【正文】 工業(yè)水閥門控制回路 如圖 17 所示 圖 8 供氨泵控制回路 圖 9 配氨泵控制回路 圖 10 循環(huán)泵控制回路 圖 11 卸氨泵控制回路 圖 12 脫硫進煙管閘門控制回路 圖 13 脫硫旁路閘門控制回路 圖 14 脫硫沖洗閥門控制回路 圖 15 循環(huán)配氨閥門控制回路 圖 16 供氨泵切換閥門控制回路 圖 17 工業(yè)水閥門控制回路 。 循環(huán)配氨閥門控制回路 如圖 15 所示。 脫硫旁路閘門控制回路 如圖 13 所示。 卸氨泵控制回路 山東科技大學學士學位論文 如圖 11 所示。 配氨泵控制回 路 如圖 9 所示。 通過以上原則，對多家品牌變頻器進行了對比，結合本課題輸送設備的電機容量及上底料系統(tǒng)的工作特性，確定選用 OMRON 公司的變頻器，具體型號： 3G3M2A4037ZV2，數(shù)量為三個。變頻器容量選擇地過小，則電動機的潛力就不能充分發(fā)揮；相反，變頻器容量選擇得過大，變頻器的余量就顯得沒有意義，且增加了不必要的投資。但對于一些十分重要、不允許停機的場合，即使價格高一些，也應該選擇性能好、可靠性高、不易發(fā)生故障的變頻器。選用變頻器時不能認為檔次越高越好，而應按拖動負載的特性來選擇合適的變頻器，滿足使用要求即可，以便做到量才使用、經濟實惠。在本次設計中，選用變頻器控制輸送機電機，其主要目的是以節(jié)能為主。因此，用戶應根據(jù)生產機械的具體情況進行選擇變頻器的容 量（可參考相關手冊）。 系統(tǒng)構成： 圖 7 模擬量輸出模塊 山東科技大學學士學位論文 變頻器選型 目前市場上變頻器的種類很多，不同類型、不同品牌的變頻器有不同的標準規(guī)格和技術數(shù)據(jù)，價格相差也很大，因此，在選擇變頻器時應注意考慮以下問題： 1) 變頻器按用途大致可分為 3 類：通用型變頻器、高性能變頻器和專用變頻器。 系統(tǒng)構成： 山東科技大學學士學位論文 圖 6 模擬量輸入模塊 5）模擬量輸出模塊：型號： CJ1WDA021 功能：存在分配字內的二進制數(shù)據(jù) （十六進制值在 0000 ～ 0FA0 之間）可轉換為模擬信號輸出如： 1 ～ 5 V 或 4 ～ 20 mA。 因此，在 PLC 選型時，在詳細調研國內外各品牌 PLC 的基礎上，考慮山東科技大學學士學位論文 到本項目的成本及氨法煙氣脫硫系統(tǒng)的功能要求等各方面因素，確定選用歐姆龍的 CJ1M 系列可編程序控制器。合理選擇 I/O 點數(shù)既可滿足系統(tǒng)的控制要求，又可使系統(tǒng)總投資最低。采用高速通信網絡加上高速或高性能 PLC 的控制結構 ，是當前用于快速響應系統(tǒng)的可行性方案之一。而對于復雜控制系統(tǒng)，如大型生產線控制，因為他含有較多的開關量，模擬量的控制要求也較高，例如要求實現(xiàn) PID 運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網等，這時可考慮選擇大中型 PLC。對于簡單控制系統(tǒng)，即僅需要開關量控制的設備，一般的小型 PLC 所具有的簡單運算、定 時、計數(shù)等功能就可以滿足要求。需要指出的是同一企業(yè)或系統(tǒng)應盡量使用統(tǒng)一機型或同一生產廠家的PLC，這樣可減少備件的數(shù)量， PLC 的外部設備和工具軟件（如編程器、EPROM 寫入器、編程軟件）還可以共享，降低成本。模塊式可進行靈活的輸入和輸出配置， I/O 模塊的種類和數(shù)量選擇余地較大，應用場合廣泛，系統(tǒng)的安裝和擴展容易，系統(tǒng)維修、更換模塊及判斷故障范圍都很方便，但價格偏高。 PLC 選型的基本原則是所選 PLC 能夠滿足控制系統(tǒng)的功能需要，一般從系統(tǒng)控制功能、 PLC 物理結構、指令和編程方式、存儲量和響應時間、通信聯(lián)網功能等幾個方面綜合考慮。對局部網的考慮可允許在將來將單個控制器集成為一個廠級通信網。選擇 PLC 時，不僅應考慮應用系統(tǒng)目前的要求，還應考慮未來發(fā)展的需要。 隨著 PLC 的推廣與普及， PLC 產品的種類和數(shù)量越來越多，而且功能山東科技大學學士學位論文 也日趨完善。當前用于工業(yè)控制的計算機可分為幾類，如可編程序控制器、基于 PC 總線的工業(yè)控制計算機、基于單片機的測控裝置、用于模擬量閉環(huán)控制的可編程調節(jié)器、集散控制系統(tǒng)（ DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ FCS）等。 山東科技大學學士學位論文 圖 5 注氨控制流程 脫硫系統(tǒng)現(xiàn)場設備控制 現(xiàn)場 測控層主要負責脫硫設備，如供氨泵配氨泵、配氨泵、循環(huán)泵、循環(huán)泵變頻器、卸氨泵、進煙管閘門、脫硫旁路閘門、脫硫沖洗閥門、配氨閥門、供氨泵切換閥門、工業(yè)水閥門等設備的控制，其控制流程及方法見表 3 和表 4。 pH 值控制畫面中可以獲得當前 pH 值、給定 pH值和 pH 值實時變化曲線，并能通過調節(jié) PID 的比例系數(shù) K、微分時間 T、積分時間 D，實現(xiàn)了 pH 值的調節(jié)能力。 脫硫系統(tǒng)工藝監(jiān)控 脫硫系統(tǒng)投運后，每臺設備的運行情況由上位機進行監(jiān)控，工況的運行參數(shù)在組態(tài)上位機中 顯示，設定參數(shù)可在線或離線修改，使整個系統(tǒng)工藝中的設備運行及參數(shù)得到全面的控制。 (2) 報警范圍：整個系統(tǒng)功能范圍內的全部報警項目可在顯示器上顯示，并可在打印機上打印。山東科技大學學士學位論文 系統(tǒng)控制原理 監(jiān)控與報警范圍 控制系統(tǒng)軟件采用組態(tài)王 來實現(xiàn)監(jiān)控及實時數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理，完成煙氣脫硫系統(tǒng)監(jiān)控與管理。 控制對象分析 通過前面第三章圖 2 脫硫系統(tǒng)圖可以看出，脫硫系統(tǒng)中的主要包括以下設備：供氨泵 A、供氨泵 B、供氨泵 C、配氨泵 A、配氨泵 B、循環(huán)泵 A、循環(huán)泵 B、循環(huán)泵變頻器、卸氨泵、脫硫 1 進煙管閘門、脫硫 2 進煙管閘門、脫硫旁路閘門、脫硫 1 沖洗閥門、脫硫 2 沖洗閥門、配氨閥門、供氨泵切換閥門 A、供氨泵切換閥門 B、工業(yè)水閥門等。此項注氨方式方法使得氨法脫硫能在保持很高的脫硫率的同時，有效地控制出口煙氣中的逸氨。對吸收塔注氨采用變頻控 制器，通過控制注氨泵的頻率來實現(xiàn)對注氨量控制的目的，調節(jié)比通常采用調節(jié)閥門控制注氨量的方法有顯著的節(jié)氨、節(jié)電及響應快的效果，脫硫效率在達到排放標準時且穩(wěn)定運行。因此，在氨法脫硫工藝中控制注氨的方式和方法是既要保證脫硫效率的同時，還不能產生注氨過量從而造成氨的逃逸，形成新的污染和浪費。由化學反應機理還可知，在 (NH4)2SO3 NH4HSO3混合溶液系統(tǒng)中理論上是不可能有游離的 SO2 和 NH3 出現(xiàn)。整個工藝系統(tǒng)包括煙氣預處理系統(tǒng)、煙氣吸收系統(tǒng)、氨水儲備及供應系統(tǒng)及副產物收集系統(tǒng)等。通過基于組態(tài)王軟件開發(fā)的系統(tǒng)軟件、通訊板塊和采集板卡，完成對脫硫設備實時參數(shù)的采集、處理以及與現(xiàn)場測控層的通訊，運行操作人員提供人機界面，使操作人員及時全面地了解系統(tǒng)運行情況，并對生產過程進行調節(jié)和控制，實現(xiàn)了脫硫過程的綜合智能化監(jiān)控與管理。在系統(tǒng)運行時，可由專門值班人員操作，監(jiān)控整山東科技大學學士學位論文 個脫硫設備的運行。脫硫設備參數(shù)的實時采集選用的儀表在上一章已經給出，選用的傳感器在信號傳輸過程中具有較高的抗干擾能力；脫硫調節(jié)控制選用了歐姆龍公司生產的 CJ1M 可編程控制器，并與主控計算機通過串行通信實現(xiàn)信息交換。從控制功能上劃分，整個系統(tǒng)可分為兩層，即現(xiàn)場測控層、中央控制層。 表 2 主要生產設備 序號 名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 1 脫硫塔 JTS75 臺 2 2 脫硫反應器 δ 8～δ 20 臺 2 3 儲、配氨箱 δ 8～δ 14 臺 2 4 供氨泵 50IHF40/3KW 臺 3 5 配氨泵 50IHF40/ 臺 2 6 循環(huán)泵 50IHF40/3KW 臺 2 7 卸氨泵 80IHF38/ 臺 1 山東科技大學學士學位論文 圖 2 脫硫系統(tǒng)圖 1脫硫塔、 2清液池、 3沉淀池、 4過濾池、 5卸氨泵、 6液位計、 7供氨箱、 8儲氨箱、 9供氨泵、 10配氨泵、 11循環(huán)泵、 12電磁流量計 山東科技大學學士學位論文 4 循環(huán)流化床鍋爐煙氣