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1 引言
        熱電廠中，產(chǎn)生的生水中含有大量熱能，若能回收利用將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益。但生水中含有對設(shè)備有害的物質(zhì)成分，直接利用的話會對汽輪機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生腐蝕性破壞。因此，生水必須經(jīng)過處理才能被重新利用。生水處理過程包括物理過濾、反滲透及混床反應(yīng)三個(gè)主要步驟。根據(jù)要求控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)對70多個(gè)閥門和泵的控制及其狀態(tài)的監(jiān)視、對30多個(gè)模擬參數(shù)的采集顯示。經(jīng)過分析，此系統(tǒng)采用ipc+plc方式。如圖1所示。



圖1 監(jiān)控系統(tǒng)框圖



2 工藝介紹
        系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為100t/h。五套過濾器(其中一套備用、四套運(yùn)行)、兩套反滲透系統(tǒng)(每套設(shè)計(jì)流量50t/h)和兩套混床(一套備用)。生水經(jīng)過過濾器物理過濾后，由高壓泵打入反滲透系統(tǒng)進(jìn)行等離子交換，然后進(jìn)入混床酸堿環(huán)境，再經(jīng)除鹽水箱，既可重新進(jìn)入鍋爐進(jìn)行蒸汽發(fā)電。運(yùn)行一段時(shí)間后，當(dāng)過濾器內(nèi)的環(huán)境不滿足條件時(shí)，需要進(jìn)行切換，備用過濾器投入運(yùn)行，切換下的進(jìn)行反洗操作，反洗完畢作為備用。同樣，混床切換下來后要進(jìn)行再生操作。

3 組態(tài)
系統(tǒng)人機(jī)界面組態(tài)如圖2所示。
本系統(tǒng)組態(tài)軟件選用北京亞控公司的組態(tài)王6.5。在系統(tǒng)中的作用有:
(1) 監(jiān)視整個(gè)工藝



圖2 系統(tǒng)人機(jī)界面


對整個(gè)工藝進(jìn)行監(jiān)視并可“軟手動(dòng)”操作閥門及泵;
(2) 顯示狀態(tài)
顯示閥門、水泵、計(jì)量泵狀態(tài)，壓力、流量、水質(zhì)及水箱液位等模擬量顯示;
(3) 有文字顯示報(bào)警的位置
進(jìn)入系統(tǒng)的操作員口令，設(shè)備故障的歷史記錄，每項(xiàng)故障都有報(bào)警窗口，并有文字顯示報(bào)警的位置，以及語音提示;
(4) 模擬實(shí)現(xiàn)進(jìn)水總流量表，濃水總流量表各一只(以上表現(xiàn)場不設(shè)，用上位機(jī)計(jì)算);
(5) 有報(bào)表、歷史曲線率等功能。
3.1 報(bào)表的實(shí)現(xiàn)
        數(shù)據(jù)報(bào)表是反應(yīng)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄的一種重要形式，是生產(chǎn)過程必不可少的一個(gè)部分。它既能反映系統(tǒng)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)情況，也能對長期的生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，使管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握和分析生產(chǎn)情況。進(jìn)入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)，創(chuàng)建一個(gè)報(bào)表窗口。報(bào)表創(chuàng)建完成后，呈現(xiàn)出的是一張空表或有套用格式的報(bào)表，還要對其進(jìn)行加工—報(bào)表組態(tài)。報(bào)表的組態(tài)包括設(shè)置報(bào)表格式、編輯表格中顯示內(nèi)容等。進(jìn)行這些操作需通過“報(bào)表工具箱”中的工具或單擊鼠標(biāo)右鍵彈出的快捷菜單來實(shí)現(xiàn)。報(bào)表在運(yùn)行系統(tǒng)中單元格中數(shù)據(jù)的計(jì)算、報(bào)表的操作等都是通過組態(tài)王提供的一整套報(bào)表函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。報(bào)表函數(shù)分為報(bào)表內(nèi)部函數(shù)、報(bào)表單元格操作函數(shù)、報(bào)表存取函數(shù)、報(bào)表歷史數(shù)據(jù)查詢函數(shù)、統(tǒng)計(jì)函數(shù)、報(bào)表打印函數(shù)等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表主要是來顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)的。除了在表格中實(shí)時(shí)顯示變量的值外，報(bào)表還可以按照單元格中設(shè)置的函數(shù)、公式等實(shí)時(shí)刷新單元格中的數(shù)據(jù)。在單元格中顯示變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一般有兩種方法:
(1) 單元格中直接引用變量;
(2) 使用單元格設(shè)置函數(shù)。
3.2 歷史報(bào)表
         歷史報(bào)表記錄了以往的生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)，對用戶來說是非常重要的。歷史報(bào)表的制作根據(jù)所需數(shù)據(jù)的不同有不同的制作方法，這里介紹兩種常用的方法:
(1) 向報(bào)表單元格中實(shí)時(shí)添加數(shù)據(jù);
(2) 使用歷史數(shù)據(jù)查詢函數(shù)。
3.3 報(bào)警的實(shí)現(xiàn)
       報(bào)警是指當(dāng)系統(tǒng)中某些量的值超過了所規(guī)定的界限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)警告信息，表明該量的值已經(jīng)超限，提醒操作人員。報(bào)警允許操作人員應(yīng)答。組態(tài)王中報(bào)警的處理方法是:當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，組態(tài)王把這些信息存于內(nèi)存中的緩沖區(qū)中，報(bào)警在緩沖區(qū)中是以先進(jìn)先出的隊(duì)列形式存儲，所以只有最近的報(bào)警在內(nèi)存中。當(dāng)緩沖區(qū)達(dá)到指定數(shù)目或記錄定時(shí)時(shí)間到時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將報(bào)警信息進(jìn)記錄。報(bào)警的記錄可以是文本文件、開放式數(shù)據(jù)庫或打印機(jī)。另外，用戶可以從人機(jī)界面提供的報(bào)警窗中查看報(bào)警和事件信息。在組態(tài)王工程瀏覽器“數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)詞典”中新建一個(gè)變量或選擇一個(gè)原有變量雙擊它，在彈出的“定義變量”對話框上選擇“報(bào)警定義”屬性頁。報(bào)警屬性頁可以分為以下幾個(gè)部分:
(1) 報(bào)警組名和優(yōu)先級選項(xiàng);
(2) 模擬量報(bào)警定義區(qū)域;
(3) 開關(guān)量報(bào)警定義區(qū)域;
(4) 報(bào)警的擴(kuò)展域的定義:報(bào)警的擴(kuò)展域共有兩個(gè)，主要是對報(bào)警的補(bǔ)充說明、解釋。
       組態(tài)王中提供了多種報(bào)警記錄和顯示的方式，如報(bào)警窗、數(shù)據(jù)庫、打印機(jī)等。組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)中報(bào)警的實(shí)時(shí)顯示是通過報(bào)警窗口實(shí)現(xiàn)的。報(bào)警窗口分為兩類:實(shí)時(shí)報(bào)警窗和歷史報(bào)警窗。實(shí)時(shí)報(bào)警窗主要顯示當(dāng)前系統(tǒng)中存在的符合報(bào)警窗顯示配置條件的實(shí)時(shí)報(bào)警信息和報(bào)警確認(rèn)信息，當(dāng)某一報(bào)警恢復(fù)后，不再在實(shí)時(shí)報(bào)警窗中顯示。實(shí)時(shí)報(bào)警窗不顯示系統(tǒng)中的事件。歷史報(bào)警窗顯示當(dāng)前系統(tǒng)中符合報(bào)警窗顯示配置條件的所有報(bào)警和事件信息。報(bào)警窗口中最大顯示的報(bào)警條數(shù)取決于報(bào)警緩沖區(qū)大小的設(shè)置。

4 plc控制
plc在系統(tǒng)中起主要控制作用。選用omron c200he系列plc，數(shù)字量輸入模塊采用id211，數(shù)字量輸出模塊采用oc225，模擬量輸入模塊采用ad003。plc程序主要包括開機(jī)、關(guān)機(jī)、過濾器反洗、混床再生以及連鎖程序。程序流程圖如圖3所示。
(1) 開機(jī)程序
從上位機(jī)發(fā)出開機(jī)信號到混床出水水質(zhì)合格為止，具體過程:
過濾器正洗5分鐘→沖洗反滲透5-10分鐘，開電動(dòng)進(jìn)水閥直到反滲透壓力達(dá)到設(shè)定值，反滲透水質(zhì)合格后，混床進(jìn)行正洗直到水質(zhì)合格，整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行;
(2) 關(guān)機(jī)程序
上位機(jī)發(fā)出關(guān)機(jī)信號，停止混床，停止高壓泵，用中間水箱水沖洗反滲透系統(tǒng)，時(shí)間15分鐘;



圖3 系統(tǒng)流程圖


(3) 混床再生程序
        應(yīng)有跳步功能，所謂跳步功能就是進(jìn)行一次再生程序后，若混床內(nèi)部環(huán)境不符合要求，不必再全部執(zhí)行再生程序，而是可以選擇從哪一步開始執(zhí)行。另外，還應(yīng)加上根據(jù)液位、壓力及閥門和泵的狀態(tài)進(jìn)行連鎖的功能。

5 結(jié)束語
       本系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)和plc的優(yōu)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)提供良好的人機(jī)界面，進(jìn)行全系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，plc作為下位機(jī)執(zhí)行可靠有效的控制，利用工控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)plc與計(jì)算機(jī)通信。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔，可靠性高，已成功的應(yīng)用于某熱電廠的污水處理中，具有一定的推廣性。

參考文獻(xiàn)
[1] 組態(tài)軟件用戶手冊[z]. 北京亞控,2003.
[2] plc操作手冊[z]. 日本omron,1999，5.