電廠鍋爐補水處理PLC控制系統(tǒng)及組態(tài)
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電廠鍋爐進行補給水處理，需要結合不同的水質情況而運用相應的處理技術開展工作，未經處理的水中含有多種固態(tài)雜質和液態(tài)雜質，形成水垢和大量沉積物，影響鍋爐的使用壽命。因此必須經過物理法、化學法、物理化學法和生物化學法等去除雜質。規(guī)范電廠鍋爐補給水處理工作，不但可以有效防止和減少鍋爐結垢、腐蝕及其蒸汽質量惡化而造成的事故，而且有利于促進電廠鍋爐運轉的安全、經濟、節(jié)能、環(huán)保。電廠鍋爐補給水的潔凈處理在鍋爐整體運轉中起著至關重要的作用。
2 controllogix系列plc應用設計
鍋爐補給水監(jiān)控系由電源柜、plc控制柜、操作員站組成。
鍋爐補給水系統(tǒng)選用rockwell公司controllogix系列plc。所有通過背板進行通訊的模塊均是基于生產者/客戶(producer/consumer)的模式。每個模塊占用一個單獨的槽位，并且模塊可以插在各種1756框架的任意槽位。更換模塊時無需斷開接線，用戶配線時將連接線接到可拆卸的端子排(rtbs)上，并將端子排插入模塊的前面。所有模塊均可以帶電插拔。光電隔離和數(shù)字濾波可有效地減少信號干擾。作為一種故障診斷幫助，在模塊的前面還設有狀態(tài)指示器，用于指示輸入或輸出以及故障狀態(tài)。i/o模塊可直接將故障情況報告給處理器。數(shù)字量i/o模塊覆蓋了從10v到265vac以及10v到146vdc的范圍，提供的繼電器觸點輸出模塊的范圍從10v到265vac或者5v到150vdc。模擬量信號的電壓范圍包括標準的模擬量輸入和輸出，以及直接的熱電偶及rtd溫度輸入信號。模擬量模塊的可選特性包括適用于干擾源及干擾環(huán)境下的數(shù)字濾波，以及每個i/o通道的量程選擇，以增加用戶的靈活性。模擬量模塊的綜合自診斷功能可以監(jiān)測: 輸入開路/開環(huán)監(jiān)測，板級故障監(jiān)測，針對上限的2個報警級別(hi和hi-hi)外加一個超物理量程報警，針對下限的2個報警級別(lo和lo-lo)外加一個低物理量程報警。工程單位換算使得輸入輸出模擬信號更容易使用。用于模擬量模塊故障的用戶配置輸出響應(終值或任何用戶自定義值)，以保證安全。模擬量模塊的狀態(tài)區(qū)可以為處理器提供信息用于報警和故障診斷。每個模塊針對rtb的機械鑰鎖可防止對模塊施加不適當?shù)碾妷骸Ｃ總€模塊與logix5555處理器之間的電子鑰鎖可防止用戶將錯誤的模塊類型或不同版本的模塊插入到該槽位。模塊是通過軟件來進行通道組態(tài)而不是通過撥碼開關或跳線器。模擬量模板數(shù)據(jù)精度可以達到ieee32位浮點或16位整數(shù)數(shù)據(jù)格式。
基于rockwell公司controllogix系列plc的冗余控制系統(tǒng)構成如圖1所示。
圖1 冗余架構的控制系統(tǒng)
3 系統(tǒng)工藝流程界面設計
3.1 工藝流程
工藝系統(tǒng)采用預處理系統(tǒng)由化學除鹽系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)三部份組成。此外，預處理加藥系統(tǒng)和加氨系統(tǒng)的控制也納入鍋爐補給水處理控制系統(tǒng)。
預處理系統(tǒng)工藝流程：主廠房來生水→機械攪拌澄清池→生水箱→生水泵→高效纖維過濾器→活性炭過濾器。
化學除鹽系統(tǒng)工藝流程：經預處理的清水→強酸陽浮床→除二氧化碳器→中間水箱→強堿陰浮床→混合離子交換器→除鹽水箱→除鹽水泵→主廠房。
加藥系統(tǒng)加藥系統(tǒng)是指化學除鹽系統(tǒng)中各離子交換器再生用酸堿的貯存和計量設備。加藥系統(tǒng)流程為：低位酸槽→高位酸槽→酸計量箱→酸噴射器→強酸陽浮床(和混合離子交換器)；低位堿槽→高位堿槽→堿計量箱→堿噴射器→強堿陰浮床(和混合離子交換器)。
3.2 工藝控制
(1)閥門控制邏輯：閥門控制邏輯如圖2所示。
圖2 閥門控制邏輯
(2)陽離子交換入口調節(jié)閥的控制：調節(jié)閥采用pid負反饋閉環(huán)自動控制，當中間水箱水位比設定值高時，減小閥門開度，當中間水箱水位比設定值低時，增大閥門開度，如圖3所示。
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