正文反介質(zhì)過濾器

1、600MW化學(xué)水預(yù)處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 選題意義1.1 600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的意義隨著大型火電機(jī)組建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,機(jī)組的參數(shù)與容量不斷提高,電廠化學(xué)水處理也正發(fā)生著深刻的變化.而這種變化的動(dòng)力,主要來源于高參數(shù)大容量機(jī)組對(duì)水質(zhì)的要求和環(huán)境保護(hù)的需要,新的水處理技術(shù)與材料的出現(xiàn)及應(yīng)用又為電廠水處理技術(shù)的發(fā)展提供了可能.另外,在劇烈的電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,每個(gè)電廠都面臨著減員增效的壓力,面臨著生產(chǎn)流程優(yōu)化重組的需要.在上述各種因素的作用與影響下,電廠化學(xué)水處理在技術(shù)選用方式,設(shè)備布置,工藝流程,控制監(jiān)測(cè),運(yùn)行維護(hù),生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)均發(fā)生深刻的變化1.2 采用PLC設(shè)計(jì)化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的意義集中

2、化控制就是把電廠所有化學(xué)水處理的各個(gè)子系統(tǒng)合為一套控制系統(tǒng),取消傳統(tǒng)的模擬盤,采用PCL和上位機(jī)的2級(jí)控制結(jié)構(gòu),利用PLC對(duì)各個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)備分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制,上位機(jī)和PCL之間通過數(shù)據(jù)通信接口進(jìn)行通信.各個(gè)子系統(tǒng)以局域網(wǎng)的總線形式集中聯(lián)接在化學(xué)主控制室上位機(jī)上,從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)水處理系統(tǒng)相對(duì)集中的監(jiān)視,操作與自動(dòng)控制正朝著少排污,零排污,少清洗,零清洗的方面發(fā)展.隨著水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深化,作為耗水大戶,合理地利用水資源,提高水的重復(fù)利用率已成為電廠水處理工作的緊迫任務(wù).依靠科技進(jìn)步與管理制度,實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)使用,循序使用(串級(jí)使用)和水的回收使用尤為重要.廢水的零排放已在部分電廠得到實(shí)現(xiàn)

3、,即只能從水體取水而不向水體或周圍環(huán)境排放任何廢水2 設(shè)計(jì)任務(wù)在本設(shè)計(jì)中依據(jù)600WM機(jī)組化學(xué)水處理控制系統(tǒng)的功能要求，主要完成如下設(shè)計(jì): (1). 完成600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的功能框圖設(shè)計(jì)。 (2). 完成600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的PLC配置及I/O表設(shè)計(jì)。 (3). 完成600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。 (4). 完成600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的PLC軟件程序設(shè)計(jì)。 (5). 完成600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)。3 600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的工藝分析3.1 化學(xué)水預(yù)處理 水的預(yù)處理的工藝流程通常為：原水混凝沉淀澄清過濾。天然水體中常含有泥沙、粘土

4、、腐殖質(zhì)等懸浮物和膠體雜質(zhì)及細(xì)菌、真菌、藻類、病毒等微生物，它們?cè)谒芯哂幸欢ǖ姆€(wěn)定性，是造成水體混濁、顏色和異味的主要原因?；炷幚?、沉降澄清和過濾處理，就是以除去這些雜質(zhì)為主要目的，使水中懸浮物的含量降至5mg/L以下，即得到澄清水。這稱為水的預(yù)處理?；瘜W(xué)水預(yù)處理包括混凝、沉淀澄清、過濾等處理工藝,主要設(shè)備有混合器、反應(yīng)池和沉淀池或澄清池、濾池、水池、水泵以及輔助設(shè)備,如混凝劑加藥單元、助凝劑加藥單元等。3.2 雙介質(zhì)過濾器多介質(zhì)過濾器也稱為壓力式過濾器，是純水制備前期預(yù)處理的重要組成部分，適用于進(jìn)水濁度在小于15NTU的進(jìn)水；目的是去除水中的懸浮物、顆粒和膠體，降低進(jìn)水的濁度和SDI值，

5、滿足反滲透裝置或除鹽裝置等后續(xù)設(shè)備的進(jìn)水要求，雙介質(zhì)過濾器的濾料為石英砂、無煙煤。濾料吸附飽和后，可以通過周期性的氣水分別清洗來恢復(fù)它的截污能力。圖3-1 雙介質(zhì)過濾器結(jié)構(gòu)圖3.3 可編程邏輯控制器PLC是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制器系統(tǒng)聯(lián)成一體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破魇遣捎梦㈦娮蛹夹g(shù)來完成各種控制功能的自動(dòng)化設(shè)備，按照預(yù)先輸入的程序控制現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，

6、并按照一定規(guī)律進(jìn)行動(dòng)作。3.4 紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件是紫金橋公司在長期的工程實(shí)踐中逐步發(fā)展起來的一套計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。使用紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件，可以方便地構(gòu)造適應(yīng)自己需要的“數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)”，在任何需要的時(shí)候把生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的信息實(shí)時(shí)地傳送到控制室，并且通過局域網(wǎng)和Internet，可以在任何地方訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時(shí)了解、評(píng)價(jià)生產(chǎn)情況和操作水平。紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件的基本功能是數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交互。具體的說，數(shù)據(jù)通訊就是從現(xiàn)場(chǎng)獲取數(shù)據(jù)并將它們加工成可利用形式，把需要控制的信號(hào)通過計(jì)算機(jī)直接發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這樣就建立了控制軟件所需的雙向連接。數(shù)據(jù)管理就是根據(jù)用戶的需要，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更

7、深層次的加工，如量程變換、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)、分析等。數(shù)據(jù)交互就是根據(jù)不同用戶的需求，把數(shù)據(jù)以不同的形式提交給用戶以實(shí)現(xiàn)交互，如現(xiàn)場(chǎng)操作工需要監(jiān)控，管理人員需要數(shù)據(jù)報(bào)表、工藝工程師要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析等，紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件為不同的用戶提供了豐富的交互手段。4 雙介質(zhì)過濾器反洗操作及控制放案4.1 雙介質(zhì)過濾器反洗操作表4-1 雙介質(zhì)過濾器反洗操作步驟表閥門步驟進(jìn)水閥出水閥上排閥下排閥反洗泵反洗閥進(jìn)氣閥手動(dòng)反洗壓縮進(jìn)氣門 a步*b步*c步*d步-e步*4.2 操作面板使用紫金橋軟件可以按照如下步驟建立工程：第一步：打開工程管理器。安裝完成紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件后可以通過以下方式進(jìn)入工程管理器：點(diǎn)擊桌面的快捷方式

8、或者選擇“程序紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件工程管理器”菜單。工程管理器界面如圖4-1所示。圖4-1工程管理器界面第二步：創(chuàng)建工程。點(diǎn)擊“新建工程”，這時(shí)將彈出一個(gè)對(duì)話框，紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件會(huì)在其安裝目錄下自動(dòng)生成新建工程目錄，您也可以根據(jù)需要，點(diǎn)擊來修改生成目錄。這里使用默認(rèn)目錄，并將工程名改為“快速入門”，然后點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，如圖4-2所示。圖4-2 新建工程定義第三步：進(jìn)入工程。在工程列表中雙擊“快速入門”，或者在列表中選擇這個(gè)工程然后再點(diǎn)擊工具欄中的“進(jìn)入組態(tài)”按鈕，進(jìn)入組態(tài)開發(fā)環(huán)境。至此，工程創(chuàng)建完成。通過紫金橋軟件，畫出火電廠600WM機(jī)組化學(xué)水處理的模擬現(xiàn)場(chǎng)畫面，如下圖所示。圖4-3 主界

9、面控制監(jiān)控圖圖4-4化學(xué)水預(yù)處理界面 通過手自動(dòng)切換開關(guān)，可以將系統(tǒng)控制在，手動(dòng)狀態(tài)和自動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)投入到自動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，手動(dòng)去控制的各個(gè)閥門開關(guān)處于失效狀態(tài)。無法進(jìn)行手動(dòng)操作。只有系統(tǒng)投入到手動(dòng)狀態(tài)時(shí)才可進(jìn)行手動(dòng)操作。手動(dòng)操作界面如圖4-5所示。 圖4-5 手動(dòng)操作圖 圖4-6 主菜單界面通過主菜單，可以在不同界面之間來回轉(zhuǎn)換，運(yùn)行人員可以在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，在不同換面之間來回切換，及時(shí)觀測(cè)到機(jī)組是否處于正常運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行人員可以通過來回切換界面發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的原因，及時(shí)處理問題，提高機(jī)組穩(wěn)定性。組菜單界面圖4-6所示。4.3反洗操作點(diǎn)組態(tài)第一步：運(yùn)行紫金橋工程管理器，新建一個(gè)或打開一

10、個(gè)已建成的應(yīng)用工程。進(jìn)入紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件開發(fā)系統(tǒng)，雙擊導(dǎo)航樹中“數(shù)據(jù)庫”目錄下的“點(diǎn)組態(tài)”。第二步：在打開的窗口中選擇菜單“編輯/新建”，進(jìn)入?yún)^(qū)域和點(diǎn)類型選擇。第三步：進(jìn)入下一步后您將看到如圖4-7所示的對(duì)話框，在“點(diǎn)名”后的對(duì)話框中輸入您想命名的點(diǎn)名，此處輸入“M01_GAS_PRICE”；在“點(diǎn)說明”后輸入“化學(xué)水預(yù)處理”。點(diǎn)擊“確定”按鈕完成數(shù)據(jù)點(diǎn)定義。這時(shí)您就可以在表格中看到您創(chuàng)建完成的點(diǎn)。圖4-7 點(diǎn)定義對(duì)話框 第四步：根據(jù)PLC程序和組態(tài)圖中的需要設(shè)計(jì)所需要的各個(gè)點(diǎn)。如圖4-8所示。圖4-8 點(diǎn)組態(tài)4.4 反洗操作PLC控制流程圖 開始正洗靜置水反洗自動(dòng)控制 松濾料、排水空氣擦洗

11、手自動(dòng)切換手動(dòng)控制 圖4-2 反洗操作PLC控制流程圖5 雙介質(zhì)過濾器反洗操作硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)5.1 硬件接線圖 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 KM1KM1KM1KM1KM1KM1KM1KM1 S7-200CPU 224XP圖5-1 硬件接線圖5.2 雙介質(zhì)過濾器反洗操作變量存儲(chǔ)表表5-1 雙介質(zhì)過濾器反洗操作變量存儲(chǔ)表序 號(hào)名 稱地 址型 號(hào)1手動(dòng)開關(guān)M0.02自動(dòng)開關(guān)M0.13自動(dòng)開始開關(guān)M1.24自動(dòng)停止開關(guān)M1.35手動(dòng)進(jìn)水閥開關(guān)M3.06手動(dòng)出水閥開關(guān)M3.17手動(dòng)下排閥開關(guān)M3.38手動(dòng)上排閥開關(guān)M3.29手動(dòng)反洗泵開關(guān)M3.41

12、0手動(dòng)反洗閥開關(guān)M3.511手動(dòng)進(jìn)氣閥開關(guān)M3.612手動(dòng)空氣壓縮門開關(guān)M3.713進(jìn)水閥Q0.014出水閥Q0.115上排閥Q0.216下排閥Q0.317反洗泵Q0.418反洗閥Q0.519進(jìn)氣閥Q0.620空氣壓縮門Q0.75.3 雙介質(zhì)過濾器反洗操作軟件設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)如圖5-2所示，進(jìn)行手自動(dòng)切換，當(dāng)M0.0為真的時(shí)候調(diào)用子程序I進(jìn)行自動(dòng)控制程序。當(dāng)M0.1為真時(shí)進(jìn)行調(diào)用子程序0進(jìn)行手動(dòng)操作。 圖5-2 主程序圖（手自動(dòng)切換）自動(dòng)控制程序如圖5-4所示，當(dāng)程序運(yùn)行到自動(dòng)控制時(shí)，當(dāng)使M1.2為真時(shí)程序就進(jìn)行自動(dòng)執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的任務(wù)。當(dāng)要在中途停止運(yùn)行時(shí)，使M1.3為真就可以停止自動(dòng)控制的程序

13、的停止。 圖5-4 自動(dòng)控制程序啟停圖5-5 調(diào)用a、b、c步圖5-6 調(diào)用d、e步圖5-7 a步程序圖5-8 b步程序圖5-9 c步程序圖5-10 d步程序圖5-11 e步程序 6 總結(jié)通過設(shè)計(jì)掌握了PLC計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，了解了火電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的工藝流程，學(xué)到了工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)方法和PLC程序設(shè)計(jì)及其調(diào)試方法，真正做到把課本知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐中。讓我了解到如何去著手做一個(gè)工程。剛接到老師給的題目時(shí)，我非常的迷茫，我開始在網(wǎng)上搜索有關(guān)化學(xué)水處理的相關(guān)知識(shí)，并在萬方數(shù)據(jù)庫查看相關(guān)資料，初步了解了一些關(guān)于化學(xué)水預(yù)處理。再結(jié)合老師的題目，有了更進(jìn)一步的了解。接下來，就按照老

14、師的要求開始畫組態(tài)圖。有很多設(shè)備圖片在圖庫中沒有，我通過最基本的線條等工具，開始組裝與圖片相似的圖。當(dāng)組態(tài)圖運(yùn)行時(shí)，我發(fā)現(xiàn)我們畫的組態(tài)圖，在顯示窗口中顯示下，因?yàn)槲覀儧]有事先進(jìn)行窗口的合理規(guī)劃。我不得已，將圖片打成組，然后進(jìn)行縮小，但是在縮小縮小時(shí)產(chǎn)生了很多圖片的變形。在縮小后，再拆成單元，一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行修正圖片。接下來是編程，然后在機(jī)房進(jìn)行半天的調(diào)試。原以為我寫的程序很簡潔，應(yīng)為我的每一步都是通過調(diào)用子程序進(jìn)行的。但是在調(diào)試的時(shí)候還是出現(xiàn)了很多我沒有想到的錯(cuò)誤。我和組員禤太行進(jìn)過一個(gè)早晨的仔細(xì)查找修改，使程序達(dá)到我預(yù)定的結(jié)果。接下來，我和禤太行一起商量，進(jìn)行對(duì)組態(tài)圖片中各設(shè)備的動(dòng)作進(jìn)行設(shè)置和

15、點(diǎn)組態(tài)。我們不斷的在修改圖片中的個(gè)設(shè)備的動(dòng)作，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)我們最初的的設(shè)想有些和工程中的不是很相符，使我們的工程更加接近實(shí)際的圖片。聽了老師的講解，我開始對(duì)我的組態(tài)進(jìn)行美化，是圖片看是來更加簡潔和逼真，并對(duì)每個(gè)閥門和開關(guān)設(shè)置了輸入開關(guān)，使程序在投入自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，各閥和泵的輸入量開關(guān)都出于失效狀態(tài)，使系統(tǒng)在自動(dòng)時(shí)，手動(dòng)不能操作，只有在自動(dòng)時(shí)才有效。雖然組態(tài)圖和程序達(dá)到了要求，但并不是很完美，因?yàn)槲椰F(xiàn)在有很多知識(shí)還不了解，我對(duì)PLC很多功能不是非常了解，導(dǎo)致出現(xiàn)一些意想不到的問題。兩周的PLC課程設(shè)計(jì)，我對(duì)實(shí)際工程有了初步的了解，通過這次的課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論學(xué)得好是

16、遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合起來，才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力和搜索篩選總結(jié)有用信息的能力，也為我們專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供了莫大的幫助，更為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)做極好的鋪墊。所以真心的再次感謝學(xué)校給我們安排的此次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)和李老師辛勤的教導(dǎo)！7 參考文獻(xiàn)【1】 江秀漢. 可編程序控制器原理及應(yīng)用M. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社 1996【2】 宋伯生. 可編程序控制器M. 北京:中國勞動(dòng)出版社 1993【3】 郁漢琪、郭編.可變程序控制器原理及應(yīng)用.北京：中國電力出版社，2005【4】 可編程序控制器的原理，應(yīng)用，試驗(yàn) 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 常斗南【5】 于海琴.21世紀(jì)

17、高參數(shù)機(jī)組電廠化學(xué)水處理技術(shù)發(fā)展探討.工業(yè)水處理2002,20(8):1114.【6】 李元培.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制.北京:中國電力出版社.2000,2【7】 趙玉坤.國內(nèi)反滲透技術(shù)的應(yīng)用概況.工業(yè)水處理.1998,18(4):713【8】 戴云松.火電廠生活污水處理新技術(shù).電力情報(bào).2001,3:5456.【9】 高亮,張?zhí)m緒,高瑜.火電廠輸煤程序控制和監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì).電站系統(tǒng)工程,1998.3【10】 應(yīng)力,張琳.輸煤控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì).上海海運(yùn)學(xué)院學(xué)報(bào)【11】 趙林峰.電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)綜合化控制發(fā)展趨勢(shì).中力.2001,34(8):14161 選題意義11.1 600MW機(jī)組化學(xué)水預(yù)處理系統(tǒng)的意