PLC在電廠補水自動控制中的應用

蔡新波 韓亞鳳

（元寶山發電有限責任公司 內蒙古赤峰 024070）

某發電集團所屬的二級發電廠的利用中壓系統進行補水處理，這個系統主要實現了對于清水的過濾并且能夠實現預處理功能，經過該系統處理的水分再通過相關混床的二級除鹽處理即可形成鍋爐所使用的除鹽水，供相關的廠房鍋爐和汽輪機共同進行使用。相關的控制系統主要通過自動的程序并輔以人工參數來實現對整個系統的控制。本文主要分析了PLC在該電廠補水自動控制中的應用進行了分析。

1 水系統

該電廠的水位系統主設備如下：4臺雙介質的過濾器、2臺精密型的過濾器及4臺活性炭的過濾器，同時該系統還應用了兩套滲透裝置，包括一套三態一級混床型裝置和一套除炭型混床裝置。而化學補給水處理系統主要是通過相關設備的管道之間的相互連接構成的，即首先來自水泵的水進入雙層介質的過濾器，這一步主要實現了對大型顆粒相關懸浮物的過濾，然后這些水將進入第二層過濾器進行過濾，即活性炭過濾器，這層過濾器的主要功能是對水的導電度和渾濁度進行保持，經過這層過濾器處理后的水將進入反滲透裝置，即實現對含鹽粒子的除去，此時經過處理后的水已明顯淡化。這時這些水需要進入除炭器以完成對剩余CO2的消除，完成該項處理后再進入相關的混床以實現再一次的除鹽，對水的導電度和相關的SiO2的含量進行檢測達到標準后即可將水送至主廠房內。在對水進行檢測時其主要指標有水的流量、PH值、壓力及導電度等。此外，如果活性炭過濾器及雙介質的鍋爐器一旦發生了混床失效，則需對水進行重新處理，在完成對其他相關反滲透裝置的運行后也需對其進行清理，上述相關工作都是依賴于相關的PLC及計算機系統進行實現的。

2 系統組成及控制要求

該系統相關的程序控制都是以PLC為基礎和核心的，其所組成的化學處理系統能夠完成對程序的自動控制。在計算機上即可完成對系統的監控操作，通過對現場的圖像進行實時的監測即可完成對現場相關設備的監視、并能夠實現對閥門、水泵及過濾器運行狀態的分析，進而來判斷水質量的好壞。通過對壓力、導電度、PH值等參量進行監測可以為電廠的運行人員提供十分方便的操作，并可以選擇合適的操作方式，還能夠根據操作指令的核實結果完成現場運行設備的控制和監測。利用系統所帶的打印機還能夠實現對各種報表的實時打印，根據對報表的分析能夠實現對水處理參數各種監測和分析，進而達到對水質的優劣的準確判斷。通過系統所攜帶的音響能夠實現對相關信號的報警，如果系統運行中出現了故障則報警聲將提醒運行人員及時對故障進行處理，避免更大范圍內故障的發生。在系統實際投入前要對混床和濾波器進行相關的復核，確保整個系統都具有合格的樹脂，當樹脂發生了失效時將對水質造成非常嚴重的影響，此時一定要投入過濾器和混床裝置，同時對于不合格的樹脂進行多次處理和核對。

3 系統的組態分析

作為一個對系統配置非常重要的參量，系統的組態對于整個系統的自動化程度都有著密切的聯系，其將直接影響整個系統相關操作功能能否順利實現，因此在對系統進行組態前，一定要弄清其所有的受控對象及設備參量。該電廠水處理系統所涉及到的受控對象較多，達100多個，包括電動機閥門、氣動閥門和除碳風機等，還有數十路的模擬量監測裝置，因此需要對所有的監控點進行組態分析，對每一個輸入或者輸出點都要制定一個輸入和輸出單位，這樣既可完成對輸入及輸出點數的計算。

當所選的PLC型號確定下來后，根據所選的PLC系統的輸入及輸出單元點數來對輸入和輸出量進行確定，一般來說，要留有足夠的輸入和輸出的點數以供系統備用，即便于系統的改造后擴建。通過上位機和PLC進行實時通訊，對整個系統進行操作和管理，其中兩臺上位機一臺實時運行，一臺作為備用，且兩臺能夠相互切換，這就保證了通訊網絡的交換機正常運行和操作，并使相關的操作更加的方便。該系統整個網絡都是以雙圖像管的PLC所組成的工業控制局域網絡，其兩臺計算機具有以太網卡、通過雙絞線來完成與交換機的相連，其雙絞線的接口為RJ-45，采用星型的網絡拓撲結構和網絡傳輸IP協議。在主機架構上安裝以太網并以此實現交換機與雙絞線的連接，通過同軸的電纜實現與RIO各個遠程站的直接相連，這樣的配置可以實現對兩臺計算機數據的共享，即兩臺計算機的數據是互為備用的，其中一臺計算機也可以作為編程器，實現對PLC的編程和維護功能。

4 控制軟件設計方式

該系統的水控制程序主要包括：再生程序、雙介質的過濾投運程序、停止程序、反滲透裝置的啟動程序及一級混床的投運程序等，各個程序都是獨立運行的，可實現自動的和單步的操作。上述程序在自動運行時都需要按照原先設定的在線參數和步序時間進行，由運行人員根據現場的情況進行掌握，同時還需要根據現場的實際運行情況對相關的動作步驟進行分析，確保操作方式的靈活可靠。對于兩個或者多個設備進行同時或者協調運行時就需要合理選擇操作對象，然后再進行整組的投運，在對機組進行停床時也要合理選擇操作對象，這樣不但能夠避免誤操作的出現，而且還能夠確保機組投運時間的一致，以軟件程序的控制最大限度地實現系統的穩定控制。

5 結論

PLC在化學水處理自動控制系統的投入，有效提高了系統運行效率和制水質量，為火力發電廠熱力設備的安全，經濟運行提供了保障。

[1]李昌鳳,賈官臣.基于PLC的熱電廠水循環汽輪機控制系統設計[J].山東理工大學學報.2007(06).

[2]余宏戰,李克.PLC在電廠給水泵汽輪機控制中的應用[J].冶金自動化.2003(S1).