小型可编程逻辑控制器在水处理系统的应用

2007年04月09日 13:43来源：烟台勾股通信技术有限公司 >>进入该公司展台人气：765

一．马钢CSP水处理自动化控制的概况：
马钢热轧薄板CSP所配套的水处理系统，总装机容量17000kW；总供水能力56030 m3/h；循环水量25650 m3/h（净循环6487 m3/h、连铸浊循环2700 m3/h、连轧浊循环7833 m3/h、层流浊循环8630 m3/h）；电力变压器9台（1600kVA六台、800kVA一台），整流变压器4台（2000kVA×2、4000kVA×2）。自动化控制采用两套GE90-30系统，双机热备，控制区域内循环泵房的37台机组、层流的14台机组、连铸旋流池的5台机组、轧钢旋流池的6台机组、平流池的10台机组、12座冷却塔、21座高速过滤器等水处理设备的自动化运行。
设备的控制模式有：
1. 集中控制运行及备用机组的启动、停止；
2. 备用机组在运行机组故障时的自动投入；
3. 备用机组的不同状态下的不同投入；
4. 备用机组的水位控制状态；
5. 有变频器的恒压供水控制；
6. 有变频器的恒流量供水控制；
7. 设备的时间性控制；
二．小型可编程逻辑控制器的优势：
小型可编程控制器具有的有点有：
1. 结构紧凑；
2. 成本较低；
3. 简短的指令处理时间，缩短了循环周期；
4. 高速计数开创了其它应用范围；
5. 高速中断处理使单机对过程事件能进行快速响应；
6. 可通过增加性能的模块化扩充能力；
7. 丰富的指令集用于方便、快速地处理zui复杂的问题；
8. 操作及软件界面简单，灵活；
三．小型可编程逻辑控制器在CSP水处理系统中的实际应用
S7-200在恒压供水中的应用
SIMATIC S7-200系列可编程序控制器（PLC）是德国西门子公司的产品。S7-200 PLC是SIMATIC S7家族中的小型可编程序控制器S7-200有着强大的组网能力、友好易用的编程软件、*的性价比和不断的创新成为市场上众多小型可编程序控制器的。产品包括新PLC224XP，升级CPU221、CPU222、CPU224、CPU226以及用户可以自行定制的文本显示器TD200C。新一代S7-200PLC新增了数据归档、配方以及PID自整定等功能，能够更好的满足用户不断提高的控制需求。
LOGO!在排水泵中的应用
LOGO!即小型可编程序逻辑控制器。它诞生于1996年，LOGO!的出现，*了继电器与PLC之间的技术空间。为用户提供了简单灵活、得心应手的解决方案。用户可以随心所欲的设计程序，轻松完成各种控制任务。
LOGO! 不是PLC，不具备数学运算功能。但它在很多方面优于PLC。LOGO!本身集成了编程能力，用户只需使用LOGO!面板上的键盘与屏幕，就可轻松编写控制程序并可随时修改程序以及调整参数设置。继电器输出的LOGO!的承载电流高达10A，无需中间继电器与接触器，可直接接入负载。LOGO!提供了12V、24V和115~240V三种工作电压等级，可适用于各种不同的应用场合。
LOGO!也不是继电器，而更加优于传统的继电器。它的外部接线极其简单，只需要连接输入和输出，由于内部集成了多种继电器功能，通过小小的一块LOGO!就可实现复杂的继电器控制任务。
LOGO!编程软件不仅提供了功能块的编程方式，还提供了梯形图的编程模式，两种模式之间可随意切换，无需担心，它的离线模拟功能可检测程序执行结果或模拟现场控制。在楼梯照明、门控系统、包装控制系统、水泵控制系统以及特殊车辆控制系统等众多行业中大显身手！
CSP水处理的污泥系统中浓缩池上清液溢流池原先设计两台自吸泵进行水位控制，由于设计及选型问题，造成两台自吸泵频繁开启，设备故障率居高不下，后决定用一台17.5KW的潜污泵替代现有两台自吸泵，控制不进入现有PLC控制体系，*由LOGO!进行控制，要求达到的控制结果是：
1. 在达到高水位时，潜污泵开启；
2. 潜污泵开启5秒后打开出水电动阀；
3. 出水电动阀40秒未开到位潜污泵自动停机，避免闭阀运行，保护潜污泵；
4. 在水位下降至低水位时阀门关闭；
5. 阀门关闭后潜污泵停止运行；
根据以上生产提出的要求采用LOGO!230R作为控制核心，设定：开关量输入 I1------高水位；I2------低水位；I3------阀开到位；I4------阀关到位。开关量输出0.0-----水泵启动；0.1-----阀门开启；0.2-----阀门关闭。通过LOGO!230R上的控制面板输入程序，投入运行达到很好效果。但是由于水位采用浮球采集高低水位开关量，性能上依然存在不稳定的因素并且由于蓄水池容积较小，潜污泵的开停还是较为频繁，下一步将通过水位的模拟量来参与控制，并且由水位的模拟量来控制阀门的开启度来降低潜污泵的启停次数，更加优化生产，降低设备故障水平。
三菱FX1N-24M在刮油刮渣机上的应用
三菱FX1N系列小型可编程控制器，是日本三菱公司开发的成熟产品，该产品拥有强大的网络通讯功能，运算功能，可拓展性等等优势，CSP水处理系统将该系列产品用于原有刮油刮渣机的改造上，原有控制器由于选型过老，产品已经不生产，在发生故障后无法更换，用三菱FX1N-24M小型可编程控制器进行了升级替换。
现场刮油刮渣机要求达到如下的工作状态：
1) 行车起始位置在出水端，且刮泥板下降到位、刮油板下降到位。
2) 开机→行车慢速前进→前进到位→停行车、刮泥板上升、刮油板上升→刮泥板上升到位、刮油板上升到位→停刮泥板、停刮油板、行车快速后退→后退到位→停行车、刮泥板下降、刮油板下降→刮泥板下降到位停、刮油板下降到位停→等待下次开机。
3) 半程运行：行车后退至池长1/3处（进水端向出水端方向），停行车，重新刮泥一次。
4) 自动运行：行车后退到位且刮泥板下降到位、刮油板下降到位，开始计时，等到设定时间，自动开机运行。
5) 若不要刮油，将刮油开关旋至“关”位置，行车后退时不刮油。

现场技术人员根据设备工艺要求，将FX1N-24M的I/O点进行了如下的配置，并将程序进行了优化。使故障设备很快恢复了生产，并根据现场的要求，设置了刮油刮渣机夜间无人职守下的自动运行模式，和自动故障检测报警功能，充分的发挥了设备的自动化优势，为生产和设备维护提供了极大的方便，有力的保证了主线的生产需要。
四．小型可编程逻辑控制器在自动化系统中的发展空间
现代化生产是快节奏，益，高自动化的一种生产模式，使得大型PLC系统成为工业自动化的主角，使生产中成千上万的的控制点被整合在一个自动化系统中。但是生产是不断变化的，设备不断增加更新，工艺也是被不断优化，但是在如水处理系统这种面大点多的系统中，往往有一些角落在这种大系统下变得比较尴尬，小型可编程控制器正好可以弥补这种缺陷，在水处理的单体净化设备上可以充分发挥小型可编程控制器的优势，并且可以达到无人值守，自动按要求运行，自动检测故障；在远离系统的个别点上，*可以交给小型可编程控制器，由他替代人力去工作；另一个方面对于老系统的改造方面，小型可编程控制器的使用，可以使改造变的更简单，费用更小，时间更短，是自动化系统中的轻骑兵。

关键词：电力变压器整流变压器

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