PLC在工业循环水旁滤系统的应用

98化工自动化及仪表第40卷PLC在工业循环水旁滤系统的应用李世文'冯媛媛’韩涛’(1.大连三星国际企业集团有限公司,辽宁大连116001 ;2.大连佳尔沃水处理工程技术有限公司,辽宁大连116001)摘要介绍了大庆炼油厂第三循环水场旁滤系统自动化控制系统的系统配置、软件编程、控制功能、系统特点及实际应用等内容。关键词PLC HMI 远程I/0 WinCC STEP7中图分类号TH865文献标识码B文章编号1000-3932(2013 )03-0398-03大庆炼油厂第三循环水系统,肩负着3台大打印及报表等功能。型冷却风机,4台大型循环水泵的控制和故障状1.2 软件系统结构态显示,以及旁滤池和中和池两套顺序控制系统三循旁滤控制系统的软件体系组成主要由组等。该厂第三循环水场全流程生产线旁滤系统计态开发软件体系和运行软件体系两大部分组成。算机自动控制系统,基础自动化PLC控制站由西组态开发软件主要是WinCC 6.2,运行软件主要门子公司S7-300可编程控制器组成,S7-300是用.是STEP7 V5.4。于中档性能范围的可编程序控制器,它的模块化、2系统操作管理站无排风扇结构、易于实现分布、广泛的通信性能及系统操作管理站安放于控制室内,主要由操友好的操作界面等特点使得S7-300成为各种中作台、工控计算机、宽行中文打印机、面板按钮及规模控制任务的方便的解决方案。转换开关、状态指示灯屏、报警器及其专用电源等1系统配置组成。承担并完成对三循旁滤系统的上位监督、.1 硬件体系结构操作和管理功能。系统由工业以太网接口将上位机与PLC站2.1 硬件结构及配置组成工业以太网,CPU与远程I/0通过PROFI-系统的操作管理站使操作人员能通过键盘或BUS网构成现场设备网，系统构成如图1所示。者鼠标灵活、方便、准确地监视各种过程变量,以计算机维护站计算机操作站及根据流程变化调整过程参数等;操作管理站采用开放结构,选用可靠的工业控制机,并配以其他优选设备,组成一个完整的操作员操作管理系统。系统操作管理站硬件配置:a.工业操作台;b.工业控制计算机(CPU Intel 酷睿i3 530、2G内存、500G硬盘、1G显卡、液晶显示器);C.打印机(HP P1007);PROFIBUS-DPd.状态指示灯屏(5x8矩阵式,带确认试验按钮、蜂鸣器及专用电源)。图1系统构成示意 图2.2主要功能整个系统由两个操作管理站、一个PLC过程2.2.1信号 检测处理控制站、两个PLC远程站和一个按钮操作指示台对现场模拟量和开关量信号进行实时检测和组成,用于完成对三循旁滤系统的工艺参数检测显示、设备状态检测显示控制和信息储存、查阅、收稿日期:2013-01-11(修改稿)第3期李世文等.PLC在工业循环水旁滤系统的应用399处理,判断是否有异常情况发生,对重要参数的超备的启停进行顺序条件控制,实现旁滤系统工艺限情况发出声光报警,提示操作人员注意并确认。设备的自动控制。2.2.2画面显示3.3供配电画面显示分检测仪表显示画面、工艺流程图.过程控制站除了完成测控功能外,同时还具画面、趋势曲线记录显示画面、报警信息汇总显示有供配电功能,完成对现场流量仪表、站内温度变画面、操作按钮画面及辅助显示画面等。画面显送器和PLC输出中间设备的供配电功能。示直观、操作简便、主要设备采用动画显示。4测控系统可靠性措施2.2.3数据 动态刷新为了保证测控系统的运行可靠,采取了如下数据动态刷新点:数值点、状态点和棒图点。措施:2.2.4在线帮助a.依靠可靠性理论和现场实际情况设计系控制系统重要操作有自动在线操作指导说统总体布局,重要设备(操作管理站)采用冗余配明,常规操作有在线操作说明书可随时查阅。置,系统采用高可靠工业网络(提高平均无故障2.2.5趋势曲线记录时间、降低系统平均修复时间); .系统对模拟量有历史趋势曲线记录功能。b.系统中涉及的集成设备,如计算机、PLC、2.2.6操作 保护报警器等选用可靠性高的品牌,以保证整个系统为防止非授权人员操作控制系统，系统对错的可靠性;误操作有报警提示,同时在进行重要的操作时均c.过程控制站PLC卡件具有带电插拔、自设有密码保护功能，以保证系统操作的安全性。我检测和自我诊断功能。2.2.7报表5软件说明根据生产要求制定各类报表格式和内容,具本系统软件为STEP7 V5.4和WinCC 6.2版备统计和计算功能,报表输出分自动定时和人工本，系统软件控制流程如图2所示,软件开发步骤随机两种打印输出方式。为:2.2.8在线参 数调整a.建立系统项目名称;系统能简单方便的对监测点的各种信息如量b. 建立通信;程、上下限报警值、单位、迁移量等进行授权在线C.建立硬件配置,并设置硬件参数;修改。d.建立数据采集及控制程序;3系统过程测控站e.建立地址符号表;过程控制站是三循旁滤系统中直接与现场打f. 建立数据块表;交道的I/0处理系统;它主要由控制柜、PLC、内g.下载程序到PLC;部供配电系统、中间继电器柜组和部分变送仪表h.调试程序。组成。承担并完成对三循旁滤系统变送仪表和测6系统技术改进控装置系统的供配电,现场工艺参数的检测、处理在组态画面中设置灯屏显示,其功能和操作和传输,现场设备状态的检测、传输和控制等功台显示的功能相同,运用软件替代硬件,可以在操能。作台灯屏硬件出现故障时备用。将外置的风机故3.1 变送检测障检测信号引人工控机,通过软件来实现对风机现场物理量如温度、液位、流量及压力等通过振动、油位和油温3个参数的实时监控和历史趋现场变送仪表转换成与过程站PLC可接受的信势的记录显示,尽早地发现问题保护设备。号,由PLC对其完成检测处理和向上传输;现场程控阀门有3种操作状态:设备状态如阀门的开与关、电机的开与停、工艺参a.手动状态。某一套程控阀门现场为手动数的正常或报警等通过检测装置送至过程站PLC位置,操作台无论手动或自动位置,阀门的开闭只中，由PLC对其完成检测处理和向上传输。有操作员到现场手动开闭。3.2控制b.半自动操作。某-套程控阀门现场为自过程站PLC具备程序控制功能，可对工艺设动位置,操作台为手动位置,阀门的开闭是操作员400化工自动化及仪表第40卷C开始D计的输人输出点数,再增加10%~20%的可扩展:C工况判断]余量。关反洗水阀KV-A2、KV-A4,开进水阀KV-AI、 KV-A3 17.2存储器容量的估算反洗水阀KV-A2、KV-A4记关.进水阀KV-A1、KV-A3已开存储器容量是可编程序控制器本身能提供的反选压力或设定过划时间到N硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小关进水阀KV-A1、KV-A3于存储器容量。设计阶段,通常采用存储器容量进水阀KV-A1、KV-A3已关的估算来替代。存储器内存容量的估算大体上都开反洗水阀KV-A2或KV-A4是按数字量I/0点数的10~15倍,加上模拟I/0反洗水阀KV-A2或KV-A4已开点数的100倍。反洗设定时间到8结束语关反洗水阀KV-A2或KV-A4系统自投运以来效果良好。实现计算机自反洗水阀KV-A2或KV-A4已关动控制后,减轻了操作工的劳动强度,排除了开进水阀KV-A1、KV-A3人工操作可能产生的误动作,改善了劳动条.件,提高了操作管理的现代化水平。系统结合图2系统软件控制流程生产实际自动计时统计,打印报表,获得了更在中控室通过软开关对阀门的强制打开和关闭，全面准确的运行资料,协助管理决策,促使管并确认后控制现场阀门的开闭。C.全自动操作。某一套程控阀门现场为自理科学化。采用WinCC监控以来,保证了三循动位置,操作台为自动位置,本系统是按照已经编旁滤系统各主要参数在最佳工艺范围内,并能制好的逻辑程序来孔子和现场阀门的开闭。稳定可靠的减少一台风机或泵投入运行,节能7系统组成的依据和经验效益相当可观。此外,由于采用PLC顺序控7.1输人输出(I/0)点数的估算制,减少了污水排放量,降低了排水的不合格I/0点数估算时考虑了适当的余量,根据统率,取得了相应的经济效益和社会效益。PLC Application to Industrial Circulating Water Filtration SystemLI Shi-wen'，FENG Yuan-yuan' ，HAN Tao2(1. Tristars International Group Co. ,Lad. ，Dalian 11600, China; 2. Dalian Cewo WaterTreatment Technology and Engineering Co.，Ltd, Dalian 116001, China)Abstract The configuration，software programming, control function and system functions and application ofthe auto-control system for filtration system in Daqing refinery were introduced.Key words PLC, HMI, remote I/O, WinCC, STEP7(Continued from Page 320)cone tension winding model and corresponding control system were established, a8 well as the fuzzy-neural net-work PID controller was applied to regulate winding speed and to compensate the tension indirectly. Both simu-lation and experimental results show that the winding control system has better static and dynamic characteris-tics and higher adaptivity in tension control of the flm winding system and the improvement of the flm rollquality effectively.Key words flm winding tension control system, fuzzy- neural network PID controller , winding system, tapertension, roll wrinkling speed, indirect compensation