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PLC控制系统在高线水处理上的应用

时间:2011-04-24  作者:秩名

论文导读:利用组态王、PROFIBUS总线和PLC技术完成水处理远程监控控制。组态平台为工控组态软件KingView6.0。现场总线以太网,PLC控制系统在高线水处理上的应用。
关键词:PLC,现场总线以太网,组态软件
 

1 前言

安钢高线水处理系统采用了工业自动化技术与计算机网络技术,利用组态王、PROFIBUS总线和PLC技术完成水处理远程监控控制。论文参考,现场总线以太网。在完善提高基础自动控制同时,将各系统的设备监测信号及生产数据连接起来,对压力波动、温度变化和液位等现场数据进行实时监视和分析处理,实现集过程控制与生产管理于一体的现代化高效管理。论文参考,现场总线以太网。

2 水处理工艺流程

高线水处理系统大体分为净循环水系统、浊循环水系统、软水系统、事故水系统以及给排水系统。水处理系统的工艺流程:冷却水由净循环供水泵组、浊循环供水泵组加压后送至各用水点,经过现场冷却设备后水温升高到约50℃并含有大量污油、铁鳞、污泥等,经过冲氧化铁皮供水泵组将水经冲渣沟至旋流池,在旋流池内沉淀、由平流池供水泵组加压后送至平流沉淀池、经过二次去油、去渣,由过滤器后送至冷却塔、冷却后温度低于35℃。流回浊循环水池,再由净循环、浊循环泵组加压后送用水点循环使用。

3 水处理PLC控制系统硬件设计

根据水处理系统规模,系统主要有上位监控机、SIMENSS7-300可编程控制器、DX220无纸记录仪、prfibus-DP总线通讯设备、ethernet通讯设备等。论文参考,现场总线以太网。论文参考,现场总线以太网。

基础自动控制系统采用SIMENS S7-300 CPU 318-2(6SE7 318-2AJ00-0AB0)可编程序控制器,二个中央槽架之间由UR0的IM360(6SE7360-3AA01-0AA0)与UR1上的IM361(6SE7 361-3CA01-0AA0)模块相连接,现场配有9台ET200M,PLC和工控机之间通过PROFIBUS-DP总线进行通讯。过程量采集使用两台DX220无纸记录仪,与工控机之间通过ethernet通讯。上位机采用DELL GX-240(P4 1.7G/256M/80G)主机,构成一套完整的控制与监控配置方案。

水处理控制系统通过带有PROFIBUS-DP主/从接口的中央处理单元,采用分布式I/O、PROFIBUS-DP现场总线控制,同远程ET200站构成分布式控制系统,结合组态王操作画面,实现远程控制;通过工业以太网与DX220无纸记录仪的通讯,实现组态王过程参数画面监控,进而达到了现场工艺生产要求。

现场总线以太网控制系统采用就地手动、上位机点操和集中自动监控系统三种控制方法相组合,现场采用33块6ES7321-1BL00-0AA0输入模板,输入点数998点,输出采用22块6ES7322-1BH00-0AA0输出模板,输出点数503点,有关硬件组态及模块安装位置见附图1,主要用于操作方式的选择、水泵运行、压力、水位、电动蝶阀限位、水泵起停、电动蝶阀开闭,备用泵自投以及指示灯显示和远程画面等。两台DX220无纸记录仪均为16通道模拟量输入回路,主要采集水温、水流量、水压等参数,用于画面的报警与显示。

图1 系统构成示意图

4 水处理控制系统软件设计

水处理控制系统软件按照工艺过程和控制设计,编程软件采用西门子STEP7编程软件,其最大的特点是采用了块结构的方式。对于许多工艺控制条件相同的设备,只编制一个功能块(FBs),在组织块中通过调用赋予不同数据块的功能块,来控制相对应的同类设备,在程序的调试和修改中,只需修改FB,即可实现对同类所有设备控制的修改。

5 实时监控

上位机软件采用Windows2000操作系统,组态平台为工控组态软件KingView6.0。上位机实现的功能为:数字显示水处理系统中的液位、管道压力、进出水流量实时值与累积值、水温度。论文参考,现场总线以太网。按照水处理自动化的要求,对一些实时参数以及历史数据进行汇总记录,生成各类组态王报表,或者将数据输出到SQL数据库中进行记录。各设备的运行、故障等状态显示,各设备的启动、停止操作,并进行操作记录,以便查询;出现每个设备故障时发出声音报警并记录故障情况(故障时刻、故障类型等),方便进行事故分析。论文参考,现场总线以太网。重要参数、报警、故障都可以报表打印。

6 结语

该系统自投入运行以来,稳定可靠,在线修改和调试方便,给操作人员和维护人员带来很大方便,在高产稳产、降低能耗和安全环保等方面发挥了很大作用,进一步推动了水处理自动控制系统的广泛应用。


参考文献:
[1]廖常初主编,PLC编程及应用,机械工业出版社,2002。
[2]郑晟、巩建平、张学主编,现代可编程控制器原理与应用,科学出版社,1999。
[6]贾庆勇主编,高线机组水处理操作监控系统的开发,河南冶金,2003
 

 

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