一.馬鋼CSP水處理自動(dòng)化控制的概況:
馬鋼熱軋薄板CSP所配套的水處理系統(tǒng),總裝機(jī)容量17000kW;總供水能力56030 m3/h;循環(huán)水量25650 m3/h(凈循環(huán)6487 m3/h、連鑄濁循環(huán)2700 m3/h、連軋濁循環(huán)7833 m3/h、層流濁循環(huán)8630 m3/h);電力變壓器9臺(tái)(1600kVA六臺(tái)、800kVA一臺(tái)),整流變壓器4臺(tái)(2000kVA×2、4000kVA×2)。自動(dòng)化控制采用兩套GE90-S0系統(tǒng),雙機(jī)熱備,控制區(qū)域內(nèi)循環(huán)泵房的37臺(tái)機(jī)組、層流的14臺(tái)機(jī)組、連鑄旋流池的5臺(tái)機(jī)組、軋鋼旋流池的6臺(tái)機(jī)組、平流池的10臺(tái)機(jī)組、12座冷卻塔、21座高速過濾器等水處理設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行。
設(shè)備的控制模式有:
1.集中控制運(yùn)行及備用機(jī)組的啟動(dòng)、停止;
2.備用機(jī)組在運(yùn)行機(jī)組故障時(shí)的自動(dòng)投入;
3.備用機(jī)組的不同狀態(tài)下的不同投入;
4.備用機(jī)組的水位控制狀態(tài);
5.有變頻器的恒壓供水控制;
6.有變頻器的恒流量供水控制;
7.設(shè)備的時(shí)間性控制;
二.小型可編程邏輯控制器的優(yōu)勢:
小型可編程控制器具有的優(yōu)點(diǎn)有:
1.結(jié)構(gòu)緊湊;
2.成本較低;
3.簡短的指令處理時(shí)間,縮短了循環(huán)周期;
4.高速計(jì)數(shù)開創(chuàng)了其它應(yīng)用范圍;
5.高速中斷處理使單機(jī)對過程事件能進(jìn)行快速響應(yīng);
6.可通過增加專用性能的模塊化擴(kuò)充能力;
7.豐富的指令集用于方便、快速地處理最復(fù)雜的問題;
8.操作及軟件界面簡單,靈活;
三.小型可編程邏輯控制器在CSP水處理系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用
S7-200在恒壓供水中的應(yīng)用
SIMATIC S7-200系列可編程序控制器(PLC)是德國西門子公司的產(chǎn)品。S7-200 PLC是SIMATIC S7家族中的小型可編程序控制器,S7-200有著強(qiáng)大的組網(wǎng)能力、友好易用的編程軟件、極高的性價(jià)比和不斷的創(chuàng)新成為市場上眾多小型可編程序控制器的領(lǐng)跑者。產(chǎn)品包括新PLC224XP,升級(jí)CPU221、CPU222、CPU224、CPU226以及用戶可以自行定制的文本顯示器TD200C。新一代S7-200PLC新增了數(shù)據(jù)歸檔、配方以及PID自整定等功能,能夠更好的滿足用戶不斷提高的控制需求。
LOGO!在排水泵中的應(yīng)用
LOGO!即小型可編程序邏輯控制器。它誕生于1998年,LOGO!的出現(xiàn),填補(bǔ)了繼電器與PLC之間的技術(shù)空間。為用戶提供了簡單靈活、得心應(yīng)手的解決方案。用戶可以隨心所欲的設(shè)計(jì)程序,輕松完成各種控制任務(wù)。
LOGO!不是PLC,不具備數(shù)學(xué)運(yùn)算功能。但它在很多方面優(yōu)于PLC。LOGO!本身集成了編程能力,用戶只需使用LOGO!面板上的鍵盤與屏幕,就可輕松編寫控制程序并可隨時(shí)修改程序以及調(diào)整參數(shù)設(shè)置。繼電器輸出的LOGO!的承載電流高達(dá)10A,無需中間繼電器與接觸器,可直接接入負(fù)載。LOGO!提供了12V、24V和115~240V三種工作電壓等級(jí),可適用于各種不同的應(yīng)用場合。
LOGO!也不是繼電器,而更加優(yōu)于傳統(tǒng)的繼電器。它的外部接線極其簡單,只需要連接輸入和輸出,由于內(nèi)部集成了多種繼電器功能,通過小小的一塊LOGO!就可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的繼電器控制任務(wù)。
LOGO!編程軟件不僅提供了功能塊的編程方式,還提供了梯形圖的編程模式,兩種模式之間可隨意切換,無需擔(dān)心,它的離線模擬功能可檢測程序執(zhí)行結(jié)果或模擬現(xiàn)場控制。在樓梯照明、門控系統(tǒng)、包裝控制系統(tǒng)、水泵控制系統(tǒng)以及特殊車輛控制系統(tǒng)等眾多行業(yè)中大顯身手!
CSP水處理的污泥系統(tǒng)中濃縮池上清液溢流池原先設(shè)計(jì)兩臺(tái)自吸泵進(jìn)行水位控制,由于設(shè)計(jì)及選型問題,造成兩臺(tái)自吸泵頻繁開啟,設(shè)備故障率居高不下,后決定用一臺(tái)17.5kW的潛污泵替代現(xiàn)有兩臺(tái)自吸泵,控制不進(jìn)入現(xiàn)有PLC控制體系,完全由LOGO!進(jìn)行控制,要求達(dá)到的控制結(jié)果是:
1.在達(dá)到高水位時(shí),潛污泵開啟;
2.潛污泵開啟5秒后打開出水電動(dòng)閥;
3.出水電動(dòng)閥40秒未開到位潛污泵自動(dòng)停機(jī),避免閉閥運(yùn)行,保護(hù)潛污泵;
4.在水位下降至低水位時(shí)閥門關(guān)閉;
5.閥門關(guān)閉后潛污泵停止運(yùn)行;
根據(jù)以上生產(chǎn)提出的要求采用LOGO! 230R作為控制核心,設(shè)定:開關(guān)量輸入I1---高水位;I2---低水位;I3--閥開到位;I4--閥關(guān)到位。開關(guān)量輸出0.0---水泵啟動(dòng);0.1---閥門開啟;0.2----閥門關(guān)閉。通過LOGO! 230R上的控制面板輸入程序,投入運(yùn)行達(dá)到很好效果。但是由于水位采用浮球采集高低水位開關(guān)量,性能上依然存在不穩(wěn)定的因素并且由于蓄水池容積較小,潛污泵的開停還是較為頻繁,下一步將通過水位的模擬量來參與控制,并且由水位的模擬量來控制閥門的開啟度來降低潛污泵的啟停次數(shù),更加優(yōu)化生產(chǎn),降低設(shè)備故障水平。
三菱FX1N-24M在刮油刮渣機(jī)上的應(yīng)用
三菱FX1N系列小型可編程控制器,是日本三菱公司開發(fā)的成熟產(chǎn)品,該產(chǎn)品擁有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能,運(yùn)算功能,可拓展性等等優(yōu)勢,CSP水處理系統(tǒng)將該系列產(chǎn)品用于原有刮油刮渣機(jī)的改造上,原有控制器由于選型過老,產(chǎn)品已經(jīng)不生產(chǎn),在發(fā)生故障后無法更換,用三菱FX1N-24M小型可編程控制器進(jìn)行了升級(jí)替換。
現(xiàn)場刮油刮渣機(jī)要求達(dá)到如下的工作狀態(tài):
1)行車起始位置在出水端,且刮泥板下降到位、刮油板下降到位。
2)開機(jī)→行車慢速前進(jìn)→前進(jìn)到位→停行車、刮泥板上升、刮油板上升→刮泥板上升到位、刮油板上升到位→停刮泥板、停刮油板、行車快速后退→后退到位→停行車、刮泥板下降、刮油板下降→刮泥板下降到位停、刮油板下降到位停→等待下次開機(jī)。
3)半程運(yùn)行:行車后退至池長1/3處(進(jìn)水端向出水端方向),停行車,重新刮泥一次。
4)自動(dòng)運(yùn)行:行車后退到位且刮泥板下降到位、刮油板下降到位,開始計(jì)時(shí),等到設(shè)定時(shí)間,自動(dòng)開機(jī)運(yùn)行。
5)若不要刮油,將刮油開關(guān)旋至“關(guān)”位置,行車后退時(shí)不刮油。

現(xiàn)場技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備工藝要求,將FX1N-24M的I/O點(diǎn)進(jìn)行了如下的配置謄,并將程序進(jìn)行了優(yōu)化。使故障設(shè)備很快恢復(fù)了生產(chǎn),并根據(jù)現(xiàn)場的要求,設(shè)置了刮油刮渣機(jī)夜間無人職守下的自動(dòng)運(yùn)行模式,和自動(dòng)故障檢測報(bào)警功能,充分的發(fā)揮了設(shè)備的自動(dòng)化優(yōu)勢,為生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)提供了極大的方便,有力的保證了主線的生產(chǎn)需要。
四.小型可編程邏輯控制器在自動(dòng)化系統(tǒng)中的發(fā)展空間
現(xiàn)代化生產(chǎn)是快節(jié)奏,高效益,高自動(dòng)化的一種生產(chǎn)模式,使得大型PLC系統(tǒng)成為工業(yè)自動(dòng)化的主角,使生產(chǎn)中成千上萬的控制點(diǎn)被整合在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中。但是生產(chǎn)是不斷變化的,設(shè)備不斷增加更新,工藝也是被不斷優(yōu)化,但是在如水處理系統(tǒng)這種面大點(diǎn)多的系統(tǒng)中,往往有一些角落在這種大系統(tǒng)下變得比較尷尬,小型可編程控制器正好可以彌補(bǔ)這種缺陷,在水處理的單體凈化設(shè)備上可以充分發(fā)揮小型可編程控制器的優(yōu)勢,并且可以達(dá)到無人值守,自動(dòng)按要求運(yùn)行,自動(dòng)檢測故障;在遠(yuǎn)離系統(tǒng)的個(gè)別點(diǎn)上,完全可以交給小型可編程控制器,由他替代人力去工作;另一個(gè)方面對于老系統(tǒng)的改造方面,小型可編程控制器的使用,可以使改造變的更簡單,費(fèi)用更小,時(shí)間更短,是自動(dòng)化系統(tǒng)中的輕騎兵。