【正文】 個工藝流程，在此基礎上設計了 PLC 控制系統(tǒng)的硬件配置，完成了整個電氣控制系統(tǒng)的 PLC 軟件設計部分。論文所研究的內(nèi)容分為 5部分。 ●引言 ●電廠含煤廢水處理工藝流程 ● 電廠含煤廢水處理控制系統(tǒng)部分設計 ●含煤廢水處理控制系統(tǒng)中 PLC 控制系統(tǒng)的設計 ●結束語 第 2 章 電廠含煤廢水處理工藝流程 4 第 2 章 電廠含煤廢水處理工藝流程 工藝流程圖 電廠的廢水處理系統(tǒng)整個結構如圖 所示 ：圖中的圓角矩形代表提升泵，長方形代表集水池、加藥系統(tǒng)，橢圓代表廢水處理系統(tǒng)。箭頭的指向代表廢水的流向，它是從左往右流的。 該電廠含煤廢水處理系統(tǒng)中共包括：煤泥提升系統(tǒng)；煤水提升系統(tǒng)；煤水加藥系統(tǒng)（混凝劑加藥系統(tǒng)、助凝劑加藥系統(tǒng)）；帶壓式廢水處理系統(tǒng)（ A、 B系統(tǒng)）；清水提升系統(tǒng)。本設計主要考慮后四個系統(tǒng)，對其進行分析，從而設計出PLC 控制系統(tǒng)及程序。 圖 電廠含煤廢水處理系統(tǒng)整體結構圖 對 工藝流程的闡述 如下四個部分：煤水提升系統(tǒng)；煤水加 藥系統(tǒng)（混凝劑加藥系統(tǒng)、助凝劑加藥系統(tǒng)）；帶壓式廢水處理系統(tǒng)（ A、 B 系統(tǒng)）；清水提升系統(tǒng)。 調(diào) 節(jié) 池 混凝劑加藥系統(tǒng) 助凝劑加藥系統(tǒng) 煤水提升系統(tǒng) 清水提升系統(tǒng) 1廢水處理系統(tǒng) 2廢水處理系統(tǒng) 清 水 池 混凝反 應器 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 5 煤水提升系統(tǒng) 系統(tǒng)內(nèi)有三臺煤水提升泵，三臺煤水提升泵由調(diào)節(jié)池液位開關自動連鎖啟停，互為備用，工作泵故障時備用泵自動投入。當調(diào)節(jié)池液位達到中液位時，啟動一臺煤水提升泵；調(diào)節(jié)池液位達到高液位時，啟動兩臺煤水提升泵；低液位停止所有泵。調(diào)節(jié)池設高、中、低液位開關。如圖 煤水提升系統(tǒng)流程圖。 圖 煤水提升系統(tǒng)流程圖 煤水加藥系統(tǒng) 一體化含 煤廢水處理機、加藥混合裝置的啟停與煤水提升泵的啟停及臺數(shù)調(diào)節(jié)池中液位 主煤水提升泵啟用 1 臺備煤水提升泵啟用 調(diào)節(jié)池高液位 調(diào)節(jié)池低液位 主 1 煤水提升泵啟用 主 2 煤水提升泵啟用 2煤水提升泵停用 1煤水提升泵停用 3煤水提升泵停用 備用煤水提升泵啟用 主煤水提升泵故障時 主 1或主 2煤水提升泵故障時 第 2 章 電廠含煤廢水處理工藝流程 6 連鎖，加藥混合裝置自動投加混凝劑、助凝劑，根據(jù)含煤廢水綜合處理機進口流量自動控制加藥量，加藥計量泵和藥箱液位以及煤水提升泵連鎖，兩臺計量泵之間故障切換。煤水加藥系統(tǒng)包括（ 1）混凝劑加藥系統(tǒng)，（ 2）助凝劑加藥系統(tǒng)。 混凝劑加藥系統(tǒng) E： 圖 為混凝劑加藥系統(tǒng) E 流程圖。 混凝劑加藥系統(tǒng)包括溶藥箱（帶開關量節(jié)點信號輸出的液位開關）、溶藥箱攪拌機、計量泵（ 2臺、一運一備，故障切換）。 液位開關設高、低兩位，液位信號送至方程控系統(tǒng)監(jiān)視，且低位報警的同時停計量泵 及與之相對應的攪拌機。計量泵的啟停以及加藥的速度與液位開關的高、低液位連鎖，混凝加藥裝置配有一個電磁閥。由電磁閥的開關來控制混凝裝置加藥量的多少，液位開關顯示為高液位時，關閉電磁閥，顯示為低液位時電磁閥打開，并且攪拌機停止運轉。 圖 混凝劑加藥系統(tǒng) E流程圖 1藥箱高液位 1混凝計量泵運行 混凝攪拌機泵運行 混凝劑計量箱入口電磁閥關閉 1混凝計量泵 故障 2混凝計量泵運行 1藥箱低液位 1混凝計量泵 停止 混凝攪拌機泵 停止 混凝劑計量箱入口電磁閥全開 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 7 助凝劑加藥系統(tǒng) F： 圖 為助凝劑加藥系統(tǒng) F 流程圖。 助凝劑加藥系統(tǒng)包括溶藥箱（帶開關量節(jié)點信號輸出的液位開關）、溶藥箱攪拌機、計量泵（ 2臺、一運一備，故障切換）。 液位開關設高、低兩位，液 位信號送至需方程控系統(tǒng)監(jiān)視，且低位報警的同時停計量泵及與之相對應的攪拌機。計量泵的啟停以及加藥的速度與液位開關的高、低液位連鎖，助凝加藥裝置配有一個電磁閥。由電磁閥的開關來控制助凝裝置加藥量的多少，液位開關顯示為高液位時，關閉電磁閥，顯示為低液位時電磁閥打開，并且攪拌機停止運轉。 圖 助凝劑加藥系統(tǒng) F流程圖 2藥箱高液位 1助 凝計量泵運行 助 凝攪拌機泵運行 助凝劑計量箱入口電磁閥關閉 1助 凝計量泵 故障 2助 凝計量泵運行 2藥箱低液位 1助 凝計量泵 停止 助 凝攪拌機泵 停止 助凝劑計量箱入口電磁閥全開 第 2 章 電廠含煤廢水處理工藝流程 8 帶壓式廢水處理系統(tǒng) JYMSⅡ 10帶壓式含煤廢水處理設備是對含煤廢水加入混凝劑和助凝劑混合均勻之后，對廢水進行沉淀、過濾的 一體化設備。該設備本體為全封閉式，運行時帶壓運行（壓力一般為 1kg/cm2）。 該系統(tǒng)使用兩套帶壓式含煤廢水處理設備，分別為 A和 B，圖 A設備的處理流程圖， B設備的處理流程圖與 A設備的一樣，故論文中未畫出。每套均需要用到 10個電動閥，正常情況下進水處 1至 4號電動閥均處于常開狀態(tài)， 5至 8號反沖洗出水電動閥均處于常閉狀態(tài)， 9號為清水出水電動閥處于常開狀態(tài)， 10號為排泥閥處于常閉狀態(tài)，反沖洗由電控閥門控制，利用工作單元出水集中反沖需沖洗的單元，當需要反沖洗時關閉 1號進水電動閥，打開 5號反沖洗出水電動閥，同時關閉清水出水電動閥，進行反沖洗，反沖洗持續(xù) 1至 5分鐘，沖洗完了之后，打開1號進水電動閥關閉 2號進水電動閥，關閉 5號反沖洗出水電動閥打開 6號反沖洗出水電動閥，進行反沖洗，此時 9號清水排水閥仍處于關閉狀態(tài)，以此類推，整個反沖洗過程大概需要 4到 20分鐘，最后反沖洗完畢將 1至 4號電動閥均恢復至打開狀態(tài)， 5至 8號反沖洗出水電動閥均恢復至關閉狀態(tài)， 9號清水排水閥恢復至打開狀態(tài)， 10號排泥閥 8小時排泥一次，持續(xù) 1至 5分鐘。 圖 A設備的處理流程圖 正常情況下 A1 電動閥常開 A2 電動閥常開 A3 電動閥常開 A4 電動閥常開 9清水電動閥常開 A8 電動閥常閉 10排泥閥常閉 A7 電動閥常閉 A6 電動閥常閉 A5 電動閥常閉 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 9 圖 A設備的處理流程圖 反沖洗時 A2常 開 A1常 閉 A3常 開 A4常 開 A5常 開 A6常 閉 A7常 閉 A8常 閉 9常閉 A2常 閉 A1常 開 A3常 開 A4常 開 A5常 閉 A6常 開 A7常 閉 A8常 閉 A2常 開 A1常 開 A3常 閉 A4常 開 A5常 閉 A6常 閉 A7常 開 A8常 閉 A2常 開 A1常 開 A3常 開 A4常 閉 A5常 閉 A6常 閉 A7常 閉 A8常 開 A2常 開 A1常 開 A3常 開 A4常 開 A5常 閉 A6常 閉 A7常 閉 A8常 閉 9常 開 正常情況下 10排泥閥排泥 每隔 8小時 持續(xù) 1 至 5 分鐘 持續(xù) 1至 5分鐘 持續(xù) 1至 5分鐘 持續(xù) 1 至 5 分鐘 持續(xù) 1 至 5 分鐘 第 2 章 電廠含煤廢水處理工藝流程 10 清水提升系統(tǒng) 圖 。清水池在高、低液位時報警。三臺清水泵通過出水管上的流量計自動連鎖啟停，互為備用，工作泵故障時備用泵自動投入。當出水流量小于等于一臺泵的流量時開一臺清水泵做變頻運行，當出水流量大于一臺清水泵的流量時 ,第一臺清水泵由變頻運行轉為公頻運行，第二臺清水泵啟動做變頻運行。當清水池水位到低液位時停所有清水泵。 圖 清水 提升系統(tǒng)的流程圖 出水流量 ≤ 一臺泵流量 1清水泵變頻運行 2清水泵變頻運行 1清水泵工頻運行 3清水泵工頻運行 2清水泵工頻運行 出水流量 ≤ 一臺泵流量 清水池高液位 清水池低液位 3清水泵停運 2清水泵停運 1清水泵停運 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 11 第 3 章 電廠含煤廢水處理控制系統(tǒng)部分設計 可編程序控制器介紹 可編程序控制器 (Programmable Logic Controller)簡稱 PLC 或 PC，國際電工委員會 (IEC)對可編程控制器是：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算數(shù)運算等操作的命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成 一體，易于擴充功能的原則設計。 PLC 在現(xiàn)代工業(yè)控制中占有重要地位，是公認的現(xiàn)代工業(yè)自動化三大技術支柱 (PLC、 CAD/DAM、機器人 )之一。 【 4】 PLC 具有以下特點： (1).可靠性高，抗干擾能力強； (2).編程簡單，使用方便； (3).設計安裝容易，維護工作量少； (4).功能完善，通用性強； (5).體積小，能耗低； (6).性能價格比高。 【 5】 隨著技術的發(fā)展和市場的增加， PLC 的結構和功能也不斷改進?，F(xiàn)代 PLC的發(fā)展有兩個主要趨勢：其一是向體積更小，速度更快，功能更強，價格更低的微小型 PLC 方面發(fā)展；其二 是向大型網(wǎng)絡化，高可靠性，好的兼容性，多功能方面發(fā)展。 【 6】 （ 1）、大型網(wǎng)絡化：主要是朝 DCS 方向發(fā)展，使其具有 DCS 系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡化和強化通信能力是 PLC 發(fā)展的一個主要方面，向下將多個 PLC，多個 I/0 框架相連；向上與工業(yè)計算機、以太網(wǎng)、 MAP 網(wǎng)等相連構成整個工廠的自動化控制系統(tǒng)，現(xiàn)場總線技術在工業(yè)控制中將會得到越來越廣泛的應用。圖 為西門子 S7300PLC 的可視圖。 S7300 PLC 可以通過多點接口 MPI(MultiPoint Interface)直接與計算機、編程器、操作員面板及其它 PLC 相連，也可通過通信處理器連成更大的、范圍更廣的 SINEC H1 以太網(wǎng)絡或通過現(xiàn)場總線構成靈活實用的分布式 SINEC L2 網(wǎng)絡。 第 3章 電廠含煤廢水處理控制系統(tǒng)部分設計 12 圖 S7300PLC的可視圖 （ 2）、多功能：為了適應各種特殊功能的需要，各個公司陸續(xù)推出了多種智能模塊，智能模塊是以微處理器為基礎的功能部件，它們的 CPU與 PLC 的 CPU并行工作。占用主機 CPU的時間很少，有利于提高 PLC 完成特殊的控制要求。智能模塊主要由模擬量 I/0、 PID 回路控制、通信控制、機械運動控制、高速計數(shù)、中斷輸入等。由于智能 I/0 的應用，使過程 控制的功能和實時型大為增強，某些 PLC 的過程控制還具有自適應，參數(shù)自整定功能，使設計、調(diào)試時間減少，控制精度提高。如 S7300 的模擬量輸入模塊可以直接輸入電流、電壓、熱電偶、熱電阻等多達 18種不同類型不同范圍的信號，適應性很強。 （ 3）、高可靠性：由于控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視，一些公司已將自診斷技術、冗余技術、容錯技術廣泛的應用到現(xiàn)有產(chǎn)品中，推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)，并采用熱備用或并行工作，多種表決的工作方式。 S7400 PLC即使在惡劣、不穩(wěn)定的工作環(huán)境下，堅固、全部密封的模板依然可正常工作 ，在操作運行過程中模板還可熱拔插。 （ 4）、好的兼容性：現(xiàn)代 PLC 已不再是單個的、獨立的控制裝置，而是整個控制系統(tǒng)中的一部分或一個環(huán)節(jié)。好的