【文章內(nèi)容簡介】 后，過濾后的消毒液經(jīng)過流量泵進(jìn)入攪拌罐。兩種液體在攪拌罐中經(jīng)攪拌后，通過橙色管網(wǎng)、水調(diào)閥送入汽化裝置。在經(jīng)過汽化后，通過淺藍(lán)色管網(wǎng)、水調(diào)閥、流量泵進(jìn)入主罐殺菌罐。（，除紅線和綠線外） Ⅰ殺菌罐②對加熱管控制Ⅱ水凈化罐③對閥控制Ⅲ消毒液罐④對閥控制Ⅳ攪拌罐⑤對排氣閥控制Ⅴ手動設(shè)置氣化裝置⑥對閥控制Ⅵ加熱裝置⑦對閥控制Ⅶ過濾網(wǎng)⑧對M2控制1液位控制器接頭⑨對M3控制2加熱裝置接頭⑩對閥控制3自動壓力表接頭?對閥控制4自動控制表接頭5加熱管接頭6氣化裝置接頭7液位控制器接頭8液位控制器接頭9電動機(jī)接頭10流量泵接頭11流量泵接頭①對M1控制在本案中，化工生產(chǎn)設(shè)備—蒸煮罐控制系統(tǒng)以大型化工基地為目標(biāo)，以食品、醫(yī)療、消毒、殺菌業(yè)的上下游有機(jī)結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展為特色。主要包括：三個必須罐子、一個或若干個殺菌罐、若干鋼管。為了在滿足大規(guī)模殺菌區(qū)域負(fù)荷的需求的同時，整合若干個殺菌主罐，同時本著著眼于未來的發(fā)展、服務(wù)社會的原則，加強(qiáng)食品衛(wèi)生的理念，按照節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的原則，即在本設(shè)計中采用大容量、高參數(shù)、高效率管網(wǎng)設(shè)備以取代已建成的現(xiàn)有小容量、低參數(shù)、低效率，實現(xiàn)區(qū)域綜合發(fā)展，實現(xiàn)控制資源消耗以及主要污染物排放的目的。在這里，區(qū)域殺菌業(yè)熱負(fù)荷指標(biāo)需要區(qū)域殺菌業(yè)產(chǎn)業(yè)特點進(jìn)行預(yù)測。一般情況下，食品加工、醫(yī)療、消毒業(yè)多的地區(qū)，其負(fù)荷往往較大，對區(qū)域負(fù)荷的預(yù)測應(yīng)遵循各企業(yè)生產(chǎn)過程的特點，通過綜合考慮各個方面的影響因素，確定區(qū)域的中遠(yuǎn)期目標(biāo)，本案地區(qū)采取企業(yè)生產(chǎn)用管網(wǎng)建設(shè)， MPa。根據(jù)計算結(jié)果得到各節(jié)點的水壓后，即可在管網(wǎng)平面圖上用插值法按比例繪出等水壓線。也可從節(jié)點水壓減去地面標(biāo)高得出各節(jié)點的自由水壓，在管網(wǎng)平面圖上繪出等自由水壓線。本案中等水壓線的意義作用（）： 隨著區(qū)域企業(yè)數(shù)量的增加，殺菌管、水凈化罐、消毒液罐、攪拌罐相應(yīng)的管網(wǎng)建設(shè)將不斷增加。為了進(jìn)一步提高供水可靠性，可在平行管線之間用連接管相連（本案不涉及，但有預(yù)留口）。這樣做，當(dāng)管線某處損壞時，無需整條管線全部停止工作，而只須用閥門關(guān)閉損壞的一段進(jìn)行檢修。設(shè)平行管線數(shù)n，每條管線的摩阻s,水泵流量Q,輸水系統(tǒng)流量降落比α, Qa隨α升高而提高,Sa隨α升高而提高,連接管段數(shù)m，則每根管被分成（m+1）段（全部管段直徑一樣）。正常工作時： 一段損壞時： m=0時：， 實際管網(wǎng)中，有許多控制、安全、量測設(shè)施，如控制閥、流量泵、壓力表、溫控閥等附件，對管網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。傳統(tǒng)計算方法都未涉及到管網(wǎng)附件問題，不僅使計算準(zhǔn)確性受損，而且其計算程序無法用于日常治理工作。圖論法處理管網(wǎng)附件時，將附件所在管段視為非凡管段，這些管段的摩損式要根據(jù)其附件的水力學(xué)特征計算摩損值，再加入到管網(wǎng)中進(jìn)行水力平衡計算。在此本案給出幾種較常見管網(wǎng)附件的處理方法。閘板式閥門是用得最多的一種閥門，在一般的水力計算過程中，閘板式閥門的水頭損失計算一般引用公式hf=ξv2/2g，（ξ沿程摩阻系數(shù)，v斷面平均流速,g重力加速度）。安全法（減壓閥）可控制管網(wǎng)中設(shè)備壓力值保持在某一范圍內(nèi)，而不致壓力太高，且兼有逆止閥的作用。安全法有一額定工作壓力，當(dāng)其上游壓力超過工作壓力時，其下游端會維持一恒定的壓力。若上游壓力低于工作壓力，則減壓閥不起作用。若下游水頭高于上游，PRV相當(dāng)于處于工作狀態(tài)的逆止閥，管段流量為零。安全法的工作狀態(tài)如下：設(shè)上游節(jié)點i，下游節(jié)點j，管長L，整個管段的傳導(dǎo)系數(shù)yk，上游端水頭值He，額定工作水頭值Hset，管段上游節(jié)點水頭值Hi，管段下游節(jié)點水頭值Hj。（1）．當(dāng)He＜Hset且Hi＞Hj，減壓閥對水流沒有影響，可視為普通管段，傳導(dǎo)系數(shù)就是yk。（2）．當(dāng)He＞Hset且Hi＞Hj，減壓閥處于工作狀態(tài)，下游端水壓力等于Hset，管段流量qk是水頭Hset和Hj以及傳導(dǎo)系數(shù)的函數(shù)。這種情況就好象在減壓閥處有一固定水頭為Hset的水庫在向其供水，管段流量可表示為：qk＝0。（3）．當(dāng)Hi＜Hj，減壓閥就相當(dāng)于一個逆止閥，管段中沒有流量通過，傳導(dǎo)系數(shù)為零，yk＝0。水流流過水泵之后，水頭不僅未象普通管段那樣減少，反而增加了，這就是水泵揚(yáng)程。但也可把揚(yáng)程視為“管段”的“水頭損失”，只是這“水頭損失”是負(fù)值。流量泵一般選用離心泵，其流量和揚(yáng)程關(guān)系可由水泵特性曲線表示。對水泵來說，有實際意義的是落在水泵高效區(qū)的一小段曲線。因此可用適合管網(wǎng)計算的曲線擬合水泵特性曲線。 任何管道的水力計算都可以用管段流量q，水頭損失h，管徑D，管長L和管壁條件C等5個因素來描述。一般D、L和C為已知條件，只有q和h未知。因此，求解一個管網(wǎng)的水力平衡問題，可從兩方面考慮：一是利用q和h的關(guān)系，消去h，以q為未知量計算，求出q后，反求h；二是首先消去q，以h為未知量計算；解出h之后，再反求。圖論法也可從這兩方面入手，即求流量式和求枝摩損式。前者只適用于環(huán)狀網(wǎng)，而后者則適用于所有類型的管網(wǎng)，所以本案著重介紹后者。設(shè)一管網(wǎng)有J個節(jié)點，P條管段，L個環(huán)，則三者滿足L＝P－J+1的關(guān)系。管網(wǎng)的每一管段都有q和h兩個未知量，因而未知量的個數(shù)為2P。但管網(wǎng)環(huán)方程有L個，線性無關(guān)的連續(xù)性方程有J－1個，總數(shù)為L+J－1＝P個，不能求解2P個未知量。因此，必須借助P個管段摩損方程式才可以求出結(jié)果來。3．電網(wǎng)控制系統(tǒng)研究蒸煮罐設(shè)備控制，是近幾十年來開發(fā)的一項新技術(shù)，它是軟件、硬件、自動控制、罐體節(jié)能等幾項技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，我國目前大多數(shù)工業(yè)蒸煮罐設(shè)備仍處于能耗高、浪費大、環(huán)境污染嚴(yán)重的生產(chǎn)狀態(tài)。提高熱效率，降低耗煤量，降低耗電量，用微機(jī)進(jìn)行控制是一件具有深遠(yuǎn)意義的工作。工業(yè)蒸煮罐設(shè)備采用微機(jī)控制和原有的控制方式相比具有以下明顯優(yōu)勢： 1．直觀而集中的顯示罐體各運(yùn)行參數(shù)。能快速計算出機(jī)組在正常運(yùn)行和啟停過程中的有用數(shù)據(jù)，能在顯示器上同時顯示罐體運(yùn)行的水位、壓力、罐膛負(fù)壓、蒸汽含量、測點溫度等數(shù)十個運(yùn)行參量的瞬時值、累計值及給定值，并能按需要在罐體的結(jié)構(gòu)示意畫面的相應(yīng)位置上顯示出參數(shù)值。給人直觀形象，減少觀察的疲勞和失誤； 2．可以按需要隨時打印或定時打印，能對運(yùn)行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確地記錄，便于事故追查和分析，防止事故的瞞報漏報現(xiàn)象； 3．在運(yùn)行中可以隨時方便的修改各種運(yùn)行參數(shù)的控制值，并修改系統(tǒng)的控制參數(shù)； 4．減少了顯示儀表，還可利用軟件來代替許多復(fù)雜的儀表單元，從而減少了投資也減少了故障率； 5．提高罐內(nèi)的熱效率。從已在運(yùn)行的系統(tǒng)來看，采用PLC控制后熱效率可比以前提高510%； 6．罐體是一個多輸入多數(shù)出、非線性動態(tài)對象，諸多調(diào)解量和被調(diào)量間存在著耦合通道。例如當(dāng)罐膛內(nèi)的負(fù)荷變化時，所有的被調(diào)量都會發(fā)生變化。故而理想控制應(yīng)該采用多變量解偶控制方案，而建立解偶模型和算法通過PLC實現(xiàn)比較方便；7．蒸煮罐設(shè)備微機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)擴(kuò)展后可構(gòu)成分級控制系統(tǒng)，可與工廠內(nèi)其他節(jié)點構(gòu)成工業(yè)以太網(wǎng)，這是企業(yè)現(xiàn)代化管理不可缺少的；8．作為蒸煮罐設(shè)備控制裝置，其最重要的是保證罐的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。在采用PLC控制的蒸煮罐設(shè)備控制系統(tǒng)中，有十分周到的安全機(jī)制，可以設(shè)置多點聲光報警，和自動連鎖停罐。杜絕由于人為疏忽造成的重大事故。綜合以上所述種種優(yōu)點可以預(yù)見采用PLC控制蒸煮罐設(shè)備系統(tǒng)是行業(yè)的大勢所趨。下面我們來共同探討蒸煮罐設(shè)備電路控制系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)。冷水通過藍(lán)色管網(wǎng)供水，水調(diào)閥進(jìn)行控制開啟，通過給水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入凈水罐，冷水在經(jīng)過凈水罐的凈化后，存入凈水罐中下層，當(dāng)水達(dá)到一定高度時，傳感器反饋信息到控制臺，并且自動關(guān)閉水調(diào)閥，當(dāng)超過一定值時，自動打開安全閥。在后水經(jīng)過加熱裝置加熱到預(yù)定值，此時，冷水變?yōu)闊崴?。然后，熱水在?jīng)過橙色管網(wǎng)流入流量泵，然后進(jìn)入攪拌罐，流量泵經(jīng)控制臺人工設(shè)置后進(jìn)行自動控制，達(dá)到將要與消毒液配比出的濃度。在水經(jīng)過此過程的同時，消毒液也通過藍(lán)色管網(wǎng)供給，水調(diào)閥進(jìn)行控制開啟，通過給水調(diào)節(jié)閥進(jìn)入殺毒液罐，當(dāng)達(dá)到消毒液時，傳感器反饋信息到控制臺，并且自動關(guān)閉水調(diào)閥，當(dāng)超過一定值時，自動打開安全閥。然后消毒液經(jīng)過過濾裝置，再經(jīng)過流量泵進(jìn)入攪拌罐。當(dāng)兩種液體進(jìn)入攪拌罐時，經(jīng)人工或傳感器反饋開啟攪拌器。兩種液體在攪拌罐中經(jīng)攪拌后，通過橙色管網(wǎng)、水調(diào)閥送入汽化裝置，汽化裝置為人工設(shè)置。在經(jīng)過汽化后，通過淺藍(lán)色管網(wǎng)、水調(diào)閥、流量泵進(jìn)入主罐殺菌罐，在主罐中噴汽管管壁有壓力傳感器噴汽小管，當(dāng)溫度不夠時，溫度傳感器反饋信息到流量泵，流量增大，壓力增大，壓力傳感器噴汽小管打開，當(dāng)超過一定值時，自動打開安全閥。（） 蒸煮罐設(shè)備電路控制蒸煮罐設(shè)備控制系統(tǒng)，一般由以下幾部分組成，即由罐體本體、儀表、PLC、上位機(jī)、手自動切換操作、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及閥、電動機(jī)等部分組成，儀表將罐內(nèi)的溫度、壓力、液量、轉(zhuǎn)速等量轉(zhuǎn)換成電壓、電流等送入PLC微機(jī)。控制系統(tǒng)包括手動和自動操作部分，手動控制時由操作人員手動控制，用操作器控制變頻器、電機(jī)及閥等，自動控制時對微機(jī)發(fā)出控制信號經(jīng)執(zhí)行部分進(jìn)行自動操作。PLC微機(jī)對整個系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測、報警、控制以保證系統(tǒng)正常、可靠地運(yùn)行，除此以外為保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全，在進(jìn)行PLC微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計時，對罐內(nèi)水位、壓力、溫度等重要參數(shù)應(yīng)設(shè)置常規(guī)儀表及報警裝置，以保證水位和汽壓有雙重甚至三重報警裝置，以免系統(tǒng)發(fā)生重大事故。PLC微機(jī)控制系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示器、打印機(jī)、PLC、手操器、報警裝