關(guān)鍵詞:ＰＬＣ;化學(xué)水處理;控制系統(tǒng)
水電氣傳動(dòng)研究所從事自動(dòng)化工程項(xiàng)目及控制理論的技術(shù)設(shè)計(jì)和科研開發(fā)工作。薛巖男,畢業(yè)于西北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)系,講師�，F(xiàn)任教于甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,主要從事電子電器工程技術(shù)的開發(fā)研究和教學(xué)工作。陳啟和（１９７０-）,男,蘭州大學(xué)ＭＢＡ碩士研究生畢業(yè),現(xiàn)在甘肅省企業(yè)工委工作,主要從事自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)設(shè)計(jì)和現(xiàn)代企業(yè)管理的研究工作。
１ 化學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
以國(guó)內(nèi)某電廠為例,先介紹化學(xué)補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的基本組成。該電廠二期工程裝設(shè)兩臺(tái)１３．５萬千瓦機(jī)組,化學(xué)補(bǔ)給水處理系統(tǒng)采用中壓系統(tǒng),主要功能是用來將水源地來的清水經(jīng)過濾器以及反滲透裝置等設(shè)備預(yù)處理,再通過混床二級(jí)除鹽處理變?yōu)檫m合主廠房鍋爐用的除鹽水,供主廠房鍋爐與汽機(jī)使用。整個(gè)系統(tǒng)的控制主要以程序自動(dòng)控制為主,人工參與為輔的方式來完成。化學(xué)補(bǔ)給水處理系統(tǒng)由三大系統(tǒng)組成。
1.1水系統(tǒng)
水系統(tǒng)主體設(shè)備主要包括雙介質(zhì)過濾器４臺(tái),活性炭過濾器４臺(tái),精密過濾器兩臺(tái),反滲透裝置兩套,除碳器一套,一級(jí)混床三臺(tái),二級(jí)混床兩臺(tái)。所有設(shè)備由不同的管道相連構(gòu)成化學(xué)補(bǔ)給水處理系統(tǒng)。從生水泵來的生水首先進(jìn)入雙介質(zhì)過濾器除去大顆粒懸浮物等雜質(zhì),再進(jìn)入活性碳過濾器處理,使水的濁度和導(dǎo)電度達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)精密過濾器進(jìn)入反滲透裝置,除去大量的含鹽離子,此時(shí)的水變?yōu)榈?淡水進(jìn)入除碳器除去ＣＯ２后進(jìn)入混床進(jìn)行再次除鹽處理www.1000ji.com,使水的導(dǎo)電度和ＳｉＯ２的含量達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)后才能送入主廠房。水系統(tǒng)主要檢測(cè)的對(duì)象有ＰＨ值、導(dǎo)電度、流量、壓力、濁度和ＳｉＯ２含量等,此外,雙介質(zhì)過濾器、活性碳過濾器以及一、二級(jí)混床的樹脂一旦失效就需要再生處理,反滲透裝置每次運(yùn)行結(jié)束后也需要清洗等,這些工作都需要計(jì)算機(jī)和ＰＬＣ程序控制來完成。
1.2 酸堿再生系統(tǒng)
酸堿再生系統(tǒng)的主要作用是將混床里失效的樹脂利用酸堿置換反應(yīng)還原為合格的樹脂,供混床制水使用。在制水過程中,當(dāng)混床運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)樹脂會(huì)吸附大量的含鹽離子,導(dǎo)致樹脂失效,此時(shí)產(chǎn)品水中的導(dǎo)電度和ＳｉＯ２的含量會(huì)明顯增大,這就需要對(duì)樹脂加酸加堿做再生處理,通過酸堿置換反應(yīng)使樹脂還原為合格的樹脂,這時(shí)混床才能參與制水。從酸堿儲(chǔ)存槽來的酸和堿分別儲(chǔ)存在酸堿罐中,加酸加堿時(shí),酸堿濃度要控制在一定的范圍才行,一般酸堿濃度為０．１%～０．１５%,這些都要在系統(tǒng)運(yùn)行過程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來確定,酸堿再生系統(tǒng)主要檢測(cè)的參數(shù)為酸堿濃度、酸堿槽和酸堿箱的液位等。
1.3 氣系統(tǒng)
氣系統(tǒng)主要是來自主廠房的壓縮空氣,壓縮空氣分為程控用氣和再生用氣兩部分,程控用氣主要是供給電磁閥箱來控制氣動(dòng)閥門的,而再生用氣是供給雙介質(zhì)過濾器和混床再生空氣擦洗時(shí)使用。氣系統(tǒng)要保證有一定的氣壓,壓力范圍為０．５～０．６ＭＰａ,壓力過高會(huì)使管道和床體憋壓,壓力太低閥門將動(dòng)作緩慢甚至操作無效,因此氣壓是本系統(tǒng)的重要參數(shù)。
２程控系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)構(gòu)成及控制要求
程控系統(tǒng)是以ＰＬＣ和計(jì)算機(jī)為核心組成的對(duì)化學(xué)水處理系統(tǒng)操作實(shí)行程序自動(dòng)控制的裝置。系統(tǒng)所有的監(jiān)控操作都是在計(jì)算機(jī)上完成的,通過ＣＲＴ監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù),來分析閥門、水泵以及過濾器、混床和反滲透裝置等的運(yùn)行狀態(tài)、水質(zhì)的好壞,如ＰＨ值、導(dǎo)電度、流量、壓力、濁度和ＳｉＯ２等。上位機(jī)為運(yùn)行人員提供了極為方便的操作方式和控制對(duì)象選擇菜單,運(yùn)行人員選擇菜單內(nèi)容來決定自己所喜歡的操作方式,通過發(fā)布操作指令來控制和監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備。打印機(jī)可隨時(shí)打印各種報(bào)表,從報(bào)表上分析運(yùn)行設(shè)備的各種參數(shù),進(jìn)而分析水質(zhì)的優(yōu)劣。音箱是作為系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)報(bào)警用的,系統(tǒng)運(yùn)行過程中當(dāng)檢測(cè)到有故障時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音,提醒運(yùn)行人員注意并通知檢修人員及時(shí)修理故障設(shè)備,以免引起更大的事故。系統(tǒng)運(yùn)行之前過濾器和混床里必須有合格的樹脂才能保證有效的出水水質(zhì)。一旦樹脂失效,將影響出水水質(zhì),此時(shí)必須投運(yùn)備用過濾器和混床,同時(shí)將不合格的樹脂進(jìn)行再生處理。系統(tǒng)流程圖如圖１所示。
2.2系統(tǒng)的組態(tài)
系統(tǒng)的組態(tài)對(duì)一個(gè)控制系統(tǒng)的配置來說相當(dāng)重要,整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度與其有著密切關(guān)系,它直接影響著整個(gè)系統(tǒng)操作功能的順利實(shí)現(xiàn),所以在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)之前,必須搞清楚系統(tǒng)的所有受控對(duì)象以及參與控制的所有設(shè)備。由于化水處理系統(tǒng)涉及的受控對(duì)象比較多,有一百多個(gè)氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、除碳風(fēng)機(jī)、反洗水泵、加藥泵、攪拌機(jī)以及淡水泵、除鹽水泵等,還有幾十路模擬量的監(jiān)控,所以必須考慮所有的控制點(diǎn)數(shù),然后給每個(gè)輸入或輸出點(diǎn)指定一個(gè)Ｉ／Ｏ位,這樣就可以計(jì)算出所有的Ｉ／Ｏ點(diǎn)數(shù)。
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