1.引言 隨著煉鐵、煉鋼生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，循環(huán)水的用量明顯增加，必須建造大型生產(chǎn)用水處理廠；大量的水處理設備需要高性能、高可靠性、體積小、價格低、具有強大的運算功能、易于實現(xiàn)復雜控制功能等優(yōu)點的計算機控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，生產(chǎn)線采用計算機控制后可以大幅度提高水處理的產(chǎn)量、質(zhì)量，提高設備使用壽命，節(jié)約能源，降低工人勞動強度，改善操作環(huán)境。 2.系統(tǒng)組成 2.1 調(diào)水處理廠工藝概述 萊鋼調(diào)水處理廠生產(chǎn)線共有兩個大型水池，主要控制6臺循環(huán)泵、18臺通風機、2臺回用水潛污泵、2臺立時渣漿泵、5臺電磁閥、5臺止回閥、2臺減壓閥、4臺加氯機、6臺吸泥泵；設計生產(chǎn)總用水量30987m3/h,生產(chǎn)水循環(huán)利用率92.63%。通過加氯機和吸泥泵實現(xiàn)供水的過濾和凈化。每個水池設有3臺給水泵供水，兩用一備，正常兩臺給水泵供水運行，當水位降到低水位或運行水泵故障時，自動啟動一臺備用給水泵，當水位到達高水位時，停止備用水泵；單擊手動啟停給水泵時，通過現(xiàn)場按啟泵、停泵按鈕，實現(xiàn)給水泵的啟動/停止控制。 2.2 系統(tǒng)組成 調(diào)水處理廠自動控制系統(tǒng)采用歐姆龍CP1L-M系列PLC硬件組成基礎自動化系統(tǒng)。采用CX-Designer監(jiān)控軟件，編程軟件采用CX-Programmer，采用WINDOWS XP作為系統(tǒng)平臺界面，組成計算機化的操作系統(tǒng)，實現(xiàn)人機通訊?？刂破髋c上位機之間采用串口進行通訊。系統(tǒng)增加了兩塊CP1W-40EDR擴展單元，增強了控制系統(tǒng)的控制能力。調(diào)水系統(tǒng)硬件配置如圖1所示。 3.主要控制功能 3.1 循環(huán)泵邏輯控制 水處理控制2個水池、2個清水池、2個回用水池、2個加氯間、3個加礬間等水容器的進、出水循環(huán)泵，每個水池有3個給水泵供水。實現(xiàn)整個生產(chǎn)循環(huán)水供應。循環(huán)水泵電機控制原理相同，僅以1#循環(huán)泵為例介紹。 1#循環(huán)泵有水泵電機4－1、水泵電機4－2、水泵電機4－3共有三臺水泵。 操作模式為機旁操作、集中操作。 機旁操作:操作員在現(xiàn)場操作箱上直接進行操作，通過啟動、停止按鈕實現(xiàn)單個電機的啟動運行、停止。 集中操作:通過上位機監(jiān)控畫面進行操作,又分為手動和自動兩種模式。 手動方式： 操作員通過監(jiān)控畫面操作相應水泵，當水泵投用時，操作員可在畫面上啟停該水泵。當水泵備用時，水泵不能通過畫面啟停。 自動方式： 兩臺工作泵4-1和4-2同時運行,當工作泵發(fā)生故障時,備用泵4-3自動投入運行,同時將故障信號送入操作室。吸水井達到最低水位時（-3.8m）水泵自動停泵,并發(fā)出報警信號。 #1水池實現(xiàn)液位LT101高、低液位報警。 3.2過程控制和監(jiān)控 實現(xiàn)了重要水流量、液位、溫度的過程單回路控制，使控制參數(shù)穩(wěn)定在生產(chǎn)要求的控制范圍內(nèi)。以加氯流量控制為例，采用單回路控制，控制原理如圖2所示。 PID控制示意圖 使用監(jiān)控畫面實現(xiàn)對循環(huán)水系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)視，強制動作，及動態(tài)畫面顯示，趨勢畫面顯示，報警/歷史記錄等功能。 4.應用效果 系統(tǒng)自2004年5月投入在線運行以來，取得良好的控制效果：參數(shù)控制精度在99%以上，全自動運行率在95%以上，有效的節(jié)約了電能和水資源，減少了環(huán)境污染，保護了環(huán)境。具有較好的經(jīng)濟效益和推廣價值。 5.對歐姆龍的建議 歐姆龍PLC控制系統(tǒng)側(cè)重于小型系統(tǒng)，知名度低，應用量較少，應加強宣傳力度。歐姆龍繼電器應用較多，所應用的繼電器幾乎全部是歐姆龍的，性能穩(wěn)定可靠，價格合理。