1 程控系統(tǒng)概述

    石家莊熱電廠八期技改工程化學(xué)水處理程控系統(tǒng)按照化學(xué)水處理的工藝要求順序控制各交換器的閥門開關(guān)及泵和風(fēng)機(jī)的啟停,其根據(jù)工藝要求、運(yùn)行要求和控制邏輯,編制控制程序,送入控制核心PLC可編程控制器,以完成各種信號的輸入、輸出、邏輯運(yùn)算,設(shè)備的啟停、運(yùn)行順序的形成和自動投運(yùn)等功能。

    受到程控的設(shè)備包括:5臺高效過濾器、5臺陽離子交換器、5臺陰離子交換器、4臺混合離子交換器、6臺酸堿計量箱、4臺中間水泵、4臺除碳風(fēng)機(jī)、3臺除鹽水泵及相應(yīng)的氣動閥門。

    程控系統(tǒng)采用上位工作站+PLC編程控制器的控制顯示方式。所有系統(tǒng)流程圖和儀表信號均在上位工作站的CRT上顯示,控制操作也在上位工作站的鍵盤或鼠標(biāo)上進(jìn)行,模擬信號全部輸入PLC可編程控制器。

     2　控制系統(tǒng)的構(gòu)成 
  
     控制系統(tǒng)主要由上位機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)、下位機(jī)水處理控制系統(tǒng)和儀表、閥門、風(fēng)機(jī)、泵程控柜等組成。

     2.1　下位機(jī)水處理控制系統(tǒng)

    下位機(jī)可編程控制器選用美國通用電氣公司(GE)的90系列PLC產(chǎn)品,該產(chǎn)品是具有高速強(qiáng)功能的CPU、開放式的總線結(jié)構(gòu)、靈活開放的通訊方式配之以GENIUS智能分布式I/O系統(tǒng)、現(xiàn)場控制(FIELDCONTROL)遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng),并基于多種硬件和軟件平臺的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。其主要特點為: 

    a.采用PLC雙機(jī)熱備,通過2臺CPU360和HBR30熱備冗余系統(tǒng)實現(xiàn)。HBR30系統(tǒng)的冗余部分由2套PLC90-30CPU控制器組成,主控制器通過Genius網(wǎng)絡(luò)總線與其備用控制器和I/O系統(tǒng)的通訊實現(xiàn)其熱備冗余功能,一旦主PLC控制器或通訊出現(xiàn)故障,所有控制功能將平穩(wěn)地切換至備用控制器以確保工藝裝置的正常運(yùn)行。系統(tǒng)同時具有參數(shù)同步化,I/O總線冗余和系統(tǒng)診斷等功能。

    b.對于分布式I/O和控制,增加了真正的模塊化系統(tǒng)?，F(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)上的每一個站都可作為獨(dú)立的控制器,允許邏輯功能實際分開,從而加快處理時間?，F(xiàn)場控制就地提供邏輯處理,使整個系統(tǒng)的速度和性能明顯提高,LOGICMASTER9030編程軟件可給每一個現(xiàn)場控制站編程。一個現(xiàn)場控制站由一個總線接口單元(BIU)、一個可選的現(xiàn)場邏輯處理器以及最多8個現(xiàn)場I/O模塊構(gòu)成。

　　c.AI模塊IC670ALG240能接受16路恒流源4～20mA的電流信號,也就是說既可直接接受4～20mA信號,也能接受兩線制帶24VDC的4～20mA信號,而不需通過配電器轉(zhuǎn)接。其它控制系統(tǒng)(如wdpf、MODICON)則需2塊不同的AI板,并設(shè)置配電器。

    d.風(fēng)機(jī)、泵、氣動閥門狀態(tài)信號不參與PLC邏輯控制,而只作為狀態(tài)并通過通訊網(wǎng)絡(luò)在CRT上顯示。所有的模擬量包括液位、流量、壓力、溫度、化學(xué)儀表只在上位機(jī)上顯示和報警,不參與化學(xué)水處理的程序控制和聯(lián)鎖。這種設(shè)計避免了閥門狀態(tài)反饋信號、液位、化學(xué)儀表等的頻繁故障中斷程序運(yùn)行,導(dǎo)致最終程控系統(tǒng)無法運(yùn)行。

    2.2　上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

    采用2臺CONTEC-88V工業(yè)控制機(jī),CPU為Pentium,主頻為233MHz,內(nèi)存為64M,硬盤為2.1G,軟件平臺為bbbbbbs95,上位工作站軟件是美國Wonderware公司開發(fā)的Intouch5.0。一臺上位機(jī)設(shè)置為主上位工作站,能監(jiān)視和控制;另一臺設(shè)置為備用上位工作站,只能監(jiān)視,不能操作。

     2.2.1　數(shù)據(jù)處理及顯示 

    對水處理車間內(nèi)的各種重要數(shù)據(jù),如流量、壓力、pH值、鈉離子濃度、導(dǎo)電度、酸堿度、液位等進(jìn)行統(tǒng)計處理,并以表格、曲線、棒形圖、模擬圖等形式分頁顯示,并且自動越限報警,報警隨機(jī)打印。用鼠標(biāo)或鍵盤可完成化學(xué)水處理站內(nèi)的所有操作,包括每一個設(shè)備的啟停,對重要參數(shù)如鈉離子濃度上限、導(dǎo)電度上限等的在線修改。 

    2.2.2　上、下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊

    采用上位機(jī)RS232口與下位機(jī)的CPU插口相連,實現(xiàn)編程軟件與PLC的數(shù)據(jù)通訊。專用通訊模塊BEM331與上位機(jī)PCIM卡相連至Genius通訊網(wǎng)絡(luò),通過雙向DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換,來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,從而保證了實時控制和數(shù)據(jù)處理。

     3　控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

     3.1　控制系統(tǒng)的操作功能

    石家莊熱電廠化學(xué)水處理程控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能有:可在任意一臺上位工作站上對系統(tǒng)進(jìn)行自動、成組、手動操作等3種工作方式的選擇;可對所要進(jìn)行再生或運(yùn)行的交換器進(jìn)行選擇操作;可在自動運(yùn)行或再生過程中實現(xiàn)程序的啟動、停止、步延、步進(jìn)操作;可由任意畫面方便地切換到另一幅畫面;可在分畫面中選擇模擬量趨勢圖的顯示操作;可在屏幕上對顯示的控制設(shè)備進(jìn)行一對一操作;報表和報警打印功能。