西門子模塊6SL3055-0AA00-5BA1
運(yùn)行:當(dāng)超濾水箱水位高于低液位,阻垢劑計(jì)量泵自動(dòng)位,,還原劑計(jì)量泵自動(dòng)位,,超濾/反滲透沖洗泵選擇開關(guān)自動(dòng)位,反滲透水箱的水位低于70%時(shí),,反滲透裝置自動(dòng)投用,。
5.3.2備用:當(dāng)反滲透水箱的水位達(dá)到高液位,或者超濾水箱的水位低于低液位時(shí),,反滲透裝置自動(dòng)退出到備用狀態(tài),,同時(shí)停高壓泵
5.3.3反洗:當(dāng)系統(tǒng)停運(yùn)后,并且超濾不在反沖時(shí),,超濾/反滲透反洗泵自動(dòng)開啟,,開啟濃水閥,開始反洗,。
5.4電動(dòng)閥的控制:
生水箱進(jìn)水閥,、蒸汽切斷閥是電動(dòng)開關(guān)閥,控制方式分為機(jī)旁和遠(yuǎn)程控制兩種方式:機(jī)旁控制是利用選擇機(jī)旁的啟動(dòng)或停止按鈕,,通過PLC發(fā)出啟動(dòng)或停止信號(hào),;遠(yuǎn)程控制是操作人員在監(jiān)控室根據(jù)畫面上的啟動(dòng)或停止按鈕進(jìn)行點(diǎn)擊操作。
6 .關(guān)鍵控制技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)
6.1變頻調(diào)速控制:
變頻調(diào)速控制技術(shù)(variable velocity variable frequency control technology)基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸入頻率成正比的關(guān)系:n=60f(1-S)/p (式中n,、f,、s、p分別表示轉(zhuǎn)速,、輸入頻率,、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對數(shù)),;通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的,。
在對生水泵、反滲透水泵和除鹽水泵的變頻控制中,,實(shí)現(xiàn)了對出口壓力的過程單回路控制,,能及時(shí)控制參數(shù)偏差,確保生產(chǎn)工藝設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,。
PID邏輯控制示意圖如下:
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采用變頻調(diào)速技術(shù)后,,變頻器具有手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能,可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)速的變化,。同時(shí),,電機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速普遍下降,減少了軸承的磨損和發(fā)熱,,延長水泵的使用壽命,,降低了設(shè)備維修費(fèi)用,。
6.2 雷達(dá)式液位檢測控制:
現(xiàn)場水箱采用VEGAPULS雷達(dá)式液位計(jì),主要對生水箱,、超濾水箱,、反滲透水箱和除鹽水箱進(jìn)行液位測量。液位計(jì)采用脈沖微波技術(shù),,可以在極短時(shí)間內(nèi)對水箱內(nèi)的液位進(jìn)行精確測量和控制,。控制流程圖為:
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雷達(dá)液位計(jì)采用一體化設(shè)計(jì),,在測量時(shí)發(fā)出的電磁波能夠穿過真空,,不需要傳輸媒介,具有不受大氣,、蒸氣,、槽內(nèi)揮發(fā)霧影響的特點(diǎn)。采用非接觸式測量,,不受槽內(nèi)液體的密度,、濃度等物理特性的影響。測量范圍大,,最大的測量范圍可達(dá)0~35m,,可用于高溫、高壓的液位測量,。參數(shù)設(shè)定方便,,可用液位計(jì)上的簡易操作鍵進(jìn)行設(shè)定,也可用HART協(xié)議的手操器或裝有VEGA Visual Operating軟件的 PC機(jī)在遠(yuǎn)程或直接接在液位計(jì)的通信端進(jìn)行設(shè)定,,十分方便,。
6.3 反滲透水處理自動(dòng)控制:
反滲透水處理自動(dòng)控制技術(shù)是一種高科技的水處理技術(shù),在運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)操作無擾動(dòng)切換,。系統(tǒng)引入控制脈沖數(shù)偏移量函數(shù)的多級(jí)模糊控制算法克服了普通模糊控制器連續(xù)變量模糊化為有限的離散值所造成的精度低的問題,。加入后對清除穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)態(tài)震顫現(xiàn)象的效果明顯;加上多級(jí)自修正量化因子和比例因子,,可明顯提高系統(tǒng)快速性,,且系數(shù)修改無復(fù)雜運(yùn)算,便于在PLC上實(shí)現(xiàn),。
控制原理圖見圖11:
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圖11 反滲透子程序流程圖
6.4 水質(zhì)在線檢測技術(shù)
水的污泥指數(shù)測定是一個(gè)非常有效的水質(zhì)在線檢測技術(shù),,通過測定原水,多介質(zhì)過濾,、活性碳過濾前后,離子交換前后等取樣點(diǎn)的SDI及FI值,,可以有效的監(jiān)控水處理系統(tǒng)運(yùn)行,,可以判斷各個(gè)工藝步驟是否正常,。SDI值越低,水質(zhì)越干凈.進(jìn)水水質(zhì),、水量時(shí)刻在變化,,是一個(gè)復(fù)雜的、大滯后多變量參數(shù)的動(dòng)態(tài)非線性系統(tǒng),。機(jī)理復(fù)雜,,難于建模。采用RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以較好的實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)地監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)參數(shù),RBF是三層結(jié)構(gòu):輸入層,、隱含層和單數(shù)輸出層,。控制原理圖見圖12,。在除鹽水處理過程中,,測量進(jìn)水淤積指數(shù)SDI是最重要的水質(zhì)處理參數(shù),輸出層選SDI參數(shù),,輸入量個(gè)數(shù)要與SDI輸出有密切相關(guān)的參數(shù)變量,,如PH值、電導(dǎo)率,、堿度,、反應(yīng)時(shí)間,進(jìn)水流量等,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟測量技術(shù),,在實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算速度快,,能夠在線查看,更好的達(dá)到實(shí)時(shí)檢測的目的,。
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7結(jié)論
除鹽水項(xiàng)目于2006年底改造,,通過過濾器、反滲透裝置及陰陽離子器等階段的調(diào)試,,于2007年3月正式投入運(yùn)行,。運(yùn)行后效果良好,目前生產(chǎn)穩(wěn)定,,日產(chǎn)合格水最多可達(dá)2000噸,,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)目標(biāo)。實(shí)踐表明,,該監(jiān)控系統(tǒng)的投運(yùn),,有效地提高了除鹽水站的生產(chǎn)水平及供水機(jī)組的自保護(hù)功能,自動(dòng)化控制程度的大大提高,,也使得生產(chǎn)操作更加簡便,,工人勞動(dòng)強(qiáng)度小,基本無環(huán)境污染和出水水質(zhì)穩(wěn)定,在降低能耗,、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),、安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮了重要作用,。
總之,,西門子S7-400自控系統(tǒng)的使用,極大地提高了全站的自動(dòng)化水平,,為該站的控制設(shè)備并入?yún)^(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理的遠(yuǎn)程監(jiān)控做好了有利準(zhǔn)備
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4與多位撥碼開關(guān)連接
如果PLC控制系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)需要經(jīng)常修改,可使用多位撥碼開關(guān)與PLC連接,,在PLC外部進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定,。如下圖所示為一位撥碼開關(guān)的示意圖,一位撥碼開關(guān)能輸入一位十進(jìn)制數(shù)的0~9,,或一位十六進(jìn)制數(shù)的0~F,。
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如下圖所示4位撥碼開關(guān)組裝在一起,把各位撥碼開關(guān)的COM端連在一起,,接在PLC輸入側(cè)的COM端子上,。每位撥碼開關(guān)的4條數(shù)據(jù)線按一定順序接在PLC的4個(gè)輸入點(diǎn)上。由圖可見,,使用撥碼開關(guān)要占用許多PLC輸入點(diǎn),,所以不是十分必要的場合,一般不要采用這種方法,。
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二 PLC與輸出元件的連接
PLC開關(guān)量輸出的有:
繼電器輸出:輸出交直流都可以,,電壓范圍寬,電流大,,動(dòng)作頻率低,,一般1Hz左右。
晶體管輸出:只能輸出直流,,一般是30V以下,,電流小,動(dòng)作頻率高,,高可達(dá)200KHz或更高,。
晶閘管輸出:只能輸出交流,一般是60-450V,,電流大,,動(dòng)作頻率高,價(jià)格貴,。
模擬量輸出的有:
電壓輸出,,一般是-10V到+10V電壓輸出,。
電流輸出,一般是0-20mA,、4-20mA電流輸出,。
PLC與輸出設(shè)備連接時(shí),,不同組(不同公共端)的輸出點(diǎn),,其對應(yīng)輸出設(shè)備(負(fù)載)的電壓類型、等級(jí)可以不同,,但同組(相同公共端)的輸出點(diǎn),,其電壓類型和等級(jí)應(yīng)該相同。要根據(jù)輸出設(shè)備電壓的類型和等級(jí)來決定是否分組連接,。如下圖所示以FX2N為例說明PLC與輸出設(shè)備的連接方法,。圖中接法是輸出設(shè)備具有相同電源的情況,所以各組的公共端連在一起,,否則要分組連接,。圖中只畫出Y0-Y7輸出點(diǎn)與輸出設(shè)備的連接,其它輸出點(diǎn)的連接方法相似,。
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