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摘要基于PLC的电厂化学水处理程控系统设计摘要化学水处理控制系统是电厂中非常重要的一部分，自然水中含有大量对电厂设备有腐蚀性的成分，直接使用会对设备造成极大的破坏，因此必须经过严格的处理才能使用。
本课题先分析了传统控制方式和现代控制方式的优缺点，然后分析自然水的成分及其对化学水处理的影响，再分析选择化学水处理工艺，并完成此次设计的系统硬件配置和软件设计。
根据分析，本次设计选择的工艺为反渗透（RO）—混床工艺流程，选择双滤料过滤器、反渗透装置以及混床等为主体装置，进行了PLC输入/输出分配、外部接线图的设计及控制系统的流程图的设计，并用STEP7编译软件编制了控制系统的梯形图并转换为指令语句。
该系统经过模拟调试，可有效实现过滤器的运行与反洗，反渗透的运行和混床的运行、反洗和再生功能。
关键词工艺，PLC，梯形图，模拟调试ABSTRACTThe system of chemical water treatment is an important auxiliary system of power plant，natural water contains corrosive ingredients in a large number of power plant ing it directly can cause a great damage to the equipment,so it must to be treated before using it. First，the project analyses the quality of natural water and the influence of impurity on chemical water treatment, and then chooses the chemical water treatment technics of power plant. On the basis, it completes hardware configuration and software design of chemical water treatment control system. According to the analysis, the project chooses the craft of reverse osmosis (RO)-mixed bed, using dual-media filters, reverse osmosis devices and mixed beds and so on. After the design of PLC I/O assignment and the exterior diagrams and the flow charts of the control system, it compilers Ladder Diagram of control system with STEP7 and transforms it into directive statements. Through simulative debugging, This system can efficiently realize the operation and backwashing of filters, the running of reverse osmosis and the operation, backwashing and regeneration of mixed beds.Key words Craft,PLC,Ladder diagram,Simulation debugging目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 研究现状 (1)1.2.1 传统控制方式 (1)1.2.2 现代控制方式 (2)1.2.3 存在的问题 (2)1.3 本文设计内容 (3)2 电厂化学水水质分析及处理 (4)2.1 天然水中的杂质 (4)2.1.1 悬浮物 (4)2.1.2 胶体 (4)2.1.3 溶解物质 (4)2.2 电厂化学水除杂 (5)2.3 工艺流程选择 (5)3 系统硬件配置 (7)3.1 PLC的介绍 (7)3.2 PLC的特点 (7)3.3 PLC的选择 (8)3.4 PLC程序的I/O地址分配 (8)3.5 PLC外部接线图 (10)3.6 双料过滤器 (13)3.6.1 双料过滤器的概述 (13)3.6.2 双料过滤器的工作原理 (13)3.6.3 双料过滤器的优点 (13)3.7 反渗透装置 (13)3.7.1 反渗透装置的概述 (13)3.7.2 反渗透的工作原理 (14)3.8 混床 (15)3.8.1 混床 (15)3.8.2 除碳器 (15)3.9 除盐水箱 (16)3.10 其它检测仪器 (18)3.10.1 电导率变送仪 (18)3.10.2 压差变送器 (18)3.10.3 液位变送器 (18)4 系统的软件设计及调试 (19)4.1 程序设计流程 (19)4.1.1 双滤料过滤器运行流程 (19)4.1.2 反渗透运行流程 (21)4.1.3 混床运行流程 (21)4.2 程序设计 (23)4.2.1 STEP7软件介绍 (23)4.2.2 梯形图介绍 (23)4.3 程序调试 (23)4.3.1 长时间定时 (23)4.3.2 双滤料过滤器运行 (26)4.3.3 混床反洗再生 (27)结论 (31)参考文献 (32)附录A：系统控制程序梯形图 (33)附录B：系统控制程序指令语句 (51)致谢 (60)1 绪论本章主要讨论电厂化学水处理控制系统存在的必要性和研究该课题的意义，并总结对于化学水控制系统传统的研究方式和现代研究方式两种研究方式的优缺点和其中存在的问题。
沁北电厂化水程控的设计设计沁北电厂采用全厂辅助车间联网控制方式,在电厂集中控制室对各辅助车间进行集中实时监控。
化学水处理总站是属于辅助车间控制系统的一个较大的子系统,本文主要介绍化学水处理程控的方案和设计情况。
一、工艺系统概述化学水处理工艺系统由以下几个系统组成:1、锅炉补给水处理系统包含反渗透预脱盐系统和化学除盐系统。
2、弱酸及旁流预处理系统旁流处理系统分为两部分,一部分是澄清过滤预处理系统,另一部分是弱酸树脂处理系统。
3、化学废水集中处理系统分为经常性酸碱废水处理、弱酸处理系统再生废水处理、非经常性排水处理。
4、循环水加次氯酸钠系统二、化学水处理程控的方案化学水处理总站控制系统采用计算机程序控制(可编程控制器PLC+上位机监控站)。
在电厂集中控制室内通过全厂辅助车间监控网络上的操作员站对化学水处理及煤、灰、油等各系统进行集中实时监控,不再设常规控制仪表盘。
为了在上层辅助车间网络故障时,依然能对子系统实现自动控制,化学水处理总站设下层监控网络,联接各子控制系统,配备了2台本地上位机。
正常时,在上层网络操作员站(集中控制室内)上实现化学水处理各工艺系统的控制。
非正常时,在下层网络操作员站上实现操作。
控制设备室设在化学水处理区化验楼内C、D列②~⑤号柱之间,面积约60m2,标高0米。
旁边是控制室,面积为27m2,设置两台上位机的操作台。
三、化学水处理程控的系统构成化学水处理总站程控系统由北京华能新锐控制技术有限公司成套提供,配置如图一:本地上位监控站采用两台互为备用的研华工控机,CRT为DELL的21"工业级纯平彩显,配置一台A4彩色喷墨打印机。
上位机在中文版Windows2000环境下运行,监控软件是Intellution公司的IFIX软件。
本地上位监控机与PLC系统的组网采用Modicon公司的MB+网。
PLC采用MODICON昆腾系列,控制器CPU型号为140CPU43412A(Intel 486、66MHZ主频、2M内存),控制网的下层网络为单MB+网,上层网络为100M工业以太网,子系统的以太网通讯接口卡冗余配置,当一条网络线路通讯故障时,可自动切换至另一条线路,不会因此影响上层网络对本系统的监控。
课程设计说明书内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书课程名称：热工控制系统专业课程设计学院：班级：学生姓名：学号：指导教师： 一、题目300MW 单元机组给水全程控制系统设计二、目的与意义本设计是针对“热工控制系统”课程开设的课程设计，是培养学生综合运用所学理论知识分析问题、解决问题的一个重要的教学环节。
通过本课程设计，使学生能更好的掌握热工控制系统的组成、控制方式和控制过程，使学生得到一次较全面、系统的独立工作能力的培养。
三、要求已知条件：（1）单级三冲量给水控制系统方框图如图1-1所示，控制对象的特性参数为：图1-1110.037(/)mm s t h ε--=⋅⋅；30w s τ=；12 3.6(/)K mm t h -=⋅；215T s =调节器的传递函数为：11()(1)T i W s T sδ=+ 学校代码：10128学号：电站汽包锅炉的给水自动控制普遍采用三冲量给水自动控制系统方案。
因此，此次课程设计要求设计的便是采用单级三冲量的300MW单元机组给水全程控制系统。
本文首先介绍了给水自动控制系统的单级三冲量给水控制系统，对其的工作原理和静态特性进行了分析，并对具体的实际控制系统进行了分析和整定。
其次，还对给水调节对象进行了动态特性分析。
最后根据要求设计了300MW单元机组给水全程控制系统，分别分析了给水控制系统的组成及工作原理，包括了给水热力系统简介、给水全程控制系统原理、实例设计、控制过程分析、控制过程中的跟踪与切换等几部分。
关键词：300MW单元机组给水全程控制系统单级三冲量给水调节对象目录第一章给水自动控制系统的整定控制系统整定是根据被控对象的特性选择最佳的整定参数（控制器参数、各信号间的静态配合、变送器斜率等），其中主要是整定控制器参数。
对于一个已安装好的控制系统，各元件特性已经确定的情况下，能否使系统工作在最佳状态主要取决于系统参数整定得是否合适。
[1]调节器的参数可以通过理论计算求得，也可以通过现场试验调整求取。
课程设计得分：1、设计内容1）设计内容与题目要求相关程度2）论文字数3）内容论述思路、语言简练程度4）个人总结观点5）论文内容新颖性2、论文格式1）摘要、关键词、主要内容、结论、参考文献2）排版格式3）论文内容序号编排目录1引言................................................................................................................ 3 . 2基本工作原理 ............................................................................................ 5...2.1DCS 硬件系统构成 ........................................................................ 5..2.2DCS 系统网络参数设置 .............................................................. 7.. 3设计内容...................................................................................................... 8...3.11000MW 机组水汽循环系统采样点 ..................................... 8.3.21000MW 机组水处理系统采样点........................................ 1..03.31000MW机组化学水处理系统执行控制机构设计 (11)3.4系统 I/O 智能设备的设计..................................................... 1..2 4总结1..4..4.11000MW 机组化学参数测量.................................................. 1..44.21000MW 机组化学水处理控制点设计 .............................. 1. 64.31000MW 机组水处理系统运行界面图 (17)参考文献............................................................................................................................. 1..9 .致谢.............................................................................................................. 2..0..1000MW 机组化学水处理摘要：锅炉给水品质的好坏直接影响到锅水含盐量，进而影响到蒸汽品质。
云南华电镇雄电厂600MW超临界直流锅炉机组给水全程控制方案云南华电镇雄发电有限公司2012.1.20设计：审核：会审生产单位：建设单位：组态厂家：批准：一、现用给水控制方案及其问题概述镇雄电厂#1、#2机组现给水控制方案分两段控制:湿态采用给水旁路调门进行单冲量的储水箱水位调节；炉水循环泵出口调门调节省煤器给水流量大于给水本生流量（30%BMCR）；干态控制小汽机进行串级给水自动控制，内回路调节给水流量与锅炉指令形成的燃水比匹配，主回路调节锅炉中间点温度在设定值。
锅炉厂家说明书要求的湿态给水控制方式为：湿态采用给水旁路调门调节省煤器流量大于锅炉给水本生流量，炉水循环泵出口调门调节再循环流量为储水箱水位的比例折线函数值。
现用控制方案存在的问题：一是现给水控制方式与锅炉厂设计要求不一致；二是无给水主路与旁路自动切换逻辑，切换时需人工操作完成，在给水非自动调节状态下易发生给水流量失控突变，造成汽温的大幅波动；三是转态负荷点提高后，在30%BMCR～50%额定负荷间形成给水调节的自动盲区；四是无锅炉干/湿态转换控制逻辑，转换时需运行人员切除给水自动调节回路进行人工转换控制，操作风险较大。
因此，现给水控制方式按锅炉厂说明书要求的控制方式进行修改。
在现给水控制方案中，需设计增加锅炉干/湿态切换、给水主路与旁路切换的自动控制逻辑，相应的修改完善原给水调节回路，适应锅炉及其给水系统状态的变化转换给水调节方式，实现给水全程自动控制。
本方案先在#2机组态、调试投用，应用成功后，待#1机组停机检修时再移植投用。
二、给水全程自动控制方案1.给水全程自动控制原则：全过程在给水自动调节的状态下完成状态切换逻辑控制。
以机组负荷（蒸汽流量）为锅炉干/湿态、给水旁路/主路的切换负荷点判断，控制逻辑在相关条件达到且在给水自动调节的状态下时，监控画面(给水控制及锅炉运行方式专用)显示相关切换条件的状态(允许/禁止)，允许状态经运行人员确认后进行自动切换控制。
水厂自控系统建设方案目录一、某水厂自控系统的组成 (1)1.1 自动控制系统结构及目标 (2)1.2 控制方式 (3)2.中央控制室 (3)2.1 运行监控 (4)2.2 运行控制 (4)2.3 数据管理 (4)2.4 告警处理 (4)2.5 报告和打印 (5)2.6网络数据服务 (5)3、各变电站的控制 (5)3.1 原水泵房控制站 (5)3.2 高效澄清池控制站 (6)3.3 翻板过滤控制站 (7)3.4 加药加氯控制站 (9)3.5 臭氧活性炭室控制站 (10)3.6 水泵房控制站 (10)3.7 污泥脱水室控制站 (11)水泵房控制站错误!未定义书签。
一、某水厂自控系统的组成某水厂自控系统网络拓扑采用光纤以太网环网结构。
在这种网络结构下，每个变电站可以通过两个不同的通道与中央控制室进行通信。
即使网络中的一根光纤损坏，也不会影响中控室与主站的通信。
某水厂自控网络拓扑图1.1 自动控制系统结构及目标某水厂自控系统按照分散控制、集中管理的原则配置。
全厂设有中央控制室，管理整个生产过程，房内分别设有水泵站、高效澄清池、加药氯化室、滤池、活性炭处理PLC控制站、供水泵房和污泥脱水房。
PLC控制站组成一个光纤以太网环网，每个控制站负责处理每个站的数据采集和控制任务。
自动控制系统具有以下功能：1)在线实时显示各工艺环节的生产数据，并根据工艺要求，以不同方式对生产过程中的异常数据进行显示和报警；2)实时显示全厂生产过程中所有重要设备的运行状态和参数，异常情况显示和报警提示；3)根据进水流量、出水浊度和投加比实现加药系统的自动控制；4)通过自动调节实现滤池的恒定水位过滤。
反冲洗根据滤池水位、上下滤层压差和阀门开度实现运行、反冲洗、再运行的全过程控制，也可实现人工强制反冲洗。
操作画面；5)系统可根据出口主管压力自动启动、停止和调节水泵。
1.2 控制方式某水厂所有电气设备均采用集中控制和现场控制两种控制方式。
摘要：随着发电机组容量的增加和参数的不断提高，机组的控制与运行管理变得越来越复杂和困难。
为了减轻运行人员的劳动强度，保证机组的安全运行，要求实现更为先进，适合范围更宽，功能更为完备的自动控制系统。
这就产生了全程控制系统。
所谓全程控制系统是指在启停和正常运行时均能实现自动控制的系统。
给水控制系统是火力发电厂非常重要的控制子系统，稳定的汽包水位是汽包锅炉安全运行的重要指标。
火电厂给水系统构成复杂，汽包水位受到机组负荷，汽包压力、温度，给水量等多项参数的影响；不同负荷阶段，给水设备不同，又需要采取不同的控制方式。
关键词：全程控制系统无扰切换单级三冲量串级三冲量300 MW thermal power unit water control designAbstract：Along with the increase of generating unit capacity and parameter unceasing enhancement, the unit control and operation management become more and more complex and difficult. In order to reduce the operational personnel Labour intensity, guarantee the unit operation, demanding more advanced, suitable for a wider, function and more complete automatic control system. This creates the whole control system. So-called process control system refers to the start-stop and normal operation are to achieve automatic control system. Water control system is the coal-fired power plant very important control subsystem, stable drum drum water level is an important index of the safe operation of the boiler. Thermal water system structure is complex, the drum water level by the unit loads, steam pressure, temperature, water etc. Several parameters influence; Different load stage, water supply equipment, and the need to adopt different different control modes.Key words：Process control system Undisturbed switch Single grade three impulse Cascade three impulse1选题背景随着发电机组容量的增加和参数的不断提高，机组的控制与运行管理变得越来越复杂和困难。
