OMRON PLC在化工污水焚燒裝置控制系統中的應用

1 化工污水焚燒裝置控制系統簡(jiǎn)介

水氣廠(chǎng)化工污水焚燒裝置處理的廢水來(lái)源于大慶石化分公司各個(gè)生產(chǎn)裝置排出的污水。此裝置主要包括再生爐和焚燒爐兩個(gè)主體設備，溫度控制和爐子火咀點(diǎn)火控制是整套控制系統的關(guān)鍵。原控制系統是由調節器、顯示儀表、繼電器等搭接而成的，1 9 84年安裝并投用。由于長(cháng)時(shí)間使用，設備老化、陳舊、顯示儀表誤差大，不僅使操作不便、維護困難，而且存在著(zhù)安全隱患。2006年將再生爐、焚燒爐兩部分的原有控制系統改造成統一的PLC控制系統，采用日本OMRON公司生產(chǎn)的CS1H系列PLC產(chǎn)品。裝置的控制系統改造后開(kāi)車(chē)一次成功，通過(guò)PLC控制系統能夠對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監視和控制。

2 控制系統配置及說(shuō)明

2．1硬件配置

① CPU單元：CSIH CPU63H程序容量為20K步，I／O位為51 20點(diǎn)，可擴展7個(gè)機架，數據存儲器容量為64K 字。

② 電源單元：C200HW—PA209R電壓范圍：8 5 1 32V A C 或1 70264VA C．50／60HZ

③數字量輸入模塊：C200H ID212該模塊為16點(diǎn)DC24V輸入模塊，最大消耗電流為7MA。

④開(kāi)關(guān)量輸出模塊：C200H OC225該模塊為16點(diǎn)輸出模塊，輸出最大電流為2 A。

⑤模擬量輸入模塊：C200H AD003該模塊為8通道輸人模塊，輸人信號為4 20MA、1～5V、0 10V、一10～10V標準模擬信號，單通道隔離，1／4000分辨率，采集處理速度為2．5MS／MAx／點(diǎn)。

⑥模擬量輸出模塊：C2（）（）H DA004該模塊為8路輸出，輸出為4-20MA標準模擬量信號。1／4000分辨率，轉換速度為2．5MS／MAX／點(diǎn)，單通道隔離。

⑦熱電偶單元：CS1W～PTS51該模塊為4路溫度傳感器單元，可接S型、K 型或J型熱電偶。

⑧通訊模塊：CS1W CLK21～V1該模塊為CONTROLLER LINK工業(yè)以太網(wǎng)模塊，通訊速率最大為2MB／S，通訊介質(zhì)為屏蔽雙絞線(xiàn)，最大傳輸距離為1公里。

⑨通訊卡：3G8F7 CLK21-EV1

該通訊卡安裝在工控機P CI插槽上，與CS1 W～CLK21_V1鏈接使用。

2．2軟件說(shuō)明

① CX—PROGRAMER 6．0該軟件為PLC編程專(zhuān)用軟件，功能強大，可在線(xiàn)監視和修改程序。

②操作站組態(tài)軟件：RSVIEW 32該軟件為A B公司所生產(chǎn)的組態(tài)軟件，為開(kāi)發(fā)、運行集成版，可鏈接點(diǎn)為1 0 K ，運行可靠，功能強大。2．3總體控制要求及功能化工污水焚燒裝置自控系統的要求是對污水再生和污泥焚燒處理過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制和自動(dòng)調節，使處理后的水質(zhì)指標達到排放要求的范圍。功能如下：

①控制操作：在污水處理控制室能對被控設備進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)控制。

②顯示功能：用圖形實(shí)時(shí)地顯示各現場(chǎng)被控設備的運行工況，以及現場(chǎng)的狀態(tài)參數。

③數據管理：依據不同運行參數的變化快慢和重要程度，建立生產(chǎn)歷史數據庫，存儲生產(chǎn)原始數據，供統計分析使用；利用實(shí)時(shí)數據庫和歷史數據庫中的數據進(jìn)行比較和分析，得出一些有用的經(jīng)驗參數，有利于優(yōu)化控制，并把一些必要的參數和結果顯示到實(shí)時(shí)畫(huà)面中去。

④報警功能：當某一模擬量（如流量、溫度等）測量值超過(guò)給定范圍或某一開(kāi)關(guān)量（如壓力開(kāi)關(guān)、火焰檢測器等）發(fā)生變位時(shí)，可根據不同的需要發(fā)出不同等級的報警，另外還可對PLC進(jìn)行診斷報警。

2．4 PLC程序結構及實(shí)現

根據工藝特點(diǎn)，在PLC編程中采用分段編程的形式，這樣使程序的可讀性強，易于理解。以焚燒爐控制程序為例，控制程序包括模擬量處理、時(shí)間參數設定、回路控制、火咀點(diǎn)火程序、報警程序、地址轉換程序等，控制思路清晰，程序可讀性強。操作人員只需在上位機上發(fā)出簡(jiǎn)單的指令，控制程序即可按照工藝要求步驟對現場(chǎng)設備進(jìn)行控制。PID指令的使用和回路控制是PLC應用過(guò)程中的難點(diǎn)，下面以單回路控制為例，說(shuō)明PID指令手動(dòng)／自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換的編程方法。無(wú)擾動(dòng)切換程序說(shuō)明：HlOO．OO是手動(dòng)／自動(dòng)切換位，當H100．00=l時(shí)，手動(dòng)控制；Hl 00．00-0時(shí)，自動(dòng)控制。微分指令的下降沿表示切換的瞬間。

①手動(dòng)一自動(dòng)：切換的瞬間（執行一次），把手動(dòng)輸入的操作變量輸出值（D330 ）直接賦給控制閥輸出值（Q2062）；自動(dòng)控制過(guò)程中，由PID指令控制操作變量輸出值。

② 自動(dòng)一手動(dòng)：切換的瞬間（執行一次），把控制閥的輸出值（Q2O62）直接賦給手動(dòng)輸入控制閥值（D 3 3 0）；手動(dòng)操作過(guò)程中，按手動(dòng)輸入的操作變量值控帶閥的輸出值。

3結束語(yǔ)

此控帶系統運行穩定、可靠，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。該系統有效地解決了生產(chǎn)中的很多問(wèn)題，如減少了生產(chǎn)過(guò)程中的突發(fā)故障，縮短了生產(chǎn)準備時(shí)間和搶修時(shí)間，減少了工人的勞動(dòng)強度，創(chuàng )造了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，達到了節能、降耗的目的。