自动控制在化学水处理系统中的应用生产线
门把五金网 2022-06-28 05:29:01
自动控制在化学水处理系统中的应用
自动控制在化学水处理系统中的应用 2011年12月09日 来源: 关键词:化学水处理 PLC监控设备 自动控制 微水发电厂化水系统技术改造后,形成了以PC机为主站、西门子S7-200系列PLC为从站的全自动水制备控制系统。PLC与PC机用PC PPI电缆,通过串行口通讯,主站采用组态软件对整个系统实时监控、监测。
1 系统组成1.1 水处理系统包括预处理系统、计量加药系统、反渗透系统三部分。四台多介质过滤器为预处理设备,三用一备。每台过滤器有7套气动阀门,按工艺要求切换控制。反渗透系统用一套一级二段反渗透单元组成,由一台高压泵和五套电动阀门作为执行机构。计量加药系统4套,二用二备,每套加药系统有一台计量泵和一台电动搅拌装置。1.2 控制系统(见图1)(1)PC机监测中心由UPS电源、工控机、打印机组成,主要完成流程图画面组态,对现场采集数据实时监测,并可实现数据存储、打印报表、数据查询、报警等功能。(2)监控设备:监控核心为PLC,是一套由CPU、存储器、I O接口及控制软件组成的智能设备,主要完成现场数据的采集、转换、存储、报警、逻辑控制等功能,并与监控中心实时通讯,完成系统自检、数据传送、控制输出等任务。(3)现场传感器及检测仪表是PLC检测现场模拟信号的器件,除温度外的现场模拟信号都需经过传感器的转换,才能输出标准信号,被PLC所接受,系统主要测量电导、流量、PH值、浊度、压力、液位等参数。现场检测的开关量信号可直接引入PLC。
2 PLC监控设备PLC监控设备是既采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号,又与监测中心通讯,执行有关命令。监控设备一般无人职守,经论证,选用西门子S7-200系列PLC作现场信息的终端具有较高的性能价格比,它具有易扩展、性能高、体积小等特点,非常适合小规模的现场监控。2.1 PLC硬件设计现场共需开关输入信号72点,开关输出信号64点,模拟输入信号12点、模拟输出信号2点,因此选用S7-226基本单元,4块DC16输入 16继电器输出(EM223),三块模拟量输入输出混合扩展单元(EM235),这样系统共有开关输入88点,开关输出80点,模拟量输入信号12点,模拟量输出信号3点,满足现场控制要求。2.2 通讯接口S7-226PLC基本单元提供一个RS485接口,为了与PC机通讯(RS232标准接口),选用PC PPI专用电缆(或者RS485 RS232转换器),连接到PC机的COM1或者COM2,使用PLC的PPI协议,即可实现两者之间的串行通讯。2.3 抗干扰设计为提高系统的可靠性,PLC、直流稳压电源单独装于一个控制柜内,PLC开关量输出与现场之间加继电器隔离,模拟信号采用信号隔离器和配电器隔离。电源采用隔离变压器供电,以减小电源噪声。信号线采用屏蔽电缆,远离动力电缆,系统设置良好的接地。2.4 PLC软件设计PLC软件采用梯形图语言编写,为保证系统的正确性和可靠性,程序设计采用模块化、功能化结构,便于维护、扩展,软件主要由以下模块组成:(1)初始化程序:设定各寄存器、计数器、PLC工作模式、通信方式等参数初始值。(2)数据采集子程序:对各路模拟量数据采集、滤波、平均等处理。(3)累计运行时间子程序:对泵、阀门的运行时间进行累计。(4)过滤器自动运行子程序:根据监控中心的命令,或现场自控条件按过滤器运行工艺输出相应操作。(5)反渗透自动运行子程序:完成与监控中心的各种通信功能。(6)脉冲量输出子程序:控制计量泵根据流量加药。 (7)故障检测子程序:对气源不足、阀门及泵故障自动检测并报警。
3 组态软件及画面本系统组态软件采用组态王6.02版设计,128点,画面形象逼真、运行可靠、操作方便,且具有较高的性能价格比。
4 结束语该系统投入运行后,工作可靠稳定,以PC机为主站PLC为从站的自动控制系统,不仅能实现自动控制功能,还具备实时监视、数据分析、打印报表功能,而且该系统若作为下位机,也可与上位机通讯实现远程监控。
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