-12-18CNMHG期作者簡(jiǎn)介:姜嚏樓(172-),男,吉林吉林人,工程師講師,項(xiàng)士研究開發(fā)案例置、過程控制、位置控制等豐富功能多種通信方式(多(1)流量比例控制站總線/現(xiàn)場(chǎng)總線遠(yuǎn)程I0傳感器總線/通信網(wǎng)絡(luò)等)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,再根據(jù)計(jì)量泵量程換算成計(jì)量泵的運(yùn)行時(shí)間,進(jìn)行連續(xù)投藥。計(jì)量泵B的運(yùn)行時(shí)間T可由下式循環(huán)自動(dòng)加藥系統(tǒng)確定:TB(Iw MCBMe(2)式中,T為補(bǔ)水量累計(jì)時(shí)間,M為補(bǔ)水量,C為計(jì)量泵B所加藥劑質(zhì)量濃度,L4為計(jì)量泵B的量程。此方案只考慮了補(bǔ)水量這個(gè)主要因素對(duì)水藥比的影響,對(duì)指標(biāo)要求不高的場(chǎng)合簡(jiǎn)便有效(2)流量電導(dǎo)比例控制根據(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)給出控制算法確定出投藥量,控制計(jì)量泵連續(xù)投藥。此方案比方案(1)更趨完善控制指標(biāo)高于前者圖2主監(jiān)控畫面(3)流量電導(dǎo)溫度等多參數(shù)控制2控制方案此方案考慮了多種因素對(duì)水質(zhì)的影響綜合了上該系統(tǒng)的控制任務(wù)是針對(duì)兩種藥品的投加,采用述兩種方案,同時(shí)考慮了循環(huán)水人口和出口溫度及隨季節(jié)變化的蒸發(fā)水量、失水量等因素。根據(jù)這些確定了不同的控制方案對(duì)兩個(gè)計(jì)量泵進(jìn)行控制。兩種藥品的投加量,可通過兩個(gè)計(jì)量泵的運(yùn)行時(shí)間來確定。因出相應(yīng)的控制算法,而且隨季節(jié)不同可自動(dòng)修正此算法,使控制指標(biāo)更加精確而該系統(tǒng)主要就是控制計(jì)量泵的運(yùn)行時(shí)間。下面將分(4)手動(dòng)加藥控制別介紹這兩種藥品的控制方案?？筛鶕?jù)實(shí)際情況,由人工通過鍵盤或鼠標(biāo)隨時(shí)21非氧化殺菌劑投加控制方案非氧化殺菌劑的投加與季節(jié)及環(huán)境溫度的變化啟動(dòng)加藥泵,控制藥劑的投加時(shí)間和投加量。上述4種控制方案可任意切換。密切相關(guān)需依據(jù)不同情況確定投藥時(shí)間與投藥量,為此設(shè)計(jì)了兩種控制方案,即自動(dòng)加藥控制和手動(dòng)加3PLc控制軟件設(shè)計(jì)藥控制。自動(dòng)加藥控制是根據(jù)季節(jié)變化、環(huán)境溫度、系系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)思想是,將自動(dòng)控制計(jì)算程序設(shè)計(jì)統(tǒng)容積、投藥質(zhì)量濃度及計(jì)量泵的量程給出相應(yīng)的控在PLC內(nèi),以提高系統(tǒng)可靠性,上位軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、制算法控制計(jì)量泵的運(yùn)行時(shí)間,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥控制。遠(yuǎn)程手操及控制參數(shù)設(shè)定等。PLC軟件用 OMRON公計(jì)量泵A的運(yùn)行時(shí)間TA可由下式確定司Cx- Programmer7.0編程軟件設(shè)計(jì),梯形圖編程模TA(VCMMLA塊化結(jié)構(gòu),由一個(gè)主程序和多個(gè)子程序組成。根據(jù)現(xiàn)()式中v為系統(tǒng)容積(蓄水量)C為計(jì)量泵A場(chǎng)特點(diǎn),通過不斷優(yōu)化控制算法和參數(shù)使系統(tǒng)更加所加藥劑質(zhì)量濃度,L為計(jì)量泵A的量程穩(wěn)定,更加節(jié)省藥劑,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。主程序手動(dòng)加藥控制是根據(jù)水質(zhì)的變化情況,由人工通流程如圖3所示。過鍵盤或鼠標(biāo),隨時(shí)啟動(dòng)計(jì)量泵,控制藥劑的投加時(shí)結(jié)語(yǔ)間及投藥量。兩種控制方案可隨時(shí)切換。22蝕阻垢劑投加控制方案本系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)和PC的各自特點(diǎn),計(jì)算機(jī)緩蝕阻垢劑的投加需根據(jù)補(bǔ)水量、循環(huán)水量電機(jī)作為上位機(jī)提供良好的人機(jī)界面進(jìn)行全系統(tǒng)的監(jiān)導(dǎo)率、水溫、不同季節(jié)水的蒸發(fā)量濃縮倍數(shù)等參數(shù)來控和管理PC作為下位機(jī)執(zhí)行可靠有效的分散控第確定具體的投藥時(shí)間與投藥量為此設(shè)計(jì)了4種控制制中國(guó)煤化工與上位計(jì)算機(jī)的通三方案。信CNMHG算法簡(jiǎn)單實(shí)用節(jié)人S了人男頁(yè)-,正到即頁(yè),少個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行證開發(fā)案例明采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)加藥系統(tǒng)后對(duì)循環(huán)水水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)控并根據(jù)水質(zhì)情況自動(dòng)調(diào)整加藥量加藥均勻藥量參考文獻(xiàn)準(zhǔn)確水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)良,經(jīng)濟(jì)效益較好。[]嚴(yán)盈富.基于PLC和組態(tài)軟件的包衣系統(tǒng)研究門微計(jì)算機(jī)信息,20011-1:67~69開始)2許忠仁侯立剛張健.工業(yè)循環(huán)水加藥控制系統(tǒng)的研究及初始化子程序應(yīng)用撫順石油學(xué)院學(xué)報(bào),2003,23-2下位機(jī)開關(guān)量交換子程序B3侯立剛許忠仁周麗循環(huán)水處理計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制工程,2003,10-3:264-265給水流量采集、計(jì)最泵A運(yùn)行時(shí)間計(jì)算子程[4何鴻鯤唐瑞尹姚征劉海英基于PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)在組態(tài)王中的實(shí)現(xiàn)門微計(jì)算機(jī)倌息,2005,12-1:自動(dòng)加藥控制計(jì)算子程序自動(dòng)加藥控制輸出子程序上下位機(jī)模擬量交換子程序3主程序流程圖Design of Circulating Water Control System Based onConfiguration Software and PLCLOU Jian-lou, ZHANG Jin-guoSUN He-ru(1. College of Information EngineeringNortheast Dianli University, Jilin 1320122. College of Power Transmission and Distribution, Northeast Dianli University, Jilin 132012)Abstract: Aiming at the problem of thermal power plant for recycling water treatment, desings watercycle thermal power plant automatic-computer monitoring system. The system is composed現(xiàn)代計(jì)算抓⌒總第of the Plc and iPC crew structure from top to bottom, King View 6.52 configuration soft-ware, is mainly responsible for monitoring and managing tasks and achieve process, human-computer interface, data storage and statements, and other functions. The crew uses ladderlanguage programming, real-time data acquisition and various drug dosage control. After thectual operation of the site proves that the system is simple, convenient operation, simplecontrol algorithms, and achieves good economic benefiKeywords: Control of Chemical Dosage; IPC; PLC: King中國(guó)煤化工CNMHG