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        西門子PLC和精簡屏在銅回收系統(tǒng)中的應用

        2022-02-21 00:54:55樓華敏
        科技信息·學術版 2022年3期
        關鍵詞:可編程控制器自動化

        樓華敏

        摘要:采用可編程邏輯控制器PLC和精簡屏,應用于某衛(wèi)浴塑料廠銅回收系統(tǒng)中;并結合工藝,描述PLC及精簡屏的自動化系統(tǒng)結構、配置及設計,闡述了其在工程中的優(yōu)勢和發(fā)展。

        關鍵詞:可編程控制器;PLC;屏;銅回收;自動化

        Abstract: Programmable Logic Controller (PLC) and streamlined screen, applied to a sanitary plastic plant copper recovery system application; and bonding process, describing screen PLC automation systems and streamlining the structure, configuration and design, describes its project advantages and development.

        Keywords: PLC; PLC; screen; copper recovery; Automation

        1引言

        “五水共治”是推進全國新一輪改革發(fā)展的關鍵之策,治污一直是當前迫在眉睫的工作,而電鍍、化工等廢水中含有大量的Cu2+,對環(huán)境和生物都存在不可逆轉的危害,為此一系列治污系統(tǒng)應運而生,而與此配套的電氣自動化顯得尤為重要。另外,隨著經濟的發(fā)展,人工的成本也在急速上漲,原來傳統(tǒng)的手工操作,陸續(xù)被自動化程度較高的設備替代。尤其在一些高污染的環(huán)境下,人力資源顯得尤為緊張,因此迫切的需要一套成熟穩(wěn)定的系統(tǒng),節(jié)約能源。

        2 工藝流程和控制要求

        該廠主要處理塑料電鍍件,根據不同的電鍍工藝及流程,廢水分為:含銅廢水、含鎳廢水、含鉻廢水。根據數據顯示,該廢水的廢水量為:250m3/d,系統(tǒng)運行時間為24h/d。

        以含銅廢水為例,含銅廢水是PH=2左右的酸性廢水,處理流程依次為預沉、樹脂吸附、UF預過濾和NF濃縮工藝,實現銅離子濃度濃縮到20g/l的效果,然后送到電解工段,實現99%的回收。樹脂吸附主要吸附有機物,其自動化處理主要體現在閥門的切換,設置必要的氣動閥門,減少人工操作。膜法濃縮階段采用全自動化控制系統(tǒng),控制要求:前段樹脂處理的出水經超濾循環(huán)泵進入超濾膜系統(tǒng),超濾濃水回流至超濾原水箱,產水進入濃縮水箱A。超濾每運行20分鐘反沖洗一次。濃縮水箱A先經增壓泵進入精密過濾器,再由高壓泵加壓進入NF膜濃縮系統(tǒng),NF濃水有兩個去處,分別為濃縮水箱A和濃縮水箱B,當濃水的比重達到設定值時濃縮液進入濃縮水箱B,NF產水進入NF產水箱,通過泵打至回用水使用點。

        3. 自動控制設計

        整個廢水站分為3層,根據現場工地的實際性,保證污水處理過程當中的安全可靠性和生產的連續(xù)性,提高自動化水平,控制系統(tǒng)采用研華工控機、西門子S7-300可編程控制器、西門子7寸精簡屏等組成的控制系統(tǒng)硬件結構。該系統(tǒng)為現場分布式控制、集中監(jiān)視的全自動化、智能化控制系統(tǒng),現場儀表通過信號采集統(tǒng)一在工控機上顯示,并且記錄,為后期系統(tǒng)更加穩(wěn)定運行提供保證。系統(tǒng)通過總線把現場的若干站點跟中控室緊密連接起來,提高準確性和施工效率,并且實現數據的實時記錄、故障報警、狀態(tài)監(jiān)測、動態(tài)顯示、報表分析,這些給系統(tǒng)工藝的分析提供了有力的數據,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

        3.1 系統(tǒng)的結構和功能

        根據銅濃縮工藝,本工藝自動化監(jiān)控系統(tǒng)的IO點數如下:

        由于該系統(tǒng)采用的是膜法濃縮,控制點數多為自動閥門,根據實際的IO點數優(yōu)選一款s7-300的314-2pn/dp作為主處理器,現場設置遠程IO,用DP總線將現場與CPU連接起來,避免了傳統(tǒng)的控制信號來回接線;控制室選擇研華37寸工控機作為工程站,工程站間及與CPU間連接選擇成熟的以太網連接,接線方便;另考慮到突發(fā)斷電的情況,配置了6KVA的山特在線式UPS電源,保證了數據的及時儲存。

        4. 軟件設計:

        工程師站選用西門子wincc7.0系統(tǒng),能實現現場所有自動化儀表、水泵等的實時狀態(tài)反饋、記錄、存儲,以及分時存儲、自動輸出、打印報表等人性化功能及界面,把一套冰冷的機械設備展現的活靈活現。精簡屏選用的是西門子最新的博圖V12編程軟件,畫面編輯簡單明了。

        5? 系統(tǒng)的優(yōu)勢及缺點:

        優(yōu)點:

        1)在中心控制室內能對全系統(tǒng)被控設備進行在線實時在線控制,S7-300替代傳統(tǒng)的手工操作,避免了繁瑣的人工操作,減少不必要的誤差。系統(tǒng)將程序自動接收的比重數據反饋給處理器,直到膜濃縮設備將銅濃縮到20g;

        2)工程師站集中顯示控制點,在操作間能看到全廠的設備運行狀態(tài),節(jié)省巡邏時間,自動記錄數據,減少人工時間;

        3)現場觸摸屏替代傳統(tǒng)的旋鈕、指示燈,減少柜內硬件接線,減少控制線,操作面板清爽直觀。按不同操作級別分級加密,并記錄操作人員信息及操作信息。

        缺點:

        前期,對系統(tǒng)開發(fā)時,需投入較多的時間去組態(tài)和編程,調試時間增加;另外,操作及維護工程師也需要有較強的自動化知識。

        6. 結束語

        21世紀,人類對環(huán)境要求越來越高,工業(yè)環(huán)保事業(yè)飛速發(fā)展,人工成本普遍上漲,工業(yè)自動化的普遍應用迫在眉睫。

        參考文獻:

        [1]劉鵬魁. PLC自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化設計 [J].? 化工設計通訊. 2017(01)

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