文档介绍：PLC在火电厂化学凝结水精处理程序控制系统中的应用
摘要:凝结水精处理是对水汽系统中的凝结水进行除盐和除浊处理,以保证凝结水水质合格,防止水汽系统产生腐蚀、结盐和结垢。张家口发电厂一单元、二单元的凝结水精处理程序控制因为原来设计、调试和现场实际情况等多种原因使用的是远手操,自动化水平低,因此我们对一单元程控部分进行了更新和改造。系统采用了MODICON 的可编程逻辑控制器(简称PLC)并增加工控机和CRT,实现了实时监视设备状况,并对主要参数进行历史记录,程控系统预留了在OPC等协议下与辅控网系统通讯的功能。改造后凝结水处理系统能够实现程序控制、CRT手动操作、就地操作等功能,从而减少了运行人员的工作量,提高设备自动化水平。本文以此为例介绍PLC自动控制技术在凝结水精处理系统中的应用。
关键词:PLC 凝结水精处理程控系统应用
1 引言
近年来,由于高参数大容量机组不断建成和投运,化学水处理的规模越来越大,设备不断增加。凝结水精处理在200MW以上机组是必须配备的一个水质控制系统,它不同于化学补给水从生水开始处理,而是对整个电厂水汽系统中的凝结水进行除盐和除浊处理,以保证循环使用的凝结水水质量符合机组运行的要求,达到防止水汽系统产生腐蚀、结盐和结垢的最终目的。张家口发电厂凝结水精处理分为四个单元集中控制,每个单元控制二台机的凝结水精处理运行。一单元、二单元的凝结水精处理程序控制因为原来设计、调试和现场实际情况等多种原因使用的是远手操,阀门和泵体的一对一操作,自动化水平低,严重影响了劳动生产率。因此该厂对一单元精处理的程控部分进行了更新和改造,系统采用可编程逻辑控制器(简称PLC)并增加上位机和CRT实时显示运行的设备状况,对主要参数进行历史记录,程控系统具备在OPC等协议下与辅控网系统通讯的功能。改造后能够实现凝结水处理系统的程序控制、CRT手动操作、就地操作、减少了运行人员的工作量,提高设备自动化水平。本文以此为例介绍PLC自动控制技术在凝结水精处理系统中的应用。
2 控制系统概况
张家口发电厂一单元凝结水精处理程控系统采用了Modicon公司Quantum系列程序控制设备及配套的Modicon ,使用CPU双机冗余配置。上位机使用的是台湾ADLink工控机并使用iFIX工控软件进行组态。凝结水处理设备可由键盘、鼠标在计算机上通过PLC系统实现自动、成组和远操方式。控制工艺要求:每台机2台高速混床,不设备用,全部投入运行,每2台机公用1套再生设备,再生间内存1套树脂,作为2台机的备用树脂。该套程控系统主要功能包括四部分:(1)2台高速混床的运行以及机组凝结水旁路门的监视; (2)高速混床和再生间阳再生器之间的树脂输送;(3)树脂在再生间的再生操作; (4)高速混床的投运和停运。
硬件系统组成
张家口发电厂一单元凝结水精处理工艺系统配2台独立的CRT操作员站,为满足系统稳定可靠的要求,PLC采用的是Modicon公司Qu
antum系列的电源模件和CPU模件冗余控制,组成双机互备,设两个RIO分站,通过MODBUS PLUS网络组成一个总线式的网络。
网络结构图(见图1)
图1 程控系统网络图
输入输出模件
数字量输入模件为140 DDI35300(7个),数字量输出模件为140DDO353(4个)模拟量输入模件为140 ACI03000(5个),温度测量输入模块为140ATI0300(1个)。
输出控制单元(继电器单元)
一单元凝结水精处理控制的气动阀门,采用的是台湾产的24V DC电磁阀,对电磁阀的操作指令通过上位发出后,经PLC的DDO卡件输出指令,并通过OMRON 24VCD继电器将信号隔离后输出到就地电磁阀,从而实现阀门的开,关操作。电机和电动阀门的操作部分也是由DDO输出指令后,经OMRON 220VAC继电器加以隔离后输出,从而控制电机的启停和电动门的开关。具体的方式是当指令发出后,继电器线圈带电,常开接点闭合,指令送出到电气控制回路中,由电气回路完成电机启停或者电动门的开关。
软件系统
张电一单元凝结水精处理使用的采用了Modicon公司Quantum系列控制系统配套的Modicon ,为Modicon的PLC进行编程、检查、生成档案文件。上位机使用的是台湾ADLink工控机并使用iFIX工控软件进行组态。
3 程控系统控制要求和工作原理
凝结水精处理工艺简要说明
张家口发电厂凝结水精处理系统采用的是中压高速混床,除盐和除浊同时进行,一单元两台高速混床串接在凝结水系统中,是以一种“低压系统”方式于热力系统连接。