0 概 述
该工程为云浮电厂一期2X125MW机组化学水处理控制系统的更新改造工程。原有系统采用模拟盘显示状态、控制按钮操作，显示表显示参数，记录仪记录过程参数。新的控制系统采用Quantum PLC加IFIX上位机的控制方式，在水处理控制室内实现对预处理系统设备、水处理的除盐系统设备、加药系统设备以及再生酸、碱系统设备的集中监控及报警( 记忆) 和制表打印。并留有便于调试和检修的手段，在化水车间控制室设两台操作员站，监控化学水处理系统的设备及重要参数。其中，一台操作员站兼任工程师站和SIS接口机，可在线修改组态信息，并将化学水处理信息送入电厂S I S 系统。
1 工艺描述
这里概述的化学水处理系统为两台机组公用部分，工艺系统由预处理系统(包括预处理加药系统)、化学除盐系统(包括除盐加药系统)、酸碱系统组成。其主要处理过程为：
1.1 预处理系统(包括预处理加药系统)
预处理系统把从循环水出水母管送来的西江水除去杂质、有机物。预处理系统包括过滤水系统和净化水系统。过滤水系统设备包括两台机械搅拌澄清池、三台砂重力过滤池，转动设备和加药设备。净化水系统设备包括两台机械搅拌澄清池、净化水池、工业水箱、消防水箱，转动设备和加药设备。
控制流程如下：
A)循环水出水母管来自西江水→#1#2#3净化给泵→#1#2澄清池→砂滤池→过滤水池→(1)三台除盐水给泵至除盐系统→(2 )两台反洗水泵供砂滤池反洗用→(3 )一台暖通水泵至空调系统。
B)循环水出水→#4#5#6净化给泵→#3#4澄清池→净化水池→三台净化水泵至工业水箱/ 消防水箱→(1 )三台工业水泵至工业水系统→(2 )两台煤场喷淋泵至煤场喷淋用→(3 )一台空预器冲洗泵至空预器冲洗用
1.2 化学除盐系统(包括除盐加药系统)
除盐给泵来的过滤水先经活性碳过滤器过滤，以除去水中的有机物、细颗粒悬浮物及余氯，然后送入阳床，经阳离子交换除去水中钙、镁、钠、铁等阳离子再送入除碳器，除去水中C O2，再送入阴床，通过阴离子交换树脂，除去水中强酸根(SO4，Cl)碳酸根(HCO3)及硅酸根(HSiO3)等，再经混床进一步除去各种溶解性杂质后送入除盐水箱，经除盐水泵送入主厂房凝结水贮水箱，补入凝汽器。
控制流程如下：
三台除盐给泵→两套活性碳过滤器→两套阳床→两套脱碳器(中间水箱)→两套中间水泵→两套阴床→两套混床→两只除盐水箱→除盐水泵→送至主厂房。
1.3 酸碱系统
酸碱系统是指化学除盐系统中各种离子交换器再生用酸碱的贮存和计量设备。酸运送槽车中的酸液经泵打入高位酸液贮存槽，自流进酸计量箱，经酸喷射器分别送入阳床或混床，对失效的阳离子交换树脂进行再生。碱运送槽车中的碱液经泵打入高位碱液贮存槽，自流进碱计量箱、经喷射器和碱加热器分别打入阴床或混床，对失效的阴离子交换树脂进行再生
2 控制系统的组成和解决方案
化学水处理控制系统更新改造主干网采用星型网络，采用QUANTUM PLC和两台IFIX操作员站(其中一台兼工程师站)均接到交换机上构成TCP/IP以太网，易于组态、易于使用、易于扩展。整个控制系统包括3 台控制机柜/IO机柜和一台电源分配柜(内含380V转110V交流变压器和双电源切换装置)。控制系统PLC采用施耐德公司QUANTUM系列产品，对化学水处理系统控制进行自动、半自动、手动再生等控制。
。
表1PLC配置清单：PLC CPU选用施耐德公司的QUANTUM 53414A，该CPU为32位处理器，内存4MB;数字量输入模板(DI)采用32点模板140DDI35300，24VDC，4组隔离;数字量输出模板(D O )采用3 2 点电压输出型模板
140DDO353000，24VDC，每个通道容量0.5A;模拟量输入模板(AI)采用16点模板140ACI0400，4～20mA信号;模拟量输出模板(AO)采用8点模板140ACO13000;4～20mA信号;配置一块TCP/IP以太网通信接口模块140NOE77100;该PLC为最新的产品，CPU模块为96MHz，1M用户逻辑内存。
交换机采用赫斯曼产品。控制系统配置图如图1 所示。
编程软件采用Concept V2.5，支持IEC1131-3标准的五种编程语言(顺序流程图、功能块图、梯形图、结构化文本和指令列表)，并可应用C 语言开发，用户定义功能块可反复使用，同时在以后软件升级时有义务为用户升级。在本系统中，由于化学水处理工艺的特点，大多控制为顺序控制，采用SFC顺序流程图较多，方便实用。组态软件采用iFIX 4.0，采用MBE驱动与QUANTUM PLC通讯。同时结合P L C 控制程序，实现如下功能：实现模拟量显示、控制、记录和报警的功能。显示直观明了;
操作的方式快速切换，对记录的时间可根据设定要求修改，很好地反映出输入量、设定值和输出量。
实现以下状态显示：
系统运行; 系统停止; 系统反洗; 系统的再生;所有阀门的工作状态; 所有泵的工作状态; 全开/全关阀门状态; 各水箱、加药箱液位信号; 程控步序等。
具备以下报警内容：
参数越限;设备状态异常; 程序故障中断;电源故障等;其它报警。具备以下联锁项目：备用泵的联锁自投;所有水箱液位低停自用水泵;各药箱液位低停运各计量泵等;l砂重力过滤器、除盐系列产水品质与相应控制阀门的联锁;l 其他报表及操作记录自动打印、历史曲线、事故及操作记录查询。
3 总 结
该系统至2007年1月份投运以来，系统安全稳定运行至今，基本可以达到无人看守的状态。相对于改造前的老系统给用户带来了很大的益处，主要体现在如下几点：(1 )人员的减少，改造前要投入2 名运行人员，而改造后1 名运行人员即可;(2 )系统安全性提高，系统从投运后还未出现任何影响生产的问题，而改造前的老系统常常出现操作按钮损坏、指示灯损坏、系统死机;(3)工作量大大降低，改造前很多都是手动,而且PID控制精度不高，运行人员要定时逐个抄表;而采用QUANTUM PLC控制系统后，都实现了自动、半自动及HMI操作，自动报表，大大降低了工作量。同时，QUANTUM PLC的PID功能强大，经过对参数的校正调试达到了满意的控制精度。云浮电厂一期化学水处理控制系统经改造后已达到了国内同行业的先进水平。
参考文献
1、Quantum 自动化系列手册.天津诺迪亚可编程控有限公司
2、胡学林.可编程控制器教程[M].电子工业出版社,2003
3、周宇罕.Versa Max PLC在制药化工中的应用[J].自动化与仪器仪表,2008(5)
4、MODICON MODSOFT可编程控制器软件手册.MODICON公司
