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污水处理PLC控制系统在火电厂的应用

2019-02-26 15:00:55 合肥鸿昇自动化科技有限公司 阅读

    火力发电厂工业废水水量大,污水种类较多,水质差别较大,为了最大程度实现废水的重复利用和节约废水处理成本,火力发电厂工业废污水处理控制系统一般实行清污分流处理。采用PLC将分散的工业设备组合起来形成智能工业网络,实现了污水处理控制系统的精确控制、智能诊断和实时监控。

1、现代化污水处理控制系统的基本要求:

(1)远程采集与集中监控 

     工业污水处理控制系统设备分布于不同的车间或区域,使得控制系统I/O点特别分散。为减轻工人劳动强度和实现无人值守自动化监控,就需要控制系统能够实现数据的远程采集和设备的集中监控。控制核心设备对现场设备进行本地或远程的自动化控制系统,并对工艺流程进行全面、实时的监控显示,为生产、调度和管理提供必要的数据。

(2)控制核心高度集成化、模块化 

    控制系统高度集成化、模块化,系统能够满足数据采集与传输、逻辑运算,数据处理的要求。污水处理大部分是对输水泵和配水泵的逻辑控制,闭环控制只用在出水压力控制上,而逻辑控制是可编程序控制器PLC的传统应用领域。PLC不仅能够采集开关量信号、完成逻辑控制,其强大的模块化设计还可以扩展模拟量采集模块、通信模块完成不同数据的采集和保证数据的及时传输,另外PLC兼容性高、抗干扰能力强、功能扩展简单,因此使PLC成为目前工业控制系统的首选控制器。

污水处理控制系统.jpg

(3)自我诊断、报表生成、自我恢复等智能化功能

    通过对控制系统数据采集进行分析处理,判断系统运行情况,记录系统实时数据。当系统根据采集数据分析判断设备故障时,控制器自动运行保护程序,发出声光报警信号并生成报表。当技术人员排除现场设备故障后,控制器根据操作人员操作信号,自动恢复系统运行。目前先进的控制系统可以根据系统故障级别和分类,将故障信息分类发送到各个部门。 

(4)可靠、高速的传输介质 

    分布式智能控制系统的基本条件是具有可靠、高速的传输介质。传输介质目前有屏蔽双绞线、光纤、无线电台、工业以太网等形式。随着各种仪表的智能化,大多数智能仪表都带有通信接口和控制器连接,采用通信的方式,通过传输介质一次性采集多组数据成为智能仪表的发展方向。考虑本系统中各节点分散的特点,而且现场具有大变频和大电机等干扰源,采用有线很难绕开这些干扰,所以采用无线通讯,考虑无线以太网的高频特性,需投入较大做信号传递和覆盖,故决定用无线低频通讯方式,采用工业等级的支持工业通讯ASCII协议的无线模块。

2、控制系统硬件设计 

    污水处理控制系统站环境恶劣,操作和维护人员在中控室完成对整个污水站监控,并根据现场状态及时维护。污水站控制系统由PLC、变频器、压力传感器及上位机组成。本系统的控制核心为SIEMENS S7-300,硬件主要由电源、CPU、数字量输入输出、模拟量输入、通信单元等模块组成。控制系统主要完成数字、模拟信号采集,逻辑分析和控制,数字、模拟信号输出,数据通信控制等功能。变频器根据管网压力结合自带PID功能对电机进行调速,保持管网压力恒定。控制系统及污水处理状态采集到PLC中,通过WINCC在工业计算机实时显示。

3、控制系统软件设计 

    程序的编制采用模块化结构,针对污水处理的特点,把程序设计为电机控制子程序、参数采集程序、系统报警子程序和安全保护程序等。由于本系统设备比较集中,主控制采用SIEMENS公司S7-300控制器,因此系统采用SIEMENS通信模块CP340将污水处理各个单独的设备组成工业网络。上位机采用组态软件WinCC

4、污水站系统特点 

   (1)可靠的控制策略。远程自动控制、远程手动控制、就地控制三种控制方式保证系统安全启停。变频器、电机等设备都具有独立的控制且能够相互备用,即可以在自动方式下实现任意组合的连锁控制,又能在手动方式下独立控制。 

    (2)形象的监控见面,强大的报表功能。工业控制计算机显示污水处理工艺流程图、设备运行情况、运行趋势图、故障报警画面等。操作人员通过这些画面可以全面的了解污水处理运行情况,方便对设备进行操作。大大降低操作人员工作强度。 

污水处理控制系统.jpg

     基于PLC、变频器、无线通讯等设备组成的污水处理工业网络,很好的满足了现代化污水处理需求。采用Siemens公司的S7-300系列控制器,通过串口通讯功能,根据现场的不便布线特点,采用工业无线通讯,实现了数据远程采集与集中监控功能,大大降低了污水处理成本,目前该系统运行效果良好。

关于沈阳新华控制:

     作为自控系统的优秀服务商,合肥鸿昇自动化科技有限公司多年来致力于不同行业的自动化系统的研发和设计,始终坚守为行业客户提供最优质的自动化产品和自动化控制系统解决方案,已经为石油、化工、电力、酒精、纺织等众多企业用户成功实施了自控系统工程服务。同时合肥鸿昇自动化公司还专业设计、生产制作各种成套装置,包括PLC控制柜、低压开关柜、变频控制柜、控制台、控制箱等设备,并且可根据客户要求进行非标设计加工。



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