應(yīng)用技術(shù)China science and Techno logy ReviewQUANTUM 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IFX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IFX中圖分類號(hào):TP29文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-914X(2011)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→澄清池一過濾器一清水池→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IFIX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(duì)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(bào)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(tái)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,臺(tái)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)信息并通過循環(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cO32HCO;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暫時(shí)硬度或堿度)會(huì)降低從而1工藝描述再循環(huán)冷卻水不會(huì)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(tái)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10mg/表11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(dòng)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(dòng)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970m3/h,第一反應(yīng)室上部PH控制在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(shí)監(jiān)控?cái)嚢柁D(zhuǎn)卡件迺數(shù)丁32速保持在7轉(zhuǎn)/分件墅|212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20技鈕時(shí), Lifter就上升(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(chǎng)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(huì)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叩"4084=FF82hex)(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(hào)線盡量選擇屏蔽雙紋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(hào)線不要與電機(jī)線、電源線綁扎在一起或者通過一個(gè)線槽,盡量保持一定距離4.2 Lifter1系統(tǒng)0K03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(jì)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 Dr ive TOP軟件應(yīng)用S-0-0237=1(電子齒輪分子為1)DRIVE TOP是界面友好的 ECODRIVE03系列驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(duì)于設(shè)計(jì)點(diǎn)到點(diǎn)的單軸自動(dòng)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(shí)自動(dòng)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塊7中的電機(jī)原始參數(shù)不允許修改。(如:S-7-0100-1速度環(huán)比例增益S-7084=FF82hex).當(dāng)采用DKC03系列工作時(shí)其主控制字參數(shù)S-0-0134僅0101=15速度環(huán)積分時(shí)間等)作為診斷信息。在設(shè)置好工作模式(P-0-4084)后,驅(qū)動(dòng)控制器由PLC發(fā)送的43位置運(yùn)動(dòng)控制測(cè)試與調(diào)試Fieldbus控制字(參數(shù)P-0-407)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(dòng)過程中,如果定位和速度精度達(dá)到要求則調(diào)4078)反憤給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(dòng)器項(xiàng)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(hào),最后保存項(xiàng)目試非常方便、快速(2)打開新建的項(xiàng)目 Lifter,配置位置塊在 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(dòng)器的功能完善在焊接生產(chǎn)線運(yùn)行可靠得到項(xiàng),了客戶認(rèn)可。現(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)櫬、各既配置參數(shù)P-04084-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,并保存列表。參考文獻(xiàn)配置位置塊中的位置值速度值加速度值等[1l INDRAMAT Gm最后保存參數(shù)。在線 Drive Top,下載參數(shù)到DKc03HH中國煤化工CNMHG4安裝調(diào)試伺服傳輸系統(tǒng)舉例1個(gè) Lifter1)4.I安裝調(diào)試要點(diǎn)為了保證伺服驅(qū)動(dòng)器可靠、穩(wěn)定、正確的運(yùn)行在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安裝調(diào)試及使用過程中,應(yīng)注意以下事項(xiàng):科技博寬611應(yīng)用技術(shù)I EChina science and Technology Review殺菌劑系統(tǒng)。助凝劑、絮凝劑通過計(jì)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 HMI/ 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)釆集、分析和運(yùn)營監(jiān)控加藥系統(tǒng)均為自動(dòng)控制,所有加藥存儲(chǔ)箱均設(shè)置磁翻板液位計(jì),輸出4FIX功能特點(diǎn)20A信號(hào),上位機(jī)經(jīng)過量成轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)物理高度量液位高低預(yù)計(jì)量泵●基于 Windows Nt/2000/XP形成連鎖液位低可進(jìn)行聲音報(bào)警。加入量可以根據(jù)水量PH,余氯信號(hào)等自●SQL/ ODBC API容易與關(guān)系數(shù)據(jù)庫集成動(dòng)控制變頻器其穩(wěn)定加人●過程可視化(HMI)石灰系統(tǒng)釆用青島國電藍(lán)德濕法石灰計(jì)量系統(tǒng),從配置道輸送全部自動(dòng)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(chǔ)、計(jì)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(dòng)閥門,配置5%濃度的石灰溶液,根據(jù)消化箱液位自動(dòng)下石灰,高液位●實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)自動(dòng)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人機(jī)械加速澄清池內(nèi)維持PH值●報(bào)警和報(bào)警管理保持在10.5●分布式高性能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.3脫水系統(tǒng)●智能圖符生成向?qū)аh(huán)水處理系統(tǒng)最終產(chǎn)物有兩種一產(chǎn)品水另一個(gè)則是污泥(主要成份● Activex控件數(shù)據(jù)連接CaCO),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(shí)間和事件調(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(shí)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(duì)象的圖形界面泥通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)?！窆ぷ髋_(tái)開發(fā)環(huán)境控制流程和參數(shù):基于iFX4.0特點(diǎn),選擇Iix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(jì)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(bào)表文件生成以及事件報(bào)警記錄生成等。2000m/h),澄清池自動(dòng)排泥一次排泥時(shí)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(dòng)控制濃縮池排泥泵的變頻頻率給定值,盡量保證脫水機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)如下轉(zhuǎn)矩在報(bào)警值以內(nèi),(無限接近但不要達(dá)到)如果脫水機(jī)此時(shí)超過轉(zhuǎn)矩報(bào)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(bào)警接觸以后,排泥泵再次編程軟件采用 Unity Pro,支持IC6ll3l-3標(biāo)準(zhǔn)的五種編程語言(颙序逐漸自動(dòng)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(shí)在以后軟件升級(jí)時(shí)有義務(wù)為用戶升級(jí)在本對(duì)工藝系統(tǒng)了解后就要轉(zhuǎn)成本專業(yè)內(nèi)的設(shè)計(jì),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(jì)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(dòng)與QUAN系統(tǒng)。其中核心部件就是PLC系統(tǒng)TUM PLC迺訊。同時(shí)結(jié)合PLC控制程序,實(shí)現(xiàn)如下功能:實(shí)現(xiàn)模擬量顯示本系統(tǒng)考慮可靠性釆用冗余設(shè)計(jì),電源系統(tǒng)采用雙電源控制方式,兩路電控制、記錄和報(bào)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(duì)記錄的時(shí)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(hào)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(hào)為140cPs11420,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(hào)為140NOE77101,底層總線網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng),模塊型號(hào)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(tái)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(hào);●程控步序等具備以下報(bào)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(bào)書兄然F15/20具備以下聯(lián)鎖項(xiàng)目:4F51:2●備用泵的聯(lián)鎖及自投;●所有水箱液位低停自用水泵;●各藥箱液位低妖,留:2E停運(yùn)各計(jì)量泵等:●雙室過濾器與相應(yīng)控制閥門的聯(lián)鎖:●其他報(bào)表及操作記錄自動(dòng)打印、歷史曲線、事故及操作記錄查詢。:10延梡氐該系統(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(chǎng)無人主急線值守的狀態(tài)。相對(duì)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,主要忍搜二體現(xiàn)在如下幾點(diǎn):(1)實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程無非人為故障停機(jī),大大提高了工作效率(2)1s2雙過程參數(shù)的控制精度,得到極大提高(2)安全性、友好型、簡(jiǎn)易操作性得到很大提髙。主機(jī)CPU故障時(shí),從機(jī)cPU實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換;人機(jī)界面和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物對(duì)應(yīng),便于工作人員掌握。(3)節(jié)省大量人力物力勞動(dòng)強(qiáng)度下降.(4)強(qiáng)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(duì)整y C1551c個(gè)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(jì)安裝及調(diào)試,設(shè)計(jì)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)良工程奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)中國煤化工CNMHG+*::5nt6121科技博覓