PLC控制系统在除盐水控制系统的应用

PLC控制系统在除盐水控制系统的应用

王静润

（河南豫光锌业有限公司动力厂河南济源459000）

摘要：水是宝贵的资源，为实现对水资源的有效利用，采取措施对废水进行有效处理，防治水污染是不可忽视的工作。自动控制系统的应用，对锌冶炼运营产生重要影响。同时，在锌冶炼运营和发展过程中，往往需要消耗大量水资源。为防治水污染，提高水资源利用效率，采取措施对锌冶炼除盐水进行有效处理是不容忽视的内容。这样既能对污水进行有效处理，确保废水达标排放，还能实现对水资源的回收利用。基于此，本文主要对PLC控制系统在除盐水控制系统的应用进行分析探讨。

关键词：PLC控制系统；除盐水；控制系统；应用

1、前言

除盐水控制系统是工业生产加工的重要系统．多数的除盐水控制系统都是通过继电器来进行控制．一般通过控制其电力系统达到对整个系统的有效控制．而且通过PID仪表来对水体的温度与压力加以调控。然而，随着科技的不断发展．机械工艺的持续进步．以往的继电器控制系统已经相对落后．由此开发并利用了另外一套控制系统，主要是与计算机设备密切相关的．通过编写程序进行控制的可编程控制器，也就是PLC。其具有自身的优势特征，例如：简洁、便利、安全、稳定可靠等等，而且自身具有逻辑特征。能够有效控制系统运行。通过创造使用PID控制器．它能够对冷却水进行有效调控。无论是温度方面还是压力方面。

2、除盐水系统的简单分析

除盐水控制系统能够发挥冷却或者维持恒定温度等调控作用，通过对聚合造粒需要的冷却水的各种信息加以采集，例如：温度、压力、过滤器报警信号——这些数据信息进入控制器，对其进行编程、运算处理，然后再通过PID控制器、电磁阀、水泵以及带状过滤设备等器具来进行调控．确保系统的恒温稳定。这一系统工作原理如下图所示：

位于水箱内部的除盐水需要不断的补给．这一补给过程由浮球阀来完成，依照水位高度来自动补给。需要测量水管中水的温度时．则要在专门的传递温度的传感设备T的辅助下进行．其中PID控制器负责对气动阀v4的调控．以此来控制低温冷水的流量．这样除盐水就能够从始至终处于一个稳定的温度范围内。

带状过滤设备中安装了液体传感设备．也就是H1．这一设备的主要作用为：分析与衡量过滤设备有无堵塞现象．一旦出现了堵塞现象．就要通过开启过滤设备的电机．凭借其力量来拉动滤布左右移动．直到达到需要的时间时就会停下来．

水箱中同时配备了低液位传感设备．这一设备是同水泵联系起来的．要通过压力传感设备P2对管道系统中水的压力值的衡量来确保除盐水系统的水压与切粒系统保持一致．再通过PID控制器来对气动调节阀v3进行调控。由于板式换热设备经常会出现堵塞现象．需要频繁进行清理．基于这样的状况．该系统通过对这一设备实行在线切换处理。而且系统内配置了两个电磁阀，分别为：vl与v2，两个电磁阀轮流工作，也就是说当换热设备1运行时，电磁阀v1进入运行状态．此时的V2则处于断开状态．根据压力传感器Pl、P2的数值大小来判断换热器有无堵塞情况．当PI>P2时．则预示着换热器1可能已经出现了堵塞现象，此时电磁阀vl停止了工作，v2开始工作，进而使第二个换热器取代堵塞的换热器1开始工作。

从这一系统的整体运行状况来看，需要一个安全稳定、质量又高的除盐水系统．而且这个系统每年接连工作的时间要在八千小时以上。而且对于水温的要求也极为严格。因此，对水温的调节精度也就要求十分严格，整个除盐水系统具有较高的自动化功能，无需认为的操作、控制，其中一切数据信息都要同中控室加以交换，这样来确保中控室发挥监控功能。

3、PLC在除盐水控制系统中的应用

参照以上除盐水系统的工艺需求．通过对各个国家、各个品牌与型号的plc进行综合分析，从其价格、功能水平等方面的对比等等。最后决定选择西门子s7—200类型的可编程控制设备来充当关键控制部件．使用226中央处理器。其输出能够分组直接接在220v的电磁阀与三相控制的固体继电器控制泵电机上面。因为必须对温度压力加以采集．同时也要对调节阀加以控制．就要采用EM231以及EM232模块。此处所选用的中央处理器具有特殊的优势特征与功能．具体表现在：极具稳定性，操作简单、方便。工作效率高，内部集成良好——而且系统内部配置了PID控制器．其中可以使用的指令数量最多达八条，所有的指令拥有各自的回路号，不会影响各个PID的运算，这样就能够保证各个运算之间的彼此独立．也能够对更多的调节阀进行同步进行调控．从更多的点来对温度进行控制。226中央处理器包含两个通讯口，其一同显示器之间进行通讯联系。其二则是被用来对电脑的调试。

4、控制方式

4.1控制原则。本工程电源断路器，可编程马达控制器保护的电机，其他与工艺有关的重要电动机的控制、监测、信号，均纳入PLC系统监控。由PLC控制的电气报警及设备状态信号在工控机屏上显示,同时可通过打印机打印记录。

4.2检测和控制方案。本设计分为污水厂部分（包括预处理单元及超滤、反渗透）和动力厂部分（包括离子交换）。分别在污水厂和动力厂设置独立的控制室和独立的PLC程控装置。水处理控制系统采用PLC可编程控制器设备，工艺系统与设备按自动程控运行方式进行设计，系统范围内的所有被控对象及过程参数由PLC控制系统内进行集中监控。系统所有远传的过程信号都将送入PLC中，信号经过处理将分别用于实时、顺序控制、检测、记录及报警、历史趋势、流量累积等功能，并生成报表。

4.3设备的操作控制方式。设备的操作级别分为三级。即机侧（或MCC）操作、现场控制站操作、中央控制室操作。MCC转换开关或就地控制箱上应设有“自动（A）／手动（M）／停止（OFF）”方式选择开关。

（1）自动方式

MCC转换开关或就地控制箱转换开关位于“A”档，设备的控制信号来自PLC的输出卡，此时PLC控制站有两种模式：

1）人工模式：由中控室监控计算机键盘或鼠标发出指令或由PLC操作员面板发出指令。对就地设备进行远程手动启停或开关操作，该操作方式主要用于独立设备的启停操作或非正常工况下对设备操作、隔离等。

2）自动模式：PLC按预编程序自动控制。通过HMI-PLC交互式操作，系统内各设备按运行步序表PLC控制程序设定自动启停或开关，投入并保持系统处于正常运行工况或自动切换于不同的运行工况。

（2）手动方式

MCC转换开关或就地控制箱转换开关位于“M”档，设备由MCC盘或就地控制箱上按扭就地控制，进行就地启停或开关操作。该操作方式主要用于单机设备调试或故障维修情况下。

（3）离线方式

MCC转换开关位于“OFF”档，不能对设备进行任何操作。

5、结语

总之，PLC自动控制系统满足锌冶炼除盐水生产需要，不仅能推动除盐水生产顺利进行，还能减少故障的发生概率，确保系统安全可靠，降低工作人员劳动强度，实现节约成本的目的。目前，系统设立就地手动控制、现场监控和远程监控三级控制层，不仅方便对系统的

控制，便利操作人员开展各项工作，还能确保系统安全。因此，锌冶炼除盐水生产过程中，值得推广和应用自动控制系统。

参考文献

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[3]刘文杰．浅谈某核电厂除盐水生产系统反渗透单元调试[J]．科技创新与应用，2016(8)：66．