基于PLC与组态软件的热电厂循环水控制系统设计

开发案例基于PLC与组态软件的热电厂循环水控制系统设计娄建楼张金果孙和茹(1.东北电力大学信息工程学院,吉林13012;2东北电力大学输变电技术学院吉林132012)要:针对热电厂循环水的处理问题设计热电厂循坏水自动加药计算机监控系统。本系鱿用IPC和PLC组咸的上下位机结构上位机采用组态王652组态软件,主要承担监测和管理任务,实现工艺流程显示、人机交互界面、数据存儲及报表等功能。下位机使用梯形图语言編程,进行实时数据采集和各种药品的投加控制。经过現场实际运行证明,该系鱿结构简单、操作方便、控制算法简单实用,取得了良好的经济效益关键词:加药控制;IPC;PLC;组态王0引曹水加药量更好地控制循环水品质的目的。上位机采在热力发电的生产过程中循环水系统占有重要用研华工控机PC610CPU为P430512M内存的地位,良好的水质对延长生产设备的使用寿命降160G硬盘128M显存,19英寸液晶显示器。上位监控软件采用亚控652版组态王256点运行组态软件负低能耗,提高经济效益具有重要意义。对循环水的处理主要依靠投加缓蚀阻垢剂和非氧化杀菌剂这两种责加药系统监控界面显示数据处理、保存、信息交流药剂来完成。传统的加药方式存在很多弊端,例如所等。上位机通过 HOSTLINK通信协议,与PLC进行双向数据交流。上位机可读取PC采集的模拟量数字加药剂量不能随循环水系统中水质的变化而变化,也不能保证所加药剂量既准确又经济。为此本文介绍某量信号可输出模拟量及开关量控制信号给PC。上热电厂自动加药改造工程控制系统的设计与实现。以位软件可对加药实行远程手动CRT操作及远程自PLC为主体的控制系统与单片机、牛顿数据采集模块动、就地手动CRT的全程监控,具有历史曲线、报表、相比具有运行稳定可靠控制功能强网络化等优点报警等界面。主监控界面如图2所示成为工业控制应用的主流。本工程采用 OMRON公司c][打印机的C系列CPM2A型可编程控制器,及上位工控机组成控制系统。上位机监控软件采用北京亚控科技发展有限公司的652组态王,实现对加药系统的过程监控现场仪表]「现场仪计量泵A计量泵B及数据处理。管路代1循环水自动加药控制系统的软硬件部分图1循环水处理计算机监控系统配置自动加药控制系统由上位机、PC控制器、测量/仪表控制器打印机等组成系统构架如图1所示12PLC控制单元1.1监控系统PLC控制单元是自动控制的核心部分,负责输监控系统设计远程全自动程控操作远方控制操入、输出及全自动控制算法的运算,选用的是60点的作就地盘柜硬操作三种控制方式达到自动调节循环ORMON CPM2A PLC,扫描时间小于1.25m6,100%布尔1<目右时闻中断、输入滤波时间设中国煤化工收稿日期:2009-12-01修稿日期:2009-12-18CNMHG期作者简介:姜嚏楼(172-),男,吉林吉林人,工程师讲师,项士研究开发案例置、过程控制、位置控制等丰富功能多种通信方式(多(1)流量比例控制站总线/现场总线远程I0传感器总线/通信网络等)根据补水量及要求的水中药剂浓度计算出实际投药量,再根据计量泵量程换算成计量泵的运行时间,进行连续投药。计量泵B的运行时间T可由下式循环自动加药系统确定:TB(Iw MCBMe(2)式中,T为补水量累计时间,M为补水量,C为计量泵B所加药剂质量浓度,L4为计量泵B的量程。此方案只考虑了补水量这个主要因素对水药比的影响,对指标要求不高的场合简便有效(2)流量电导比例控制根据补水量、补水与循环水电导率、蒸发量及浓缩倍数给出控制算法确定出投药量,控制计量泵连续投药。此方案比方案(1)更趋完善控制指标高于前者图2主监控画面(3)流量电导温度等多参数控制2控制方案此方案考虑了多种因素对水质的影响综合了上该系统的控制任务是针对两种药品的投加,采用述两种方案,同时考虑了循环水人口和出口温度及随季节变化的蒸发水量、失水量等因素。根据这些确定了不同的控制方案对两个计量泵进行控制。两种药品的投加量,可通过两个计量泵的运行时间来确定。因出相应的控制算法,而且随季节不同可自动修正此算法,使控制指标更加精确而该系统主要就是控制计量泵的运行时间。下面将分(4)手动加药控制别介绍这两种药品的控制方案。可根据实际情况,由人工通过键盘或鼠标随时21非氧化杀菌剂投加控制方案非氧化杀菌剂的投加与季节及环境温度的变化启动加药泵,控制药剂的投加时间和投加量。上述4种控制方案可任意切换。密切相关需依据不同情况确定投药时间与投药量,为此设计了两种控制方案,即自动加药控制和手动加3PLc控制软件设计药控制。自动加药控制是根据季节变化、环境温度、系系统软件设计思想是,将自动控制计算程序设计统容积、投药质量浓度及计量泵的量程给出相应的控在PLC内,以提高系统可靠性,上位软件实现监控、制算法控制计量泵的运行时间,实现自动加药控制。远程手操及控制参数设定等。PLC软件用 OMRON公计量泵A的运行时间TA可由下式确定司Cx- Programmer7.0编程软件设计,梯形图编程模TA(VCMMLA块化结构,由一个主程序和多个子程序组成。根据现()式中v为系统容积(蓄水量)C为计量泵A场特点,通过不断优化控制算法和参数使系统更加所加药剂质量浓度,L为计量泵A的量程稳定,更加节省药剂,创造了良好的经济效益。主程序手动加药控制是根据水质的变化情况,由人工通流程如图3所示。过键盘或鼠标,随时启动计量泵,控制药剂的投加时结语间及投药量。两种控制方案可随时切换。22蚀阻垢剂投加控制方案本系统综合了计算机和PC的各自特点,计算机缓蚀阻垢剂的投加需根据补水量、循环水量电机作为上位机提供良好的人机界面进行全系统的监导率、水温、不同季节水的蒸发量浓缩倍数等参数来控和管理PC作为下位机执行可靠有效的分散控第确定具体的投药时间与投药量为此设计了4种控制制中国煤化工与上位计算机的通三方案。信CNMHG算法简单实用节人S了人男页-,正到即页,少个现场实际运行证开发案例明采用计算机自动加药系统后对循环水水质实时监控并根据水质情况自动调整加药量加药均匀药量参考文献准确水质各项指标优良,经济效益较好。[]严盈富.基于PLC和组态软件的包衣系统研究门微计算机信息,20011-1:67~69开始)2许忠仁侯立刚张健.工业循环水加药控制系统的研究及初始化子程序应用抚顺石油学院学报,2003,23-2下位机开关量交换子程序B3侯立刚许忠仁周丽循环水处理计算机监控系统控制工程,2003,10-3:264-265给水流量采集、计最泵A运行时间计算子程[4何鸿鲲唐瑞尹姚征刘海英基于PLC交通信号灯控制系统在组态王中的实现门微计算机倌息,2005,12-1:自动加药控制计算子程序自动加药控制输出子程序上下位机模拟量交换子程序3主程序流程图Design of Circulating Water Control System Based onConfiguration Software and PLCLOU Jian-lou, ZHANG Jin-guoSUN He-ru(1. College of Information EngineeringNortheast Dianli University, Jilin 1320122. College of Power Transmission and Distribution, Northeast Dianli University, Jilin 132012)Abstract: Aiming at the problem of thermal power plant for recycling water treatment, desings watercycle thermal power plant automatic-computer monitoring system. The system is composed现代计算抓⌒总第of the Plc and iPC crew structure from top to bottom, King View 6.52 configuration soft-ware, is mainly responsible for monitoring and managing tasks and achieve process, human-computer interface, data storage and statements, and other functions. The crew uses ladderlanguage programming, real-time data acquisition and various drug dosage control. After thectual operation of the site proves that the system is simple, convenient operation, simplecontrol algorithms, and achieves good economic benefiKeywords: Control of Chemical Dosage; IPC; PLC: King中国煤化工CNMHG