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        自動控制系統(tǒng)在宣鋼2號高爐脫鹽水站的應(yīng)用

        2012-12-31 00:00:00王海琴
        科技資訊 2012年25期


          摘 要:介紹了宣鋼2#高爐脫鹽水站二期自動控制系統(tǒng),簡單闡述了系統(tǒng)的組成、功能及實(shí)現(xiàn)方法。
          關(guān)鍵詞:脫鹽水 西門子控制
          中圖分類號:TP23文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2012)09(a)-0111-01
          隨著公司二次跨越發(fā)展,整體生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大,新建了2#2500m3高爐及其配套工程。2500m3高爐脫鹽水站主要負(fù)責(zé)為高爐爐墻水冷卻壁提供循環(huán)冷卻水和160t/h鍋爐供生產(chǎn)補(bǔ)給水,隨著新建2#高爐的建成,2008年建的一期脫鹽水站出現(xiàn)供水量不足,因此需要對一期工程改造并且擴(kuò)建二期工程。為了提高工藝系統(tǒng)的先進(jìn)性及節(jié)能效果,擴(kuò)建2#脫鹽水站制水系統(tǒng)應(yīng)用了反滲透技術(shù),使整體制水系統(tǒng)產(chǎn)水量大,脫鹽率高,藥劑消耗量少,出水水質(zhì)穩(wěn)定,離子交換樹脂壽命長,達(dá)到了降本節(jié)能的目的,并且對一期脫鹽水站做部分改造,因現(xiàn)場擴(kuò)建,采集點(diǎn)增加,因此采用西門子400控制系統(tǒng),而為了不影響正常生產(chǎn),決定原有西門子300控制系統(tǒng)不動,使它成為400控制系統(tǒng)的一個從站,形成一個完整的控制系統(tǒng)。
          1 系統(tǒng)及工藝概述
          除鹽水站采用膜法預(yù)脫鹽加混床化學(xué)除鹽工藝,系統(tǒng)流程為:廠區(qū)地下深井水水網(wǎng)來水→生水池→生水泵→多介質(zhì)過濾器→超濾裝置→超濾產(chǎn)水水池→反滲透系統(tǒng)供水泵→保安過濾器→RO給水高壓泵→反滲透脫鹽裝置→除炭器→中間水池→中間泵→混床→除鹽水箱→工藝用水點(diǎn)。
          2 自動過程控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)
          通訊網(wǎng)絡(luò)是自動化系統(tǒng)中的核心部件之一。本系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線用于現(xiàn)場工業(yè)應(yīng)用或過程通訊以及數(shù)據(jù)通訊。中控室操作員站與PLC之間、PLC與PLC之間通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接,傳輸速率為100M/bps。工業(yè)以太網(wǎng)提供符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3(以太網(wǎng))的強(qiáng)有力的單元網(wǎng)絡(luò)。PLC主站與遠(yuǎn)程I/O站之間采用高效的profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接。
          一期脫鹽水站采用的是西門子300控制系統(tǒng),二期脫鹽水站控制系統(tǒng)采用的是西門子400控制系統(tǒng),為了使兩套控制系統(tǒng)形成一個完整的系統(tǒng),在一期控制系統(tǒng)硬件不動的前提下,西門子400控制系統(tǒng)增加通訊模塊IM153PAMaster,通過Profibus電纜將CPU315與該通訊模塊連接,實(shí)現(xiàn)CPU414控制器與CPU315控制器的主從通訊。在程序設(shè)置中,首先導(dǎo)入GSD文件,在硬件連接中加入IM153PAMaster,再插入GSD文件下的CPU315-2DP。
          在CPU414控制系統(tǒng)中,設(shè)置GSD文件中CPU315的虛擬映射區(qū)如圖1。
          在CPU315-2DP的硬件設(shè)置中,設(shè)置CPU315DP口的對象屬性如圖2。
          通過以上設(shè)置,實(shí)現(xiàn)400系統(tǒng)與300系統(tǒng)主從站的通訊,使得CPU414能夠采集CPU315控制器的數(shù)據(jù)文件,在該設(shè)置中,CPU315控制系統(tǒng)中I/O模塊的Q24.0、I28.0分別對應(yīng)CPU414中I/O模塊的I72.0、Q72.0,兩套系統(tǒng)中共用兩臺反洗水泵,因此,主站400站點(diǎn)必須采集300站點(diǎn)反洗水泵的運(yùn)行、選擇信號。
          3 自動化系統(tǒng)組成
          自動化系統(tǒng)是由操作員站、工程師站、PLC主站、遠(yuǎn)程I/O站、就地控制柜/箱以及現(xiàn)場自動化儀表組成。
          3.1 超濾、反滲透控制系統(tǒng)
          整體控制系統(tǒng)采用了PLC全自動控制及上位計(jì)算機(jī)畫面顯示,實(shí)現(xiàn)除鹽水站從過濾、反滲透到脫鹽水系統(tǒng)全自動產(chǎn)水功能通過點(diǎn)擊畫面上的過濾系統(tǒng)全自動、反滲透系統(tǒng)全自動、脫鹽水系統(tǒng)全自動按鈕,就能使脫鹽水站各個系統(tǒng)全部達(dá)到自動功能,從而省去了繁瑣的手動操作步驟。
          超濾、反滲透控制系統(tǒng)均采用時間控制,按照工藝步序圖,通過時間累計(jì)控制超濾、反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行。基礎(chǔ)時間設(shè)置為秒,秒脈沖以CPU414控制器自帶的時鐘存儲器為基準(zhǔn),設(shè)置時鐘存儲器位字節(jié)為100,通過加法累計(jì)設(shè)置分鐘脈沖,實(shí)現(xiàn)順序控制,依次為超濾、反滲透控制系統(tǒng)均有兩套,手動選擇任一控制系統(tǒng)設(shè)備,該系統(tǒng)自動運(yùn)行,調(diào)試期間,系統(tǒng)啟動前適當(dāng)加延時,防止水壓過大漏水。
          3.2 多介質(zhì)過濾器控制系統(tǒng)
          多介質(zhì)過濾器一共九臺,每一臺也是采用時間順序控制,依次實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、水洗、汽洗過程,當(dāng)過濾器進(jìn)口差壓大于設(shè)定值時,自動反洗,當(dāng)多臺過濾器滿足反洗條件時,由低到高依次進(jìn)行反洗操作。在過濾器進(jìn)口處需要加藥,加藥泵頻率根據(jù)多介質(zhì)過濾器總進(jìn)水流量調(diào)節(jié),原水流量0~500m3/h,頻率與流量成正比,而原水泵頻率采用恒壓控制。
          4 結(jié)語
          該控制系統(tǒng)運(yùn)行以來,水處理質(zhì)量得到進(jìn)一步提高,為宣鋼各用水單位提供強(qiáng)有力的保障,全自動化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),降低了崗位人員的操作強(qiáng)度。二期水處理系統(tǒng)與一期系統(tǒng)溶為一體,成為一個完整的自動化系統(tǒng),為將來的維護(hù)帶來方

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