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PLC等自控技术在国家重点工程——西昌市自来水公司三水厂的应用(一)

作者:不是人 整理:本网站论文网 录入时间:2011-12-14 00:05:01

  

  改革开放以来,通过引进国外的先进技术,经过近10多年的努力,以PLC为基础的集散型控制系统已成为当今水工业自动化系统的主流,并具备了一定的技术和物质基础。

  由于信息技术的飞速发展,网络化、信息化概念向自动化领域的渗透,使得自动化系统的体系结构面临一场深刻的变革,这种变革也必将对水工业自动化产生重大影响。转载于 无忧论文网 http://www.wypaper.com

  原来的西昌市自来水公司所属一厂、二厂全部是人工操作,劳动强度高且不能对生产过程中的质量指标进行监控,加药,加氯达到的指标不能准确控制。第三水厂是全自动控制,且均采用PC+PLC方式构成集散型自动控制系统,自控设备主要为SIEMENS公司的PLC S7-300和S7-200. 三水厂于2002年投入使用,达到了基本令人满意的控制效果。

  一 第三水厂的主要特点有

  (1)中控室采用10/100兆工业以太网络作为主网络。

  (2) 采用同轴电缆为网络通讯媒体。

  (3)采用图像、数字技术和视频服务器将工业电视监视系统和自控系统分开便于管理。

  (4)网络中所有的PLC控制器、PC机、视频服务器、HUB和远程网桥均遵循TCP/IP协议。

  (5)通过网络中的Modem,自控网络可实现远程诊断和维护。

  二、网络拓扑图

  三水厂自控网络拓扑图见下图。

  

  

  三 各部分介绍

  (1)现场PLC+中控室的计算机组成网络控制系统。PLC采用SIEMENS公司产品,系统按加药、加氯、过滤设置了2个PLC站, PLC控制站分别为PLC1加药间站、PLC2气水反冲V型滤池站,送水采取重力自流的方式,PLC只控制出厂水电动阀门。这样,共5台设备(2台PLC S7-300加上中控楼的3台计算机)挂在网络上构成通讯链网。

  (2)PLC2气水反冲V型滤池站完成功能如下:滤池控制站采用8格单池分开用S7-200 PLC 处理,构成V型滤池自控系统。 根据滤池水位的变化,通过PID闭环控制,调节滤池出水阀开度,从而达到滤池在恒水位状态下进行过滤,保证过滤质量; 根据滤池堵塞度或滤池运行时间,对8个气水反冲V型滤池进行全自动排队反冲洗控制。每格滤池用1台小型PLC控制并构成低层网络由滤池工作站主机管理,主机作为低层网络的上位机并管理滤池的公共设备。滤池的恒水位控制采用美国BRAY公司电动出水阀,并采用了虹吸进水装置,滤池管廊全部采用电动蝶阀,现场用一个按钮并且联在PLC的输出触点上便可进行阀门的手动控制;风机、反冲洗水泵及氯气气源系统考虑了常规手动控制,因为这些设备每天运行时间不太有规律,冬天源水水质较好,容易自动控制,而夏天反之。控制过程中PLC将采集到的信号送回中控室计算机,启动多媒体功能形成真正的声光报警,并且同时完成打印和记录。

  (3)PLC1站主要完成的功能如下:控制美国Milton Roy 公司的6台加药泵冲程、频率;控制加氯机开度、切换加氯气瓶,漏氯报警、开启漏出氯气的中和设备;控制源水开度;控制加药搅拌机运行;泥位计,排泥阀门动作;加药部分采用1台PLC管理,控制加矾、加氯、进水量、机械搅拌、排泥等,这样的功能划分主要是基于地理位置的关系,即就近控制、跨站联锁。加药控制方案的选定采用3台德国ALLDOS的10 kg/h立式加氯机(2用1备),其中一台附带复合环控制器,且其控制自成体系,出现问题不影响其他如滤池、清水出厂等流程。

  (4)滤后水加氯较为复杂,为了达到自动控制的目的,要求氯气经充分混合后立即检查余氯值作为复合环控制的反馈信号。水质较好的时期采用自动控制,中控室值班人员也可通过网络进行手动操作,则该方式可以作为自动控制的一种后备或补充,使系统更加可靠、实用。利用PLC的功能指令,能方便地实现自动和手动控制的无扰动

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