无水处理自动控制 热电厂水处理
郑州纽路普科技有限公司
中国 郑州
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纽路普
型号
无
水处理自动控制系统由郑州纽路普科技有限公司提供赞助。公司集设计、研发、生产、销售和服务为一体，是具有丰富实践经验和优良传统的高新技术企业。如今公司于2013底至2014年五一期间举行大优惠活动！望新老顾客多多进行参与！
热电厂水处理工艺复杂，控制要求精度高，为保证设备长期稳定运行，设计了水处理自动控制系统。系统采用控制级（PLC）+监控级(HMI)二级计算机控制结构、仪电合一控制方式对主要生产工艺流程进行自动化控制，实现生产设备启停、联锁保护、PID回路调节及数据采集处理等控制功能。
电厂拥有2座2×35t/h燃气锅炉，锅炉每天需要导电率不大于0.2μs/cm、二氧化硅不大于20μg/L、硬度约为0的合格水约250t。目前，锅炉用水主要来源于矿山井下来水，水质成分复杂，且水处理现场分布广、生产设备多，因此必须配以完善、高效的控制系统才能保证设备的长期稳定运行。为此设计了热电厂水处理自动化控制系统，系统采用先进的PLC系统，配以控制精确的手操器，实现水处理工艺流程的过程控制和状态监控。
工艺流程及控制范围
热电厂水处理系统主要由预处理系统、反渗透（RO）脱盐系统和深度除盐系统组成，另外还包括过滤器反洗系统、RO清洗系统、阻垢剂投加系统、氨液投加系统和混床再生系统等5个辅助系统。
（1）预处理系统主要包括原水池、生水泵、双介质过滤器、活性炭过滤器、絮凝剂加药等设备，用于去除原水中的悬浮物、胶体等杂物，为后续的脱盐处理提供条件。
（2）反渗透（RO）脱盐系统主要包括5μ保安过滤器、RO高压泵、RO膜组等设备，能除去水中97%以上的盐分，以保证后续系统进水要求。
（3）深度除盐系统主要包括脱气塔装置、混床装置、再生装置、除盐水箱、除盐水泵等设备，主要用于保证出水水质。
1 系统结构
根据水处理工艺要求及控制规模，系统采用3+2网络结构，即三层设备+两级网络。
2.1 三层设备
（1）执行层：即现场设备，主要包括双介质过滤器、活性炭过滤器、反渗透膜组、各类电机、电动阀门及传感器等设备。
（2）控制层：即控制设备，主要包括PLC、ET200M及现场手操器等设备。
（3）管理层：即操作设备，主要包括操作站、工程师站及数据库服务器等设备。
2.2 两级网络
（1）控制级（PLC）：一套西门子S7-315-2PN/DP系列PLC作为主站，ET200M作为远程I/O分站，2个从站安装在现场水处理厂房。PLC主站与ET200M分站通过Profibus-DP总线串行连接，采用主从站令牌方式通信。由PLC完成系统生产设备启停、联锁保护、PID回路调节及生产过程数据采集处理等功能。
（2）监控级（HMI）：由3台研华610H型上位机（位于中央控制室）组成, 安装Siemens Step7 V5.4编程软件和WinCC6.0组态软件。1台作为工程师站，用于完成系统组态、调试；2台作为操作站，完成工艺流程监控、远程手动/自动操作、实时记录及生成各类数据报表等功能。
监控级与控制级通过以太网交换机连接。控制级选用以太网通信模块CP343-1，统一采用TCP/IP通信协议，通过PLC编程软件Interface属性配置IP地址（192.168.0.x）、子网掩码（255.255.255.0）实现监控级与控制级的快速通信（传输速率可达10/100Mb/s）。水处理自动化控制系统通过以太网交换机并入热电厂控制网络，增强热电厂运行可靠性。
3 控制功能
3.1 工作方式
系统有自动、远程手动、机旁手动3种工作方式。
（1）自动时，PLC通过检测水位、压力、pH值等信号自动调节相关设备的运行，不需人工参与。
（2）远程手动时，操作人员需根据现场情况，通过操作员站进行联机设备操作，以实现流程控制。操作人员选择某台或几台设备投入后，PLC便自动完成已选设备的启停和监控工作。
（3）机旁手动工作方式主要在现场检修和手动试车时使用。
3.2 设备控制与联锁
主要设备的控制与联锁包括：正常启/停、故障启/停、急停。
（1）正常启/停：联锁投入时，设备按顺序启动、逆序停止的原则运行；联锁解除时，操作人员根据现场需要对设备进行人工启/停。
（2）故障启/停：联锁投入时，设备运行中，一旦某台设备发生故障，上游已经启动的设备将立即停运，下游设备则根据故障点自动判定下游设备停止/延时停止/继续运行。
（3）急停：系统运行过程中某环节发生紧急事故时，通过按下紧急停止按钮可使该环节上所有设备立即停运。
3.3 变频器及自动加药调节
为了保证设备高效、稳定运行以及控制精确度，水处理现场安装有5台变频器、4套自动加药设备。PLC对采集到的现场输入信号进行转换、计算、判断，并根据设定程序自动输出调节量信号至变频器、加药设备，完成回路闭环调节。PID闭环调节主要是对双介质过滤器、混合离子交换器进水量、水压及水仓水位，自动加药设备等的调节。
3.4 数据采集与处理
将现场设备开关量、模拟量数据输入PLC进行A/D转换、D/A转换、逻辑分析、判断后下放至ET200M分站，适时调整设备运行状态；同时将数据上传至操作员站，在上位机上显示总貌画面、工艺流程画面、实时记录及各类生产报表，为分析和解决实际问题提供了重要依据。
4 结束语
本设计从工程应用实际出发，利用组态软件强大的数据处理能力和图形表现力以及PLC较强的抗干扰能力，采用成熟的ET200M模块化设计[1]，实现了水处理工艺的自动控制、状态监视及数据采集处理等功能。系统投运以来，运行高效可靠，大大减轻了工人工作量，提高了工作效率，日产合格除盐水约250t，为热电厂正常运行提供了保证。
如果您觉得满意，那就速速拿起您的电话来联系我们吧！我们将会在第一时间为您提供服务。我们的热线电话是：0371-67986500。
热电厂水处理工艺复杂，控制要求精度高，为保证设备长期稳定运行，设计了水处理自动控制系统。系统采用控制级（PLC）+监控级(HMI)二级计算机控制结构、仪电合一控制方式对主要生产工艺流程进行自动化控制，实现生产设备启停、联锁保护、PID回路调节及数据采集处理等控制功能。
电厂拥有2座2×35t/h燃气锅炉，锅炉每天需要导电率不大于0.2μs/cm、二氧化硅不大于20μg/L、硬度约为0的合格水约250t。目前，锅炉用水主要来源于矿山井下来水，水质成分复杂，且水处理现场分布广、生产设备多，因此必须配以完善、高效的控制系统才能保证设备的长期稳定运行。为此设计了热电厂水处理自动化控制系统，系统采用先进的PLC系统，配以控制精确的手操器，实现水处理工艺流程的过程控制和状态监控。
工艺流程及控制范围
热电厂水处理系统主要由预处理系统、反渗透（RO）脱盐系统和深度除盐系统组成，另外还包括过滤器反洗系统、RO清洗系统、阻垢剂投加系统、氨液投加系统和混床再生系统等5个辅助系统。
（1）预处理系统主要包括原水池、生水泵、双介质过滤器、活性炭过滤器、絮凝剂加药等设备，用于去除原水中的悬浮物、胶体等杂物，为后续的脱盐处理提供条件。
（2）反渗透（RO）脱盐系统主要包括5μ保安过滤器、RO高压泵、RO膜组等设备，能除去水中97%以上的盐分，以保证后续系统进水要求。
（3）深度除盐系统主要包括脱气塔装置、混床装置、再生装置、除盐水箱、除盐水泵等设备，主要用于保证出水水质。
1 系统结构
根据水处理工艺要求及控制规模，系统采用3+2网络结构，即三层设备+两级网络。
2.1 三层设备
（1）执行层：即现场设备，主要包括双介质过滤器、活性炭过滤器、反渗透膜组、各类电机、电动阀门及传感器等设备。
（2）控制层：即控制设备，主要包括PLC、ET200M及现场手操器等设备。
（3）管理层：即操作设备，主要包括操作站、工程师站及数据库服务器等设备。
2.2 两级网络
（1）控制级（PLC）：一套西门子S7-315-2PN/DP系列PLC作为主站，ET200M作为远程I/O分站，2个从站安装在现场水处理厂房。PLC主站与ET200M分站通过Profibus-DP总线串行连接，采用主从站令牌方式通信。由PLC完成系统生产设备启停、联锁保护、PID回路调节及生产过程数据采集处理等功能。
（2）监控级（HMI）：由3台研华610H型上位机（位于中央控制室）组成, 安装Siemens Step7 V5.4编程软件和WinCC6.0组态软件。1台作为工程师站，用于完成系统组态、调试；2台作为操作站，完成工艺流程监控、远程手动/自动操作、实时记录及生成各类数据报表等功能。
监控级与控制级通过以太网交换机连接。控制级选用以太网通信模块CP343-1，统一采用TCP/IP通信协议，通过PLC编程软件Interface属性配置IP地址（192.168.0.x）、子网掩码（255.255.255.0）实现监控级与控制级的快速通信（传输速率可达10/100Mb/s）。水处理自动化控制系统通过以太网交换机并入热电厂控制网络，增强热电厂运行可靠性。
3 控制功能
3.1 工作方式
系统有自动、远程手动、机旁手动3种工作方式。
（1）自动时，PLC通过检测水位、压力、pH值等信号自动调节相关设备的运行，不需人工参与。
（2）远程手动时，操作人员需根据现场情况，通过操作员站进行联机设备操作，以实现流程控制。操作人员选择某台或几台设备投入后，PLC便自动完成已选设备的启停和监控工作。
（3）机旁手动工作方式主要在现场检修和手动试车时使用。
3.2 设备控制与联锁
主要设备的控制与联锁包括：正常启/停、故障启/停、急停。
（1）正常启/停：联锁投入时，设备按顺序启动、逆序停止的原则运行；联锁解除时，操作人员根据现场需要对设备进行人工启/停。
（2）故障启/停：联锁投入时，设备运行中，一旦某台设备发生故障，上游已经启动的设备将立即停运，下游设备则根据故障点自动判定下游设备停止/延时停止/继续运行。
（3）急停：系统运行过程中某环节发生紧急事故时，通过按下紧急停止按钮可使该环节上所有设备立即停运。
3.3 变频器及自动加药调节
为了保证设备高效、稳定运行以及控制精确度，水处理现场安装有5台变频器、4套自动加药设备。PLC对采集到的现场输入信号进行转换、计算、判断，并根据设定程序自动输出调节量信号至变频器、加药设备，完成回路闭环调节。PID闭环调节主要是对双介质过滤器、混合离子交换器进水量、水压及水仓水位，自动加药设备等的调节。
3.4 数据采集与处理
将现场设备开关量、模拟量数据输入PLC进行A/D转换、D/A转换、逻辑分析、判断后下放至ET200M分站，适时调整设备运行状态；同时将数据上传至操作员站，在上位机上显示总貌画面、工艺流程画面、实时记录及各类生产报表，为分析和解决实际问题提供了重要依据。
4 结束语
本设计从工程应用实际出发，利用组态软件强大的数据处理能力和图形表现力以及PLC较强的抗干扰能力，采用成熟的ET200M模块化设计[1]，实现了水处理工艺的自动控制、状态监视及数据采集处理等功能。系统投运以来，运行高效可靠，大大减轻了工人工作量，提高了工作效率，日产合格除盐水约250t，为热电厂正常运行提供了保证。
如果您觉得满意，那就速速拿起您的电话来联系我们吧！我们将会在第一时间为您提供服务。我们的热线电话是：0371-67986500。
