摘 要：文章對我公司二、三期新建機組化學(xué)水處理程控改造進行了總結(jié)，并詳細闡述了化水程控改造的意義及控制要點。

關(guān)鍵詞：水處理程控；改造；PLC程序

1 概述

2005年我公司二、三期擴建化學(xué)新上一套制水單元系列，整個工藝過程十分復(fù)雜。由于手動操作勞動強度大，所以不宜采用手動操作。而一般水處理程序器的靈活性和可靠性都比較差，使用和維護起來比較麻煩。此外，一般的水處理程序器還需要配置大量的繼電器及其配線。

2 化學(xué)水處理程控改造PLC的工作原理及控制要求

我公司化學(xué)水處理系統(tǒng)的運行方式為一級除鹽加混床。由于離子交換劑在交換器中有一定的使用時效，如果在水的除鹽過程中交換劑失效后沒有及時采取行動，則會導(dǎo)致除鹽水水質(zhì)劣化。工作人員發(fā)現(xiàn)交換劑失效以后，要立即采取措施，停止系統(tǒng)運行，對交換劑進行反洗，反洗結(jié)束后，用酸（或堿）溶液對交換劑進行再生處理，最終達到恢復(fù)交換劑交換能力的目的。下一步就可以將反洗過的交換劑繼續(xù)投入使用，經(jīng)過不斷地運行反洗再運行直到滿足水質(zhì)要求。在程控改造PLC制水的過程中，由工業(yè)電導(dǎo)率儀負責(zé)監(jiān)督并監(jiān)測交換器的出水質(zhì)量是否合格。10微西/厘米是一級除鹽水導(dǎo)電率的一個臨界點，一旦一級除鹽水導(dǎo)電率超過10微西/厘米，系統(tǒng)就會自動停止運行。在設(shè)備整個的運行過程中，有些設(shè)備不能直接用輸出繼電器帶動，必須通過中間繼電器，此時就要啟動相應(yīng)的泵或風(fēng)機。

3 改造方案

（1）化學(xué)水處理系統(tǒng)控制設(shè)備選用了與1號機組DCS系統(tǒng)相同的硬件設(shè)備，即施耐德公司的MODICON昆騰140系列控制設(shè)備。它共設(shè)計兩個控制站，采用單網(wǎng)雙卡雙機熱備用的方式。此外每個控制站都預(yù)留了與1號機組DCS系統(tǒng)通訊的MB+接口。

（2）控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用遠程式結(jié)構(gòu)，共設(shè)計有四個遠程站，遠程控制站與控制站主機的通信需要通過通訊適配器操作。為了提高系統(tǒng)運行的可靠性，遠程通信接口采用了雙口。

（3）控制系統(tǒng)的上位機監(jiān)控軟件出自Intellution公司，由一個操作員站和一個工程師站組成其控制系統(tǒng)。

（4）所有的開關(guān)量輸出通道均采用歐姆龍繼電器進行隔離以提高控制系統(tǒng)運行的可靠性。

（5）化學(xué)水處理控制室內(nèi)的監(jiān)控盤臺全部取消，盤臺上面的監(jiān)視儀表、開關(guān)、按扭全部進入控制系統(tǒng)實現(xiàn)微機監(jiān)控。同時在原位置重新布置六面機柜，包括一面電源柜，一面變送器柜，四面控制柜。

（6）系統(tǒng)采用兩路交流220伏電源進行供電，并配有全自動電源切換器，同時直流24伏電源也采用雙電源箱供電。

（7）系統(tǒng)電源柜內(nèi)安裝的主要設(shè)備有全自動電源切換器及其附屬器件，到各控制柜及就地設(shè)備的220伏分電源開關(guān)。

（8）系統(tǒng)變送器柜內(nèi)安裝的主要設(shè)備是二十二臺轉(zhuǎn)機、泵的電流變送器及其附屬器件，電流變送器的輸出信號送到控制柜進行數(shù)據(jù)采集和CRT顯示。

（9）系統(tǒng)四臺控制柜內(nèi)安裝的主要設(shè)備是四個遠程站及24伏電源箱、電源開關(guān)、輸出繼電器等附屬器件。

（10）化學(xué)水處理系統(tǒng)原有的聯(lián)鎖、報警、自動調(diào)節(jié)功能全部保留，并由新的控制設(shè)備（PLC控制器）來實現(xiàn)。十三臺變頻泵的遠方控制也由微機操作來實現(xiàn)。

（11）由于一期的控制電纜全部保留，因長度不夠，絕大部分需要焊接。一期原有的槽盒電纜由于寬度不夠（30厘米），需更換成40厘米的槽盒，換下來的槽盒可用到二期。

（12）對于部分化學(xué)分析儀表和部分液位計，由于對化學(xué)水程控的影響不大，本次改造不上，待條件允許時再上（但在控制系統(tǒng)留有I/O接口），具體名稱見設(shè)備清單。

（13）一期化學(xué)水處理系統(tǒng)在改造前及改造期間，需要對系統(tǒng)做臨時的措施。微機監(jiān)控系統(tǒng)的人機介面應(yīng)依據(jù)一、二化學(xué)水處理系統(tǒng)的情況進行統(tǒng)一繪制。

4 控制裝置構(gòu)成

化學(xué)水處理的控制裝置由一個CPU裝置和三個I/O擴展裝置組構(gòu)成?？刂蒲b置的功能和任務(wù)是負責(zé)控制整個系統(tǒng)的正常運行。其中共有五個開關(guān)量輸入單元ID218作為控制裝置的現(xiàn)場開關(guān)量輸入用。而作為控制裝置輸出用的有19個輸出單元OC221以及1個晶體管輸出單元OC411。此外，控制裝置中用于與上位機通訊有一個鏈接單元LK-201。C1000H內(nèi)部都是無觸點電路，這些無觸點電路與各種控制元件等效。除此之外，還有輸出繼電器提供一個常開觸點能使用戶強制電氣單元或執(zhí)行單元。操作臺臺面上的采集輸入信號在整個系統(tǒng)運行中起到至關(guān)重要的作用?？刂蒲b置通過它輸出信號驅(qū)動負載動作。采集輸入信號包括選擇開關(guān)、按鈕、儀表等，它們必須經(jīng)CPU處理后才能起到作用。

5 PLC程序

5.1 反洗

當(dāng)陽床失效后，如果00404接通，則自動控制開關(guān)00402接通，此時內(nèi)部繼電器05201通電，導(dǎo)致與它相關(guān)的觸點動作，接著內(nèi)部繼電器05201通電，反洗定時器TIM032、TIM033開始計時后，系統(tǒng)開始反洗。CNT033的計數(shù)輸入為T032，每當(dāng)T032計達到60秒時，CNT033計數(shù)減1。當(dāng)CNT033減夠15時，計數(shù)器自動清零。輸出繼電器02603、02602帶電，將反洗出水門和反洗進水打開，啟動自用泵。

5.2 預(yù)噴射

定時器CNT033到達15分鐘時，反洗規(guī)定時間達到，繼電器05201失電，此時反洗過程結(jié)束，各閥門進入關(guān)閉狀態(tài)。此時內(nèi)部繼電器05202帶電，反洗定時器TIM034、CNT035開始計時后，然后輸出繼電器02603、02606、01300帶電，最后打開進酸門、噴射器進水門和反洗排水門，自用泵啟動。

5.3 再生

當(dāng)定時器CNT035到達5分鐘時，預(yù)噴射規(guī)定時間到達，繼電器05202失電，預(yù)噴射過程結(jié)束，各閥門關(guān)閉。同時，內(nèi)部繼電器05203帶電，啟動預(yù)噴射定時器TIM036、CNT037，輸出繼電器02603、02606、01300、01301帶電，此時打開進酸門、噴射器進水門、計量箱出酸門和反洗排水門，自用泵開始啟動。

5.4 置換

當(dāng)定時器CNT037到達80分鐘時，再生規(guī)定時間到達，繼電器05203失電，整個再生過程結(jié)束，各閥門進入關(guān)閉狀態(tài)。此時內(nèi)部繼電器05204帶電，接著分別將置換定時器TIM038、CNT039啟動，輸出繼電器02603、02606、01300帶電，最后依次把進酸門、噴射器進水門和反洗排水門打開，自用泵啟動。

5.5 正洗

當(dāng)置換時間滿60分鐘時，繼電器05204失電，至此整個置換過程結(jié)束，各閥門均進入關(guān)閉狀態(tài)。此時內(nèi)部繼電器05205帶電，正洗定時器TIM040和CNT041開始計時后，輸出繼電器02605、02600帶電，然后打開正洗排水門和進水門，自用泵開始進入工作狀態(tài)。

5.6 備用

定時器CNT041達到35分鐘時，正洗結(jié)束，繼電器05205失電，正洗過程的閥門均關(guān)閉。同時內(nèi)部繼電器06000帶電，CNT041復(fù)位，設(shè)備進入備用狀態(tài)，備用指示燈開啟。

5.7 運行

當(dāng)制水條件滿足，發(fā)出繼電器00403帶電的指令，指令作用后其常閉觸點斷開，最后導(dǎo)致06000失電。此時設(shè)備的備用狀態(tài)結(jié)束，接著啟動制水按鈕00400就可以進行制水。這就是水處理程序進行循環(huán)操作的過程。

參考文獻

[1]Q/CDT-CCSCC 106 0401-2013.化學(xué)檢修規(guī)程[S].

[2]Q/CDT-CCSCC 105 0401-2013.200MW機組化學(xué)運行規(guī)程[S].

[3]施耐德昆騰PLC熱備系統(tǒng)手冊[S].