PLC在电厂补水自动控制中的应用

蔡新波 韩亚凤

（元宝山发电有限责任公司 内蒙古赤峰 024070）

某发电集团所属的二级发电厂的利用中压系统进行补水处理，这个系统主要实现了对于清水的过滤并且能够实现预处理功能，经过该系统处理的水分再通过相关混床的二级除盐处理即可形成锅炉所使用的除盐水，供相关的厂房锅炉和汽轮机共同进行使用。相关的控制系统主要通过自动的程序并辅以人工参数来实现对整个系统的控制。本文主要分析了PLC在该电厂补水自动控制中的应用进行了分析。

1 水系统

该电厂的水位系统主设备如下：4台双介质的过滤器、2台精密型的过滤器及4台活性炭的过滤器，同时该系统还应用了两套渗透装置，包括一套三态一级混床型装置和一套除炭型混床装置。而化学补给水处理系统主要是通过相关设备的管道之间的相互连接构成的，即首先来自水泵的水进入双层介质的过滤器，这一步主要实现了对大型颗粒相关悬浮物的过滤，然后这些水将进入第二层过滤器进行过滤，即活性炭过滤器，这层过滤器的主要功能是对水的导电度和浑浊度进行保持，经过这层过滤器处理后的水将进入反渗透装置，即实现对含盐粒子的除去，此时经过处理后的水已明显淡化。这时这些水需要进入除炭器以完成对剩余CO2的消除，完成该项处理后再进入相关的混床以实现再一次的除盐，对水的导电度和相关的SiO2的含量进行检测达到标准后即可将水送至主厂房内。在对水进行检测时其主要指标有水的流量、PH值、压力及导电度等。此外，如果活性炭过滤器及双介质的锅炉器一旦发生了混床失效，则需对水进行重新处理，在完成对其他相关反渗透装置的运行后也需对其进行清理，上述相关工作都是依赖于相关的PLC及计算机系统进行实现的。

2 系统组成及控制要求

该系统相关的程序控制都是以PLC为基础和核心的，其所组成的化学处理系统能够完成对程序的自动控制。在计算机上即可完成对系统的监控操作，通过对现场的图像进行实时的监测即可完成对现场相关设备的监视、并能够实现对阀门、水泵及过滤器运行状态的分析，进而来判断水质量的好坏。通过对压力、导电度、PH值等参量进行监测可以为电厂的运行人员提供十分方便的操作，并可以选择合适的操作方式，还能够根据操作指令的核实结果完成现场运行设备的控制和监测。利用系统所带的打印机还能够实现对各种报表的实时打印，根据对报表的分析能够实现对水处理参数各种监测和分析，进而达到对水质的优劣的准确判断。通过系统所携带的音响能够实现对相关信号的报警，如果系统运行中出现了故障则报警声将提醒运行人员及时对故障进行处理，避免更大范围内故障的发生。在系统实际投入前要对混床和滤波器进行相关的复核，确保整个系统都具有合格的树脂，当树脂发生了失效时将对水质造成非常严重的影响，此时一定要投入过滤器和混床装置，同时对于不合格的树脂进行多次处理和核对。

3 系统的组态分析

作为一个对系统配置非常重要的参量，系统的组态对于整个系统的自动化程度都有着密切的联系，其将直接影响整个系统相关操作功能能否顺利实现，因此在对系统进行组态前，一定要弄清其所有的受控对象及设备参量。该电厂水处理系统所涉及到的受控对象较多，达100多个，包括电动机阀门、气动阀门和除碳风机等，还有数十路的模拟量监测装置，因此需要对所有的监控点进行组态分析，对每一个输入或者输出点都要制定一个输入和输出单位，这样既可完成对输入及输出点数的计算。

当所选的PLC型号确定下来后，根据所选的PLC系统的输入及输出单元点数来对输入和输出量进行确定，一般来说，要留有足够的输入和输出的点数以供系统备用，即便于系统的改造后扩建。通过上位机和PLC进行实时通讯，对整个系统进行操作和管理，其中两台上位机一台实时运行，一台作为备用，且两台能够相互切换，这就保证了通讯网络的交换机正常运行和操作，并使相关的操作更加的方便。该系统整个网络都是以双图像管的PLC所组成的工业控制局域网络，其两台计算机具有以太网卡、通过双绞线来完成与交换机的相连，其双绞线的接口为RJ-45，采用星型的网络拓扑结构和网络传输IP协议。在主机架构上安装以太网并以此实现交换机与双绞线的连接，通过同轴的电缆实现与RIO各个远程站的直接相连，这样的配置可以实现对两台计算机数据的共享，即两台计算机的数据是互为备用的，其中一台计算机也可以作为编程器，实现对PLC的编程和维护功能。

4 控制软件设计方式

该系统的水控制程序主要包括：再生程序、双介质的过滤投运程序、停止程序、反渗透装置的启动程序及一级混床的投运程序等，各个程序都是独立运行的，可实现自动的和单步的操作。上述程序在自动运行时都需要按照原先设定的在线参数和步序时间进行，由运行人员根据现场的情况进行掌握，同时还需要根据现场的实际运行情况对相关的动作步骤进行分析，确保操作方式的灵活可靠。对于两个或者多个设备进行同时或者协调运行时就需要合理选择操作对象，然后再进行整组的投运，在对机组进行停床时也要合理选择操作对象，这样不但能够避免误操作的出现，而且还能够确保机组投运时间的一致，以软件程序的控制最大限度地实现系统的稳定控制。

5 结论

PLC在化学水处理自动控制系统的投入，有效提高了系统运行效率和制水质量，为火力发电厂热力设备的安全，经济运行提供了保障。

[1]李昌凤,贾官臣.基于PLC的热电厂水循环汽轮机控制系统设计[J].山东理工大学学报.2007(06).

[2]余宏战,李克.PLC在电厂给水泵汽轮机控制中的应用[J].冶金自动化.2003(S1).