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用PLC和变频器实现给水加氨的自动控制

发布时间:2019-05-27 02:11:07 文章来源:工具之家    

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朱红

摘 yao江苏新海发dian有限公司2*33 MWjizu锅lugeishuijiaan有3tai给shuijiayaobeng二开yibeiyong原有dekongzhiqi为单jikongzhibeiyongbeng手dongqiehuanshe备老化caozuokun难设备gu障lvgao维护liangda为此考虑caiyongbianpindiaosu技术进xinggaizaoyongPLC实xian自dong调jiehe各种kongzhi功能yun行实践证minggaifang案wen定可靠经济效果明显

关jianci:PLC 给水jiaan bian频qi 自dong调节

zhongtu分leihao:TP27 文xian标shi码:A 文章编hao:1672-3791201404b-0096-01

benqi业所用deguolu给shuizi动jiaankongzhi系tong比较落hou操zuo困难且容yifashengguzhang,因此采用PLC和bian频qi进行gai造,xiamianduijuti改造方案和结果进行探讨

1 锅lu给水自动jiaankong制系tonggong艺要求

(1锅lu给水自动jiaan控制系tongzaizhengchang生changuochengzhong,you1#给水加yao泵实施向15#ji组除yangqishui箱chu口xiajiang管加anyou3#给水加药泵实施向16#ji组除氧器水箱出口下降管加an。2#加药泵zuo为备用泵,根ju备用泵状tai进行切换

(2dang正shiyongde加药泵de控制方式“就地远控开关处zai“就地”shi,设备均在就地进行操作,PLC和上wei机起jianshi作用,在远控shi执行控制和远操。

(3)保持sheng煤器ru口pHzhi控制在shedingfanweinei

(4)对加药泵及bianpinqi运行状态动态jian测,以实xian动态检修。

2 锅炉给水自动加氨控制系tong系统控制原li

yousheng煤器ru口pHzhi控制加药liang,以pH值作为反馈liang对加药liang进行PID控制,输出为控制加药泵变频器de输出频率值。设定一个低的pH值,dangpH小yu此值时,启动加药泵,设定一个gao的pH值,当pH值大yuci值时,停止加药泵。根据△pH值的大小由PLCneiPID功能模块进行PID运算,控制变频器来改变dian动机转速,达dao所要求的PH值。当pH值低yu低的pH设定值时,sheng煤器ru口pH值偏低,则提高变频qishu出频率,使电动机转速加快,增大加药liang;当pH值高与高pH值时,省煤器入口pH值偏高,则降低变频器输出频率,使电动机转速降低,减少加药liang,直至不加药。这样不断的调zheng,使pH值稳定在设定fan围内。系统结构如图1所示:

3 锅炉给水自动加氨控制系统设计方案

新海发电有限公司2taisan十万机组huaxue控制系统bao括上wei机(bao括通讯网络),PLC控制系统急救地控制yi表,水系统监控系统包括制氢站,反渗透,水qi站三个系统组成,自动加氨控制系统是水qizhan系统的一部分,它包括上wei机一台(ifix画mian创建软jian),S7-300系liedeCPU315-2DP属于最高端产品,15#机组和16#机组各一台5288xing在线PH仪表,以及三台变频器,接触器,操作an钮deng组成。

该自动加氨控制系统采用PLC实现加氨泵的自动控制,以及启停,备用切换,故障baojing,加氨泵保护等各种控制功能的实现,由上位机实现对控制过程和设备的监视,实现ren机接口。

3.1 PID运算功能的实现

S7-300系列CPU315-2DPju有连续调节功能块FB41,使用时只要jiang设定值,过程变量,手动值等zhishu入FB41,产生背景shujukuaiDB41,就能较hao完成所要的PID调节。

在调试过程中,根据目标值要求的范围进xingbei景shu据块DB41的数据调整,直至达dao要求值。

3.2 qi动

在上位机画mian上(使用IFIX画面创建ruanjian),设有远kong/自动变频,远控/手动变频,远控/gongpin,an钮。现chang控制柜上有远控/jiu地 按钮,可以现chang工频启动电机。

3.3 运行

正chang情况下,自动加氨程xu运行,1#加氨泵给11#机组加氨,3#加氨泵给12#机组加氨,2#加氨泵备用。

从现场5288型PH表song入的PH值xin号,yi4~20 ma模niliang的形式进入PLC模拟量通道,经过FC105的数值转huanhou,根据值的大小进行FB41的PID调节,输出变频qide频率值,经过FC106的数值转换后,由PLC模拟量输出通道输出到变频器,控制加氨泵的转速zui终控制锅炉给水的加氨量,保证锅炉给水的品质。

3.4 ting止

上位机画面上设有停止按钮,控zhizi动加氨程序的执行与停止。现场控制柜上有启停按钮控制整个系统的启停。

3.5 切换

在上位机画面上有2#备用泵的控制按钮,分bie为2备1he2备3。2#加氨泵的控制程序与qi他2台泵相同,控制数据的输入采用数据块的方式。

当1#加氨泵故障时,tou入2#加氨泵tong时把控制1#加氨泵的数据送入2#加氨泵的控制程序;控制2#加氨泵向11#机组锅炉给水加氨。

当3#加氨泵故障时,投入2#加氨泵,同时把控制3#加氨泵的数据送入2#加氨泵的控制程序;控制2#加氨泵向12#机组锅炉给水加氨。

当1#加氨泵和3#加氨泵正常时,2#加氨泵无lun采用那台泵的数据,2#加氨泵du不启动,处于bei用状态。

3.6 数据显视和故障报警

在上位机画面作出电机故障报警和PH值,变频值等信号的显示和报警。便于运行ren员对加氨过程的监视和操作。及时发现故障和处理。

3.7 人机接kou

上位机采用IFIX的画面创建程序,有liang好的人机互动界面,可以直接在画面上设定变频器的手动输入频率和加氨时间,操作简danke靠。

4 结语

本系统采用PLC后,组成闭环自动控制,实现自动调节,运行更加稳定可靠。采用上位机,可以就地和远控操作,方式简单灵活;实现水汽站无人值班;系统可kuozhan性好,易与其他系统联网,组成辅网,集中操控;在调试过程中,要注意PLC输出变频器信号和变频器自工作变频范围的配合,调整变频器在最佳工作范围,避免变频器和电机损坏;在5288 pH计模拟量信号4~20 ma值送入PLC模块前,必须jingge离开关ge离,减少信号的tiaobian。

参考文献

[1]liaochang初.西门子S7-300/400 PLC应用技术[M].机械工业出版she,2011.

[2]阳胜峰,wuzhi敏.tujie西门子S7-300/400PLC编程技术[M].中guodian力出版she,2010.

[3]山西省电力工业局.热工仪表及自动装置[M].中国电力出版社,1996.

[4]电厂化学仪表计量que认审查委员会.电厂化学仪表与计量[M].中国电力出版社,2003.endprint

摘 要:江苏新海发电有限公司2*330 MW机组锅炉给水加氨有3taigei水加药泵,二开一备用,原有的控制器为单机控制,备用泵手动切换,设备老化,操作困难,设备故障率高,维护量大,为此,考虑采用变频调速技术进行改造,用PLC实现自动调节和各种控制功能。运行实践证明,该方案稳定可靠,经济效果明显。

关键词:PLC 给水加氨 变频器 自动调节

中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(b)-0096-01

本企业所用的锅炉给水自动加氨控制系统比较落后,操作困难且容易发生故障,因此采用PLC和变频器进行改造,下面对具体改造方案和结果进行探讨。

1 锅炉给水自动加氨控制系统工艺要求

(1)锅炉给水自动加氨控制系统在正常生产过程中,由1#给水加药泵实施向15#机组除氧器水箱出口下降管加氨,由3#给水加药泵实施向16#机组除氧器水箱出口下降管加氨。2#加药泵作为备用泵,根jubei用泵状态进行切换。

(2)当正使用的加药泵的控制方式“就地—远控”开关处在“就地shi,设备均在就地进行操作,PLC和上位机起监视作用,在远控时,执行控制和远操。

(3)保持省煤器入口pH值控制在设定范围内。

(4)对加药泵及变频器运行状态动态监测,以实现动态检修。

2 锅炉给水自动加氨控制系统系统控制原理

由省煤器入口pH值控制加药量,以pH值作为反馈量对加药量进行PID控制,输出为控制加药泵变频器的输出频率值。设定一个低的pH值,当pH小于此值时,启动加药泵,设定一个高的pH值,当pH值大与此值时,停止加药泵。根据△pH值的大小由PLC内PID功能模块进行PID运算,控制变频器来改biandian动机转速,达到所要求的PH值。当pH值低yudi的pH设定值时,省煤器入口pH值偏低,则提高变频器输出频率,使电动机转速加快,增大加药量;当pH值高与高pH值时,省煤器入口pH值偏高,则降低变频器输出频率,使电动机转速降低,减少加药量,直至不加药。这样不断的调整,使pH值稳定在设定范围内。系统结构如图1所示:

3 锅炉给水自动加氨控制系统设计方案

新海发电有限公司2台三十万机组化学控制系统包括上位机(包括通讯网络),PLC控制系统急救地控制仪表,水系统监控系统包括制氢站,反渗透,水汽站三个系统组成,自动加氨控制系统是水汽站系统的一部分,它包括上位机一台(ifix画面创建软件),S7-300系列的CPU315-2DP属于最高端产品,15#机组和16#机组各一台5288型在线PH仪表,以及三台变频器,接触器,操作按钮等组成。

该自动加氨控制系统采用PLC实现加氨泵的自动控制,以及启停,备用切换,故障报警,加氨泵保护等各种控制功能的实现,由上位机实现对控制过程和设备的监视,实现人机接口。

3.1 PID运算功能的实现

S7-300系列CPU315-2DP具有连续调节功能块FB41,使用时只要将设定值,过程变量,手动值等值输入FB41,产生背景数据块DB41,就能较好完成所要的PID调节。

在调试过程中,根据目标值要求的范围进行背景数据块DB41的数据调整,直至达到要求值。

3.2 启动

在上位机画面上(使用IFIX画面创建软件),设有远控/自动变频,远控/手动变频,远控/工频,按钮。现场控制柜上有远控/就地 按钮,可以现场工频启动电机。

3.3 运行

正常情况下,自动加氨程序运行,1#加氨泵给11#机组加氨,3#加氨泵给12#机组加氨,2#加氨泵备用。

从现场5288型PH表送入的PH值信号,以4~20 ma模拟量的形式进入PLC模拟量通道,经过FC105的数值转换后,根据值的大小进行FB41的PID调节,输出变频器的频率值,经过FC106的数值转换后,由PLC模拟量输出通道输出到变频器,控制加氨泵的转速,最终控制锅炉给水的加氨量,保证锅炉给水的品质。

3.4 停止

上位机画面上设有停止按钮,控制自动加氨程序的执行与停止。现场控制柜上有启停按钮控制整个系统的启停。

3.5 切换

在上位机画面上有2#备用泵的控制按钮,分别为2备1和2备3。2#加氨泵的控制程序与其他2台泵相同,控制数据的输入采用数据块的方式。

当1#加氨泵故障时,投入2#加氨泵,同时把控制1#加氨泵的数据送入2#加氨泵的控制程序;控制2#加氨泵向11#机组锅炉给水加氨。

当3#加氨泵故障时,投入2#加氨泵,同时把控制3#加氨泵的数据送入2#加氨泵的控制程序;控制2#加氨泵向12#机组锅炉给水加氨。

当1#加氨泵和3#加氨泵正常时,2#加氨泵无论采用那台泵的数据,2#加氨泵都不启动,处于被用状态。

3.6 数据显视和故障报警

在上位机画面作出电机故障报警和PH值,变频值等信号的显示和报警。便于运行人员对加氨过程的监视和操作。及时发现故障和处理。

3.7 人机接口

上位机采用IFIX的画面创建程序,有良好的人机互动界面,可以直接在画面上设定变频器的手动输入频率和加氨时间,操作简单可靠。

4 结语

本系统采用PLC后,组成闭环自动控制,实现自动调节,运行更加稳定可靠。采用上位机,可以就地和远控操作,方式简单、灵活;实现水汽站无人值班;系统可扩展性好,易与其他系统联网,组成辅网,集中操控;在调试过程中,要注意PLC输出变频器信号和变频器自工作变频范围的配合,调整变频器在最佳工作范围,避免变频器和电机损坏;在5288 pH计模拟量信号4~20 ma值送入PLC模块前,必须经隔离开关隔离,减少信号的跳变。

参考文献

[1]廖常初.西门子S7-300/400 PLC应用技术[M].机械工业出版社,2011.

[2]阳胜峰,吴志敏.图解西门子S7-300/400PLC编程技术[M].中国电力出版社,2010.

[3]山西省电力工业局.热工仪表及自动装置[M].中国电力出版社,1996.

[4]电厂化学仪表计量确认审查委员会.电厂化学仪表与计量[M].中国电力出版社,2003.endprint

摘 要:江苏新海发电有限公司2*330 MW机组锅炉给水加氨有3台给水加药泵,二开一备用,原有的控制器为单机控制,备用泵手动切换,设备老化,操作困难,设备故障率高,维护量大,为此,考虑采用变频调速技术进行改造,用PLC实现自动调节和各种控制功能。运行实践证明,该方案稳定可靠,经济效果明显。

关键词:PLC 给水加氨 变频器 自动调节

中图分类号:TP27 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(b)-0096-01

本企业所用的锅炉给水自动加氨控制系统比较落后,操作困难且容易发生故障,因此采用PLC和变频器进行改造,下面对具体改造方案和结果进行探讨。

1 锅炉给水自动加氨控制系统工艺要求

(1)锅炉给水自动加氨控制系统在正常生产过程中,由1#给水加药泵实施向15#机组除氧器水箱出口下降管加氨,由3#给水加药泵实施向16#机组除氧器水箱出口下降管加氨。2#加药泵作为备用泵,根据备用泵状态进行切换。

(2)当正使用的加药泵的控制方式“就地—远控”开关处在“就地”时,设备均在就地进行操作,PLC和上位机起监视作用,在远控时,执行控制和远操。

(3)保持省煤器入口pH值控制在设定范围内。

(4)对加药泵及变频器运行状态动态监测,以实现动态检修。

2 锅炉给水自动加氨控制系统系统控制原理

由省煤器入口pH值控制加药量,以pH值作为反馈量对加药量进行PID控制,输出为控制加药泵变频器的输出频率值。设定一个低的pH值,当pH小于此值时,启动加药泵,设定一个高的pH值,当pH值大与此值时,停止加药泵。根据△pH值的大小由PLC内PID功能模块进行PID运算,控制变频器来改biandian动机转速,达到所要求的PH值。当pH值低与低的pH设定值时,省煤器入口pH值偏低,则提高变频器输出频率,使电动机转速加快,增大加药量;当pH值高与高pH值时,省煤器入口pH值偏高,则降低变频器输出频率,使电动机转速降低,减少加药量,直至不加药。这样不断的调整,使pH值稳定在设定范围内。系统结构如图1所示:

3 锅炉给水自动加氨控制系统设计方案

新海发电有限公司2台三十万机组化学控制系统包括上位机(包括通讯网络),PLC控制系统急救地控制仪表,水系统监控系统包括制氢站,反渗透,水汽站三个系统组成,自动加氨控制系统是水汽站系统的一部分,它包括上位机一台(ifix画面创建软件),S7-300系列的CPU315-2DP属于最高端产品,15#机组和16#机组各一台5288型在线PH仪表,以及三台变频器,接触器,操作按钮等组成。

该自动加氨控制系统采用PLC实现加氨泵的自动控制,以及启停,备用切换,故障报警,加氨泵保护等各种控制功能的实现,由上位机实现对控制过程和设备的监视,实现人机接口。

3.1 PID运算功能的实现

S7-300系列CPU315-2DP具有连续调节功能块FB41,使用时只要将设定值,过程变量,手动值等值输入FB41,产生背景数据块DB41,就能较好完成所要的PID调节。

在调试过程中,根据目标值要求的范围进行背景数据块DB41的数据调整,直至达到要求值。

3.2 启动

在上位机画面上(使用IFIX画面创建软件),设有远控/自动变频,远控/手动变频,远控/工频,按钮。现场控制柜上有远控/就地 按钮,可以现场工频启动电机。

3.3 运行

正常情况下,自动加氨程序运行,1#加氨泵给11#机组加氨,3#加氨泵给12#机组加氨,2#加氨泵备用。

从现场5288型PH表送入的PH值信号,以4~20 ma模拟量的形式进入PLC模拟量通道,经过FC105的数值转换后,根据值的大小进行FB41的PID调节,输出变频器的频率值,经过FC106的数值转换后,由PLC模拟量输出通道输出到变频器,控制加氨泵的转速,最终控制锅炉给水的加氨量,保证锅炉给水的品质。

3.4 停止

上位机画面上设有停止按钮,控制自动加氨程序的执行与停止。现场控制柜上有启停按钮控制整个系统的启停。

3.5 切换

在上位机画面上有2#备用泵的控制按钮,分别为2备1和2备3。2#加氨泵的控制程序与其他2台泵相同,控制数据的输入采用数据块的方式。

当1#加氨泵故障时,投入2#加氨泵,同时把控制1#加氨泵的数据送入2#加氨泵的控制程序;控制2#加氨泵向11#机组锅炉给水加氨。

当3#加氨泵故障时,投入2#加氨泵,同时把控制3#加氨泵的数据送入2#加氨泵的控制程序;控制2#加氨泵向12#机组锅炉给水加氨。

当1#加氨泵和3#加氨泵正常时,2#加氨泵无论采用那台泵的数据,2#加氨泵都不启动,处于被用状态。

3.6 数据显视和故障报警

在上位机画面作出电机故障报警和PH值,变频值等信号的显示和报警。便于运行人员对加氨过程的监视和操作。及时发现故障和处理。

3.7 人机接口

上位机采用IFIX的画面创建程序,有良好的人机互动界面,可以直接在画面上设定变频器的手动输入频率和加氨时间,操作简单可靠。

4 结语

本系统采用PLC后,组成闭环自动控制,实现自动调节,运行更加稳定可靠。采用上位机,可以就地和远控操作,方式简单、灵活;实现水汽站无人值班;系统可扩展性好,易与其他系统联网,组成辅网,集中操控;在调试过程中,要注意PLC输出变频器信号和变频器自工作变频范围的配合,调整变频器在最佳工作范围,避免变频器和电机损坏;在5288 pH计模拟量信号4~20 ma值送入PLC模块前,必须经隔离开关隔离,减少信号的跳变。

参考文献

[1]廖常初.西门子S7-300/400 PLC应用技术[M].机械工业出版社,2011.

[2]阳胜峰,吴志敏.图解西门子S7-300/400PLC编程技术[M].中国电力出版社,2010.

[3]山西省电力工业局.热工仪表及自动装置[M].中国电力出版社,1996.

[4]电厂化学仪表计量确认审查委员会.电厂化学仪表与计量[M].中国电力出版社,2003.endprint

科技资讯 2014年10期

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