工业循环水系统的PLC控制

浅谈工业循环水系统的PLC控制文章介绍了循环水处理控制系统的设计方案。

本循环水系统包括了十台冷却风机，十台循环水泵的控制和故障状态显示等。

为保证系统的可靠性和可扩展性，采用了上位机（DCS）和可编程控制器PLC组成控制系统。

上位机DCS完成主要参数的监控任务，可编程控制器PLC完成实时数据的采集和控制。

系统具有安全可靠，可扩展性好，性价比高等优点，比起以往的模拟仪表控制大大提高了系统的可靠性，自动化水平也得到了提升。

标签：循环水处理；控制系统；上位机；PLC引言工业冷却水循环系统一般为敞开式循环系统，敞开式循环冷却水系统的主要设备之一就是冷却塔。

冷却塔的种类很多，按照塔内空气流动的动力可分为自然通风和机械通风式。

自然通风最常见的是风筒式冷却塔，机械通风式又分为抽风式和鼓风式两种。

在工业冷却水循环处理中抽风式冷却塔的应用最为普遍，风机安装在冷却塔顶部，抽风时塔内空气处于负压，有利于水的蒸发散热，传热效果好，但缺点是风机的电能消耗很大。

工作时：循环水由水泵输送到供水总管，再分别进入各台生产设备，流过需冷却的部位后汇集到回水总管，再经过冷却水塔上方的布水管向下喷淋。

冷却水塔顶部的风机运转时，回水在填料层中与空气流进行充分的热交换后流回到塔下吸水池中。

按照以前的常规做法，循环水处理系统的监视控制都采用了常规模拟仪表，由于常规模拟仪表受到传输信号传输距离短，不便于全厂集中管理，分散控制，自动化水平低等原因的限制，在瑞星项目中，循环水系统的控制采用了可编程逻辑控制器（PLC）来完成實时数据的采集和自动控制功能，重要监控参数通过光纤通讯至DCS进行监控。

可编程逻辑控制器（PLC）以其可靠性高、接线方便，编程简单，性价比高等优点大大提高了装置整体自动化水平，实现安全、稳定、长周期运转，并大大降低了维修费用。

1 控制系统结构1.1 概述循环水处理系统根据生产要求配置为：十台离心式水泵（八用两备），在正常负荷运行条件下八台水泵就可满足生产需要，另外两台水泵备用，以便在有水泵处于检修状态时仍能满负荷生产。

基于S7—300PLC的烧结循环水控制系统设计作者：涂江明来源：《科技信息·下旬刊》2017年第01期摘要：本文主要介绍在工业控制领域中运用S7-300PLC为控制单元以及结合现场总线模块GSEE，搭建控制平台完成对烧结循环水系统的自动控制。

关键词：烧结循环水，S7-300PLC，GSEE，WinCC1、引言烧结循环水系统是烧结系统的重要组成部分，其作用是对烧结机、主抽风机以及球团竖炉等长时间处于高温状态下的设备进行冷却。

因此该系统的可靠与否直接决定烧结机等设备的使用寿命，影响烧结的生产状态。

三安钢铁有限公司烧结循环水系统以往都为人工操作，存在工作效率低、代表性不足、劳动强度大等问题。

为了解决此问题，结合当下控制理念，设计一套全新的自动控制系统。

该系统采用了西门子S7-300PLC，现场总线模块GSEE以及纯电气回路控制，实现系统操作手、自动分离，手动为纯电气回路操作，自动根据现场工艺要求采用了多个联锁控制，从而提高了系统的可靠性以及工作效率，降低了劳动强度。

2、控制系统设计思路（1）工艺简概如图1所示，来自净水站的冷水经过补水阀进入冷水池，待达到一定液位后，再依次通过排空阀，水泵以及蝶阀去往球团竖炉及烧结机等设备。

对设备进行冷却作用后，冷水温度升高，需从各个回水管进入冷却塔降温，最后冷水经过冷却塔又回到冷水池中，整个过程一直循环。

（2）工艺要求为了让系统稳定可靠地运行，工艺过程中要求了以下几个联锁：1）将冷水送烧结机等设备时，先启动水泵，再打开蝶阀，防止启动水泵时的瞬时电流过大对电机造成损坏；2）当某台泵不需要使用时，先关闭蝶阀和排空阀，再停止水泵，防止水倒流，水锤损坏机组；3）冷水池液位低于5.6米时，打开补水阀，高于5.85米时，关闭补水阀，保证水量适中。

（3）系统结构本系统采用两种控制方式：1）手动方式，纯电气回路控制，通过现场操作箱上的按钮、转换开关操作，控制和监控单个设备；2）自动方式，通过编写程序，分为单动与联锁启动，由上位机操作和监控设备。

PLC在循环除盐水控制系统中的应用1 引言近年来，随着我国化纤工业的飞速发展与进步，连续线聚酯生产也步入了一个全新的阶段。

这就要求聚酯生产的工艺方法不断的完善及设备运行的可靠性不断提高。

冷却水循环系统在整个聚酯切粒的生产过程中必不可少的系统设备，它们对切粒生产过程中的冷却水的温度、压力按工艺所规定的要求进行恒定并可调节；使切处于最佳状态下运行，并要求给中控室dcs系统进行通讯。

以前传统的循环除盐水控制系统是采用继电器控制电路，并利用pid调节仪表来控制压力及水温，随着工艺要求的不断提高传统的控制系统已远远不能满足。

根据新的工艺要求，我们充分利用可编程控制器（plc）的逻辑控制性、简便性和可靠性，将其作为主要的控制元件，设计制造出一套使用pid控制器，可控制冷却水的温度及压力，并与中控室进行profribus-dp通讯。

2 循环除盐水系统简介循环除盐水电控系统对聚合造粒所需冷却水温度、压力、液位、过滤器报警信号等进行采集，由可编程控制器对数据进行处理运算后，运用pid控制器，再控制调节阀、电磁阀、水泵、带式过滤器等器件来实现冷却恒温等控制功能；循环除盐水电控系统可与中控室dcs 系统由profribus协议通讯。

图1是循环除盐水系统原理图。

图1 循环除盐水系统原理图水箱中除盐水由浮球阀根据液位进行自动补液。

由温度度传感器t检测管道中水温，运用pid控制气动调节阀v4调节冷冻水的流量使除盐水温度始终保持在设定温度。

带式过滤器上有液位传感器h1，用来判断过滤器是否被堵，当过滤器被堵后，要启动过滤器电机拖动滤布走动，到设定的时间后停止。

水箱里有低液位传感器，用于与水泵联锁。

为了使除盐水到达切粒系统水压在设定值，由压力传感器p2检测管道水压，运用pid控制气动调节阀v3。

由于板式换热器容易被堵，要经常清理，系统要求对板式换热器进行在线切换，当板式换热器1工作时，电磁阀v1工作，电磁阀v2关闭，当压力传感器p1值大于p2值在某设定值后，表明板书式换热器1已被堵，这时电磁阀v2工作，v1关闭，切换到板式换热器2工作。

两台水泵自动循环启动控制PLC程序（原创）供稿人：湖南安仁刘桂南我在工控也有十多年，其实很多复杂程序大多由一些基本程序组成，掌握一些基本程序，复杂程序也就迎刃而解。

下面我就以去年在中山一个项目程序作为例子，谈一下两台水泵自动循环控值怎样实现的客户要求：1.水温低于31℃打开2#阀门，关闭1#阀门及3#阀门，4#阀门根据水位要求自动补水，此时进入循环状态2.当水温大于或等于31℃打开3#阀门，关闭1#阀门及2#阀门，4#阀门根据水位要求自动补水，此时进入半循环状态3.4.当水温大于或等于33℃打开3#阀门及1#阀门，关闭2#阀门及4#阀门，停止循环泵，此时进入零循环状态5.点击“触摸屏手自动切换”切换“自动”时，在弹出一个对话框，“是否进入自动控制模式”，如点击对话框中的“检修模式”，即打开3#阀门及1#阀门，关闭2#阀门及4#阀门，停止循环泵，进入零循环状态，也就是直接用自来水冷却机组，机组排水直接排到前池，此时可以对设备进行检修在这个项目中，模拟量控制电动阀开启这里不做讨论，就循环控制做介绍业主要求1#、2#水泵每次只能启动一台，而且每次运行必须是轮回的，假如这次是1#，停止后再启动必须2#，2#停止后再启动又回到1#，如此循环表面看来视乎很简单，但要实现还得费一番脑力。

我看了一下别人程序，虽然可以实现，但太复杂我想你也要理解上面程序是相当困难，除非作者本人。

下面是我自己思考用三菱写的循环控制程序，只用了16步。

程序估计不到上面四分子一。

在此声明，这是我的原创，网上是找不到的，呵呵，我写这个程序是费了一点时间的。

不吹了，解释一下这个程序，对一定基础人，可以不用解释，这个程序很好理解。

好事做到底，还是啰嗦一下，其中Y0对应1#泵，Y1对应2#泵，M3对应触摸屏启动水泵命令，M8002是初始化，把中间变量M0置1，把中间变量M1置0，M0,M1分别控制Y0,Y1。

Y0和Y1下降沿作用是在停止时复位自己中间变量，同时置位另一台水泵中间变量，为下一次启动做准备友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览！。

钢铁厂S7-400 PLC的水处理控制系统摘要基于西门子自动化控制系统，对某钢铁厂高速车轮用钢项目水处理系统工艺、安全生产条件、车间各设备按划分区域配置PLC的设计思路及其通信技术应用给予介绍。

关键词自动化系统；西门子；S7-400；WINCC；水处理1 概述某钢铁厂高速车轮用钢项目110t超高功率交流电炉配套水处理系统主要由净环水处理、浊环水处理、污泥处理三部分组成。

净环水部分主要用于铁水预处理、废钢加工、EAF 电炉、LF炉、RH精炼、VC/VD、连铸、开坯等设备的闭路冷却以及板式换热器冷媒水，冷媒水采用间接冷却开式循环水系统。

浊环水系统主要用于RH精炼炉、VC/VD、连铸机、开坯连轧生产线等系统设备用水。

污泥处理系统主要处理净环水过滤器的排污、浊环水高速过滤器的排污。

2 工艺流程介绍净环水处理流程为：各用户→冷却塔→冷水池→供水泵→管道过滤器→各用户；另包括除盐水循环系统，除盐水系统用于为连铸机结晶器的闭路冷却，采用间接冷却闭式循环水系统，除盐水处理流程为：用户→板式换热器→供水泵→管道过滤器→用户。

浊环水系统根据不同生产单元的生产特性，浊环水流程如下。

RH炉、VC\VD：热水泵→过滤器→冷却塔→供水泵→RH炉、VC\VD连铸机：二次冷却水、设备冷却水→氧化铁皮沟→连铸旋流池→提升泵→平流沉淀池→提升泵→过滤器→冷却塔→供水泵→管道过滤器→连铸机开坯：设备冷却水→氧化铁皮沟→轧钢旋流池→提升泵→平流沉淀池→提升泵→过滤器→冷却塔→供水泵→管道过滤器→开坯污泥处理系统流程是将净环水过滤器的排污、浊环水高速过滤器的排污按流程进入污水调节池、污泥浓缩池、板框压滤机等处理，最后制成泥饼装车外运。

3 系统配置根据全厂水处理系统的系统功能、设备分布、系统容量划分，在净循环水区域电气室、浊循环水区域电气室分别设置一套西门子S7-400 PLC，在轧钢旋流池区域电气室设置一套西门子S7-300 PLC，图1为主控制系统网络图。

摘要：介绍一种关于化学水处理工艺过程的PLC控制系统的设计，通过阐明化学水处理工艺特点及PLC控制系统各项功能，给出了一种详细的设计方案．关键词PLC；化学水处理；控制系统；系统画面0引言锅炉是工业生产和人们生活中使用广泛的设备之一，锅炉水的处理工作，对确保锅炉安全、经济运行、节约燃料有着重要的意义，它是锅炉运行中的一项重要的技术基础工作．如果锅炉给水没有经过水处理或水处理不当，不但会缩短锅炉的使用寿命、浪费燃料，甚至会造成重大设备事故和人员伤亡．目前锅炉水处理系统的工艺流程设计中使用最广泛的是离子交换法(化学处理法)和渗透法(物理处理法)．传统的水处理过程多为继电器控制或人工操作，系统故障多，工人劳动强度大，运行成本高，本文介绍的是基于PLC的化学处理法的水处理过程控制系统．1工艺流程[1]化学水处理的方法主要是离子交换法，即利用离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收．经过一定时间的运行以后，离子交换树脂会失效，这时就需要停止运行将树脂再生(还原)，以便使树脂可以重新使用(阳离子交换树脂失效时，使用酸进行再生；阴离子交换树脂失效时，使用碱进行再生)．为了保证不问断的供水，化学水处理车间设有3组离子交换器，轮流进行再生．系统的示意图如图1所示，该系统由三个系列的过滤器、阳床(阳离子交换器)、除CO，器、阴床(阴离子交换器)、除盐水箱等多台设备组成，程控系统控制工艺流程中的各个阀门、水泵和风机，根据运行时间选择l#系列、2#系列以及3#系列的运行，在工艺模拟图板上显示出工艺流程的实际流向，并反映阀门、水泵、风机和加药泵的运行状态。

2运行方式和控制系统的构成根据运行的要求，控制装置需控制三个系列的过滤器、阳床、阴床的投运、停运和再生，其运行方式分为1#系列运行、2#系列运行、3#系列运行、1#系列再生、2#系列再生、3#系列再生．三个系列的运行和再生可通过选择键点动或自动进行．点动时按编制的程序进行操作，用点动按钮进行转步；自动时，按操作人员发出的启动指令，由事先设定的时问自动转步．3套设备同时在自动控制模式运行时，所有设备均运行产水，每套设备会自动按照预设定的运行水量定期进行再生及运行程序，每套设备在运行过程中PLC会自动比对已经运行的水量参数，当两套或三套设备的已运行水量比较接近时系统会自动发出报警，提示设备管理人员调整进水流量防止出现两套或三套设备同时进入再生状态。

工厂化养殖循环水控制系统设计目录摘要_____________________________________________________________________________ I Abstract ___________________________________________________________________________II 第一章绪论______________________________________________________________________ 11.1利用PLC设计工厂化养殖循环水控制系统的目的 ________________________________ 11.2利用PLC设计工厂化养殖循环水控制系统的意义_______________________________ 11.3 国内外研究现状____________________________________________________________ 11.4本文研究的主要内容 ________________________________________________________ 2 第二章工厂化养殖的概述___________________________________________________________ 32.1工厂化养殖的发展历程 ______________________________________________________ 32.2工厂化养殖循环水控制系统的基本结构 ________________________________________ 42.3工厂化养殖的水质标准 ______________________________________________________ 42.4工厂化养殖的发展趋势 ______________________________________________________ 52.5本章小结 __________________________________________________________________ 5 第三章控制系统的方案设计_________________________________________________________ 63.1控制系统设计的步骤 ________________________________________________________ 63.2控制系统设计的方案 ________________________________________________________ 63.3控制系统的原理图 __________________________________________________________ 63.4控制系统的工艺流程图 ______________________________________________________ 73.5本章小结 __________________________________________________________________ 7 第四章控制系统的硬件设计_________________________________________________________ 84.1可编程控制系统与继电控制比较 ______________________________________________ 84.1.1继电器控制的优点和缺点 ______________________________________________ 84.1.2可编程控制器控制的优点 ______________________________________________ 84.2 PLC设备选型 ______________________________________________________________ 84.2.1 PLC选型原则 ________________________________________________________ 84.2.2 PLC机型的选择 ______________________________________________________ 94.3 变频器的选择______________________________________________________________ 94.4 水位传感器的选择及PID算法设计___________________________________________ 104.4.1 水位传感器的选择___________________________________________________ 104.4.2 水位PID算法设计___________________________________________________ 104.5 消毒方法的比较及选择_____________________________________________________ 114.6 溶解氧传感器的选择及PID控制参数的设定___________________________________ 124.7 固体废物去除设备的选择___________________________________________________ 134.8 输入/输出点数分配________________________________________________________ 144.8.1 输入/输出点数的估算________________________________________________ 144.8.2 输入/输出分配表____________________________________________________ 144.9本章小结 _________________________________________________________________ 15 第五章控制系统的软件设计________________________________________________________ 165.1可编程控制器的编程语言 ___________________________________________________ 165.1.1 STEP 7简述 ________________________________________________________ 165.1.2 PLC程序设计的常用方法 _____________________________________________ 165.2程序说明 _________________________________________________________________ 175.4本章小结 _________________________________________________________________ 17 结论____________________________________________________________________________ 18 致谢____________________________________________________________________________ 19 参考文献________________________________________________________________________ 19摘要在经济飞速发展的当今社会，水产品由于其营养价值丰富受到越来越多的人们的欢迎。

PLC在循环水系统工程中的应用摘要本文介绍了武钢二冷轧循环水站的工程背景，分析了水站用户各自的用水特点，针对这些特点制定了循环水泵的运行方案，通过自动化控制系统实现了水泵的自动控制，极大的提高了循环供水系统的可靠性。

同时也介绍了自动化控制系统的组成，并对PLC系统的应用做了详细介绍。

关键词S7-400H；循环水PLC（Programmable Logic Controller）是可编程序逻辑控制器的简称，是目前应用最广泛的基础自动化控制装置，其应用领域已覆盖了过程工业、制造业和机电一体化设备，经过近几十的年发展，其功能已扩展到模拟量控制和批量控制，而不仅仅是最初的逻辑控制。

可有效的提高工业企业的工作效率，减少工作人员的劳动强度，提高工艺过程的可靠性。

1工程概况武钢二冷轧工程新建1条酸洗-轧机联合机组生产线、3条热镀锌生产线、1条连退生产线、1条剪切包装生产线、1条彩色涂层生产线。

需要增加各种水处理系统如：循环水系统、过滤水系统、酸碱废水处理系统、含铬废水处理系统和含油废水处理系统等。

本文仅将循环水系统部分PLC系统做详细的论述。

循环水系统主要用户有连续退火生产、热镀锌生产线、酸洗机组和轧机机组。

故循环水系统有如下特点：水量大，压力高，用户对循环水压力要求稳定，循环水的安全运行直接关系到二冷轧几条主要生产线的安全生产和运行。

2工艺简介循环水站内配备循环水泵8台，流量3200m3/h，扬程70m，配套900KW高压电动机，电压为10KV，转速为990r/min。

运行方式为5用3备。

由于冷轧主厂房内各条生产线的生产状况各有差异，其中2台配了液力偶合器，用于流量调节。

供水接点压力为0.65MPa，主供水管DN1600，最大供水流量为24000 m3/h。

水泵出口设置水力控制阀，当水泵运行时靠水泵出口水压将阀打开，故程序设计中没有泵阀连锁控制。

水泵顶端设自动排气装置，水泵排气完成后送信号至PLC 系统，表示水泵内部已充满水可以随时运行。

工业循环水系统的PLC控制1 引言工业循环水系统是为生产设备实施水冷却而配置的。

其工作过程为：循环水由水泵输送到供水总管，再分别进入各台生产设备，流过需冷却的部位后汇集到回水总管，经过冷却水塔上方的布水管向下喷淋。

冷却水塔顶部的风机运转时，回水在填料层中与空气流进行充分的热交换后流回储水池中。

本工业循环水系统根据生产要求配置为：三台离心式水泵，在用水量最大时开两台水泵就可满足生产需要，而在有一台水泵维修时仍能满负荷生产，一台冷却风机。

对本工业循环水系统的控制要求是：(1) 冷却水压力不低于0.25mpa，温度不高于35℃。

实际压力与温度值分别通过装设在供水总管上的压力、温度传感器测得。

(2) 在向储水池注水的水源管道上装设注水用电磁阀。

当水位低于预定位置时注水阀打开，向储水池注水，当水位达到预定位置时，注水阀关闭，停止向储水池注水。

储水池水位信号通过池中装设的水位传感器获得。

(3)在回水管上装设排水用电磁阀。

当供水温度达到33℃时，该电磁阀打开，将回水排入下水道，而使储水池中注入温度较低的自来水或井水，使供水管水温下降。

当降到30℃时，电磁阀关闭，供水系统恢复到原封闭状态。

(4)水泵采用“先开先停”的原则进行倒泵控制，即在水压满足要求的情况下循环启停各水泵，以尽量避免水泵长时间连续工作。

当某水泵检修时，水泵的循环切换要跳过该检修水泵。

(5) 当水压低于下限值和温度高于上限值时能进行报警。

(6) 具有手动控制功能，手动只在应急或检修时临时使用。

2 系统硬件设计根据以上控制要求，控制系统的plc输入输出信号安排如附表所示。

根据附表所示输入输出信号数量与类型，plc选用欧姆龙cpm2a-30cdr-a一台，配模拟量扩展模块cpm1a-mad01一台。

为系统各信号安排的地址编号也列在附表中了。

其中水位限位信号分别为00000、00001，它们在水淹没时为0，露出时为1。

三个水泵的检修信号分别为00002、00003、00004，检修某水泵时，按下相应带灯自锁按钮，给出1信号，否则给出0信号。

区域治理前沿理论与策略基于PLC的自动化循环水养殖系统赵正方山东东方海洋科技股份有限公司，山东 烟台 264000摘要：基于对PLC的自动化循环水养殖系统的分析研究，首先要明确自动化循环水养殖系统工艺设计与控制，然后与其相结合，对控制系统的主要设计内容进行分析。

得出相关人员可以从硬件设计与软件设计这两个方面入手，总体实现了自动化循环水养殖的高效化。

关键词：PLC；自动化循环水；养殖系统随着我国养殖技术的不断发展，对水体进行消毒、净化和池底排污等技术，近几年采用我国现代化及自动技术，现在水产养殖已经达到了自动化程度。

但是我国渔业行业发展得比较晚，现代化水产养殖应该采用先进的设备，一定具有高溶氧、控温、水质净化的技术比较阔后，在此基础上应该引进国外的先进技术，虽然说国外的技术比较昂贵，但是国外的先进技术不能在我国进行普及，再次基础上应该言之一种适合于我国的水产养殖监控系统具有非常重要的意义。

但是在水体养殖的过程中，需要对水质进行详细的监控，重视温度的变化，这也是系统监测和控制研究的重点。

一、自动化循环水养殖系统工艺设计与控制1自动化循环水养殖系统工艺设计自动化系统主要是采用的循环水养殖系统的综合工艺，但是结合水处理技术中，有效地实现高度密度养殖，从基础上对水资源进行解决，但是与传统的模式进行比较，具有很大优势，也是一种比较环保的技术，在养殖的过程中应该重视养殖的模式。

主要是养鱼池，进行详细的处理，不仅对池水进行调节，还能够保证池水进行循环。

并且建立锅炉热水供应系统，这个系统大概有60米鱼池，在循环水处理中系统具有一套设备，但是对于自来水作为哦综合系统的原水，在放鱼之前系统运行2周，主要应用的是自然挂膜方法使生化反应器内的滤料形成净化功能。

自动化水系统进行正常的运转之后，首先开启的是增氧机，在增氧机正常启动之后，同时循环水处理系统开始运转，并且系统中循环通道的电磁阀也正常开始运转工作。

在自动化水系统启动之后，需要面对的有两条之路，一种一条就是水泵开始正常运转启动，首先将养殖池中的水进行抽出，通过微粒过滤机之后进行过滤，然后进入到沉淀池，进行再次沉淀。