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西门子PLC在海化纯碱厂软化水工程中的应用

作者:吴从金2009.05.06阅读 8987

  一、工程简介
  本工程为山东海化股份有限公司600kt/a纯碱工程软化水项目。总装机容量190KW,主要大功率设备是水泵。其中2台软水供水泵。单台功率为75KW,1台变频增压泵,功率为15KW,2台再生泵功率为7.5KW,实际常用功率85KW,备用功率75KWwww.cechina.cn,不常用功率25KW。
  本工程一期建设为180T/H软化水,最终建成360T/H软化水。
  本工程使用原水来自水库的地表水,通过管道输送到本工程。管网水压最低为0.3Mpawww.cechina.cn,水质受季节影响比较大。
  由于原水压力不稳定,自来水的供水压力受其它用水点用水量的影响,在用水高峰期供水压力下降,应在进水管道上设置一套增压系统以保证系统节能运行,同时满足系统的恒压变量供水要求。
  控制水平:系统实现全自动控制。要求通过可编程器加上位计算机实现。
  系统范围:180T/H软化水整个系统设备,管道,整个控制系统。
  二、软化水系统总要求
  1.系统净产水量:Q≥180m³/h
  2.总出水硬度:≤0.03mg/L
  3.供水方式:连续供水;
  4.控制方式:全自动控制。
  三、工艺流程
  1、制水工艺流程

制水工艺流程


  2、
系统再生工艺

系统再生工艺


  四、PLC控制系统概述
  1、自控系统方案
  本软化水处理工程采用开放式的射线式结构,系统由研华工控机及西门子PLC组成,两者都安装在软水站近旁的控制室内。水处理系统中的水箱液位,水泵压力
  ,阀门位置,水泵运行、故障信号,都通过控制电缆一一对应至PLC的输入端。其中气动阀门,水泵运行、故障信号为数字量,其它连续变量为4-20mA模拟量。全系统共设有256个数字点、24个模拟点、128个数字输出点。工控机和PLC采用MPI电缆连接。PLC中的数据和开关状态通过MPI电缆,用通讯方式连至PC工控机。
  PLC选用西门子S7300,使用工控机对它进行编程和运行监控;控制功能用STEP7编程实现,STEP7提供3种编程语言格式,包括梯形图、语句表、功能表;本系统采用的是梯形图编程语言。如何使程序结构最好而又使程序代码最简,对提高PLC系统的性能非常重要。该系统采用单线程编程,循环中断块OB35完成对各子程序标志位的置位,其循环时间设为100ms,主程序OB1通过判断子程序的标志位来分别调用各子程序。PLC的输出点全部控制中间继电器,中间继电器的常开触点控制现场柜中的电磁阀和水泵接触器,通过现场柜上的三位转换开关,直接控制水泵和阀门。
  2、PC工控机
  PC工控机为台湾研华产品,配置为P4/1.7G/30G/256M,三星21”彩显(CRT),PC机上装有(Windows2000、CAD2002、WORD、EXCEL等基本软件,还装有SETP7V5.2PLC编程软件和WinccV5.1组态软件。工控机系统由1000VA
  UPS供电,它的232串口通过MPI适配器连接S7300PLC的编程口。PC机可作为工程师站对PLC进行编程,编程完毕后CONTROL ENGINEERING China版权所有,可作为操作员站监控系统的运行。打印机使用是EPSON公司的LQ-1600-KIII
  型打印机。
  3、网络功能
  现在使用的是工控机和PLC之间的小型工业以态网络,使用交换机连接PC机和PLC,既可编制程序,还可通讯监控。因为工控机使用的是组态软件带有OPL接口软件。软水处理系统完成调试投入正常运行后,工控机挂接的以太网,可与任一台装有组态软件,并带有OPL功能的计算机相连接。
  五、WINCC5.1主要功能及特性
  与国内外同类产品相比,WINCC5.1组态软件具有以下特点:
  1、全中文、可视化、面向窗口组态开发界面,符合中国人的使用习惯和要求,真正的32位程序,支持多任务、多线程、可运行于Microsoft
  Windows95/98/Me/NT/2000等多种操作系统;
  2、庞大的标准图形库、完备的绘图工具集以及丰富的多媒体支持,使您能够快速地开发出集图像、声音、动画等于一体的漂亮、生动的工程画面;
  3、全新的ActiveX动画构件,包括存盘数据处理、条件曲线、计划曲线、相对曲线、多行文本、通用棒图等、使您能够更方便、更灵活地处理、显示生产数据。
  4、支持目前绝大多数硬件设备控制工程网版权所有,同时可以方便地定制各种设备驱动;此外独特的组态环境调试与灵活的设备操作命令相结合,使硬件设备与软件系统间的配合天衣无缝。
  5、简单易学的类Basic脚本语方与丰富的MCGS策略构件CONTROL ENGINEERING China版权所有,使您能够轻而易举的开发出复杂的流程控制系统。
  6、强大的数据处理功能,能够对工业现场产生的数据以各种方式进行统计处理,使您能够在第一时间获得有关现场情况的第一手数据。
  7、方便的报警设置、丰富的报警类型、报警存贮与应答、实时打印报警报表以灵活的报警处理函数,使您能够方便、及时、准确地捕捉到任何报警信息。
  8、完善
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