西飛水處理控制系統(tǒng)詳解

2013-6-13 08:10| 發(fā)布者: admin| 查看: 4070| 評論: 0|原作者: 西安優(yōu)特自動(dòng)化|來自: 原創(chuàng)

摘要: #水處理自動(dòng)化#智能換熱站#非標(biāo)自動(dòng)化#自動(dòng)化控制#PLC#變頻器#調(diào)節(jié)閥#電磁閥#自動(dòng)控制#觸摸屏#物聯(lián)網(wǎng)#人工智能#光纖環(huán)網(wǎng)#生產(chǎn)線

該系統(tǒng)主要性能簡介
一、系統(tǒng)流程：
原水→加熱裝置→絮凝劑投加裝置→助凝劑投加裝置→機(jī)械過濾器（利用原有改造）→活性碳過濾器→非氧化性殺菌劑投加裝置→阻垢劑投加裝置→保安過濾器→高壓泵→反滲透機(jī)組→中間水箱（利用原有純水罐）→中間水泵（利用原有）→混合離子交換器→純水箱
二、控制方式、范圍及要求
a、控制分為現(xiàn)場各臺設(shè)備的手動(dòng)控制和控制室微機(jī)控制，微機(jī)控制可實(shí)現(xiàn)軟手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。
b、控制范圍：實(shí)現(xiàn)原水加熱器、預(yù)處理部分、RO部分、中間水箱、混床、純水箱的運(yùn)行監(jiān)測；實(shí)現(xiàn)原水加熱器出水溫度、RO部分的啟停、RO部分的沖洗、中間水箱、純水箱液位的自動(dòng)控制。
c、系統(tǒng)的溫度、壓力測點(diǎn)現(xiàn)場裝設(shè)鐵殼溫度計(jì)和指針壓力表顯示；導(dǎo)電度、PH值分析儀帶現(xiàn)場指示；所有水箱的液位現(xiàn)場指示；溫度測點(diǎn)采用熱電阻測量；壓力測點(diǎn)采用壓力變送器（Ⅲ型信號）測量；流量采用渦街流量計(jì)測量（Ⅲ型信號）；導(dǎo)電度、PH值采用分析轉(zhuǎn)換儀測量。
三、主要控制回路
a、板式加熱器控制
控制回路由PLC實(shí)現(xiàn)，達(dá)到出水溫度恒定在25℃±2℃。
b、聯(lián)鎖及報(bào)警
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下聯(lián)鎖：原水泵與高壓泵聯(lián)鎖，換熱器出水溫度聯(lián)鎖，高壓泵與計(jì)量泵聯(lián)鎖，系統(tǒng)超壓、低壓聯(lián)鎖（軟硬件均實(shí)現(xiàn)），純水箱液位聯(lián)鎖，RO出水水質(zhì)聯(lián)鎖，混床出水水質(zhì)聯(lián)鎖，并對所有采集參數(shù)實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能。
c、反滲透系統(tǒng)控制
RO系統(tǒng)的啟動(dòng)、運(yùn)行、沖洗、停機(jī)備用等過程均可由CRT監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。CRT監(jiān)控系統(tǒng)通過對RO系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視；
同時(shí)，RO系統(tǒng)還設(shè)置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可讀出RO的有關(guān)工藝參數(shù)，以及能在就地操作盤上啟停RO進(jìn)水高壓泵及相關(guān)的自動(dòng)閥門。
d、高壓泵的保護(hù)系統(tǒng)
高壓泵可就地控制、遠(yuǎn)程控制和程序控制，可實(shí)現(xiàn)程序上的預(yù)警、報(bào)警和自抑制；且進(jìn)、出口裝有壓力開關(guān)，實(shí)現(xiàn)低壓和高壓保護(hù)，保護(hù)設(shè)定值可調(diào)整；
當(dāng)RO投入運(yùn)行時(shí),為了防止高壓泵突然啟動(dòng)升壓，產(chǎn)生對RO膜元件的高壓沖擊破壞反滲透膜，在RO裝置的高壓泵出口至RO膜組件間設(shè)置一個(gè)慢開自動(dòng)閥門，由微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制緩慢打開閥門，使膜元件逐漸升壓至一定的壓力。在RO 停止使用時(shí)，打開沖洗閥、濃水端排放閥和產(chǎn)水閥，用產(chǎn)品水對RO膜組件自動(dòng)沖洗，以避免濃水中的高濃度鹽類在RO膜表面沉積結(jié)垢而影響膜的性能，然后自動(dòng)停止沖洗。
四、CRT監(jiān)控系統(tǒng)
反滲透裝置系統(tǒng)采用程控、遠(yuǎn)控、及就地操作相結(jié)合的控制方式�？刂葡到y(tǒng)采用CRT操作員站進(jìn)行監(jiān)視控制，即通過CRT畫面和鍵盤對整個(gè)工藝系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視控制，控制室不再設(shè)常規(guī)控制儀表盤。各個(gè)工藝流程及測量參數(shù)、控制對象狀態(tài)、成組參數(shù)都可在CRT屏幕上顯示出來。當(dāng)參數(shù)越限或控制對象故障和變化時(shí)，CRT以不同顏色顯示，并配有報(bào)警提示。
遠(yuǎn)控方式指在控制室CRT站用鼠標(biāo)或鍵盤通過程控軟件對就地設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程手動(dòng)操作，包括控制系統(tǒng)范圍內(nèi)的閥門、水泵等。該功能主要用于單臺設(shè)備的調(diào)試及遠(yuǎn)方操作。
就地操作指在就地安裝有就地控制箱、儀表箱，主要用于調(diào)試初期和緊急情況下的操作。正常情況下由PLC進(jìn)行程控操作，且具有遠(yuǎn)程/現(xiàn)場切換功能。
五、系統(tǒng)控制
1、概述
整個(gè)控制系統(tǒng)采用西門子可編程序控制器（PLC）進(jìn)行控制，可編程序控制器選用德國西門子PLC，型號CPU 315-2DP。采用西門子ET200及Prifibus網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
控制系統(tǒng)采用PLC+CRT的兩級操作方式，運(yùn)行人員在控制室內(nèi)以CRT和鍵盤為主要的監(jiān)控手段，配以必要的后備操作手段，對控制范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行正常的監(jiān)控、異常工況的報(bào)警以及緊急事故處理和聯(lián)鎖保護(hù)。
2、控制系統(tǒng)組態(tài)（PLC組態(tài)）
PLC采用西門子公司的CPU 315-2DP。工藝系統(tǒng)的I/O以實(shí)際雙方確認(rèn)的工藝系統(tǒng)圖為準(zhǔn)。PLC系統(tǒng)中所有模件為接插式的，并考慮I/O總量約15%備用。
3、CRT站
整套控制系統(tǒng)含一套CRT站，是水處理系統(tǒng)的監(jiān)視控制中心。主機(jī)選用臺灣研華IP工控機(jī)，該工控機(jī)具有很高的可靠性和抗惡劣環(huán)境能力，能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境要求及監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行速度的要求，具體配置如下：
CPU P4 3.0G
硬盤 120G
內(nèi)存 1G
光驅(qū) 具有刻錄功能
軟驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo) 1套
多媒體音箱有源
操作員站配備19"液晶顯示器，系統(tǒng)設(shè)置安全管理功能；設(shè)置一臺A3惠普激光打印機(jī)用于制表打印，運(yùn)行數(shù)據(jù)及程序打印等。
組態(tài)軟件選用北京亞控公司的組態(tài)王6.51，點(diǎn)數(shù)配置15%備用。上位機(jī)數(shù)據(jù)庫軟件為SQL2005構(gòu)建，并提供數(shù)據(jù)接口。
4、控制系統(tǒng)的主要功能
（1）CRT站功能
 實(shí)現(xiàn)RO系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行及軟手操作，并有維護(hù)工程師、技術(shù)員和操作員之分。
 對工藝過程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控（模擬圖畫面），每個(gè)工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以不同顏色指示。
 系統(tǒng)具有各監(jiān)測參數(shù)的打印、輸出、查詢、統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)備份、顯示歷史趨勢圖等功能。
 控制系統(tǒng)應(yīng)包括以下畫面：工藝流程畫面、控制調(diào)節(jié)畫面、趨勢圖畫面、打印報(bào)表畫面、聲光報(bào)警信號畫面、開關(guān)邏輯控制畫面。
 軟件系統(tǒng)具有對系統(tǒng)故障的分析與判斷功能，并對系統(tǒng)維護(hù)及檢修發(fā)出提示。
 軟件系統(tǒng)對控制系統(tǒng)本身具有故障自診斷功能。
 按照甲方提供的報(bào)表樣式設(shè)計(jì)報(bào)表，并實(shí)現(xiàn)定時(shí)打印輸出功能。
 實(shí)現(xiàn)不同操作人員登陸功能和在崗查詢功能。
 PLC編程及程序參數(shù)修改。
 RO出水水質(zhì)滿足要求時(shí)，通過旁通直接進(jìn)入純水箱，不滿足要求時(shí)，經(jīng)混床進(jìn)純水箱。
（2）設(shè)備控制功能：
 所有電動(dòng)閥門、水泵的控制狀態(tài)指示，連鎖狀態(tài)指示。
 提供手動(dòng)優(yōu)先自動(dòng)的功能（安全聯(lián)鎖并不是手動(dòng)優(yōu)先），這種措施允許手動(dòng)投入自動(dòng)，在手動(dòng)控制下可重復(fù)任意已完成的工藝操作步驟。
 任何運(yùn)行工序的設(shè)定值均可調(diào)整，并有權(quán)限限制。
 水泵運(yùn)行故障在CRT上引發(fā)報(bào)警。
（3）控制系統(tǒng)采集的參數(shù)
整套預(yù)處理＋反滲透裝置+混床工藝系統(tǒng)有以下儀表參數(shù)在CRT上顯示或報(bào)警：
 流量監(jiān)測：
 過濾器進(jìn)水母管流量顯示
 RO產(chǎn)水流量顯示
 RO濃水流量顯示
 混床產(chǎn)水流量顯示
 壓力監(jiān)測：
 板換出水口壓力顯示
 板換進(jìn)汽口壓力顯示
 過濾器進(jìn)口壓力顯示
 過濾器出口壓力顯示
 高壓泵進(jìn)口壓力顯示
 高壓泵出口壓力顯示
 RO一段后壓力顯示；
 RO產(chǎn)水壓力顯示；
 RO濃水壓力顯示；
 混床出水壓力顯示
 壓力報(bào)警：高壓泵進(jìn)出口壓力報(bào)警
 溫度信號檢測：
 板式換熱器出水溫度顯示
 分析儀表檢測信號：
 保安過濾器前的電導(dǎo)率顯示
 反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率顯示
 RO產(chǎn)水PH
 混床產(chǎn)水PH
 混床電導(dǎo)率顯示
 液位檢測信號：
 純水箱液位顯示
 中間水箱液位顯示
 液位報(bào)警：
阻垢劑溶液箱低液位報(bào)警
還原劑溶液箱低液位報(bào)警
絮凝劑溶液箱低液位報(bào)警
助凝劑溶液箱低液位報(bào)警
中間水箱、純水箱液位報(bào)警
該項(xiàng)目2009年10月投入運(yùn)行以來，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。所有數(shù)據(jù)經(jīng)過上位機(jī)采集匯總，形成報(bào)表，通過OPC方式自動(dòng)上傳至公司信息中心，供技術(shù)、維護(hù)及管理人員查詢。