自動(dòng)控制系統(tǒng)在宣鋼2號高爐脫鹽水站的應(yīng)用

　　摘 要：介紹了宣鋼2#高爐脫鹽水站二期自動(dòng)控制系統(tǒng)，簡單闡述了系統(tǒng)的組成、功能及實(shí)現(xiàn)方法。
　　關(guān)鍵詞：脫鹽水 西門子控制
　　中圖分類號：TP23文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0111-01
　　隨著公司二次跨越發(fā)展，整體生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，新建了2#2500m3高爐及其配套工程。2500m3高爐脫鹽水站主要負(fù)責(zé)為高爐爐墻水冷卻壁提供循環(huán)冷卻水和160t/h鍋爐供生產(chǎn)補(bǔ)給水，隨著新建2#高爐的建成，2008年建的一期脫鹽水站出現(xiàn)供水量不足，因此需要對一期工程改造并且擴(kuò)建二期工程。為了提高工藝系統(tǒng)的先進(jìn)性及節(jié)能效果，擴(kuò)建2#脫鹽水站制水系統(tǒng)應(yīng)用了反滲透技術(shù)，使整體制水系統(tǒng)產(chǎn)水量大，脫鹽率高，藥劑消耗量少，出水水質(zhì)穩(wěn)定，離子交換樹脂壽命長，達(dá)到了降本節(jié)能的目的，并且對一期脫鹽水站做部分改造，因現(xiàn)場擴(kuò)建，采集點(diǎn)增加，因此采用西門子400控制系統(tǒng)，而為了不影響正常生產(chǎn)，決定原有西門子300控制系統(tǒng)不動(dòng)，使它成為400控制系統(tǒng)的一個(gè)從站，形成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。
　　1 系統(tǒng)及工藝概述
　　除鹽水站采用膜法預(yù)脫鹽加混床化學(xué)除鹽工藝，系統(tǒng)流程為：廠區(qū)地下深井水水網(wǎng)來水→生水池→生水泵→多介質(zhì)過濾器→超濾裝置→超濾產(chǎn)水水池→反滲透系統(tǒng)供水泵→保安過濾器→RO給水高壓泵→反滲透脫鹽裝置→除炭器→中間水池→中間泵→混床→除鹽水箱→工藝用水點(diǎn)。
　　2 自動(dòng)過程控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)
　　通訊網(wǎng)絡(luò)是自動(dòng)化系統(tǒng)中的核心部件之一。本系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線用于現(xiàn)場工業(yè)應(yīng)用或過程通訊以及數(shù)據(jù)通訊。中控室操作員站與PLC之間、PLC與PLC之間通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)連接，傳輸速率為100M/bps。工業(yè)以太網(wǎng)提供符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3（以太網(wǎng)）的強(qiáng)有力的單元網(wǎng)絡(luò)。PLC主站與遠(yuǎn)程I/O站之間采用高效的profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接。
　　一期脫鹽水站采用的是西門子300控制系統(tǒng)，二期脫鹽水站控制系統(tǒng)采用的是西門子400控制系統(tǒng)，為了使兩套控制系統(tǒng)形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，在一期控制系統(tǒng)硬件不動(dòng)的前提下，西門子400控制系統(tǒng)增加通訊模塊IM153PAMaster，通過Profibus電纜將CPU315與該通訊模塊連接，實(shí)現(xiàn)CPU414控制器與CPU315控制器的主從通訊。在程序設(shè)置中，首先導(dǎo)入GSD文件，在硬件連接中加入IM153PAMaster，再插入GSD文件下的CPU315-2DP。
　　在CPU414控制系統(tǒng)中，設(shè)置GSD文件中CPU315的虛擬映射區(qū)如圖1。
　　在CPU315-2DP的硬件設(shè)置中，設(shè)置CPU315DP口的對象屬性如圖2。
　　通過以上設(shè)置，實(shí)現(xiàn)400系統(tǒng)與300系統(tǒng)主從站的通訊，使得CPU414能夠采集CPU315控制器的數(shù)據(jù)文件，在該設(shè)置中，CPU315控制系統(tǒng)中I/O模塊的Q24.0、I28.0分別對應(yīng)CPU414中I/O模塊的I72.0、Q72.0，兩套系統(tǒng)中共用兩臺反洗水泵，因此，主站400站點(diǎn)必須采集300站點(diǎn)反洗水泵的運(yùn)行、選擇信號。
　　3 自動(dòng)化系統(tǒng)組成
　　自動(dòng)化系統(tǒng)是由操作員站、工程師站、PLC主站、遠(yuǎn)程I/O站、就地控制柜/箱以及現(xiàn)場自動(dòng)化儀表組成。
　　3.1 超濾、反滲透控制系統(tǒng)
　　整體控制系統(tǒng)采用了PLC全自動(dòng)控制及上位計(jì)算機(jī)畫面顯示，實(shí)現(xiàn)除鹽水站從過濾、反滲透到脫鹽水系統(tǒng)全自動(dòng)產(chǎn)水功能通過點(diǎn)擊畫面上的過濾系統(tǒng)全自動(dòng)、反滲透系統(tǒng)全自動(dòng)、脫鹽水系統(tǒng)全自動(dòng)按鈕，就能使脫鹽水站各個(gè)系統(tǒng)全部達(dá)到自動(dòng)功能，從而省去了繁瑣的手動(dòng)操作步驟。
　　超濾、反滲透控制系統(tǒng)均采用時(shí)間控制，按照工藝步序圖，通過時(shí)間累計(jì)控制超濾、反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行?；A(chǔ)時(shí)間設(shè)置為秒，秒脈沖以CPU414控制器自帶的時(shí)鐘存儲器為基準(zhǔn)，設(shè)置時(shí)鐘存儲器位字節(jié)為100，通過加法累計(jì)設(shè)置分鐘脈沖，實(shí)現(xiàn)順序控制，依次為超濾、反滲透控制系統(tǒng)均有兩套，手動(dòng)選擇任一控制系統(tǒng)設(shè)備，該系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，調(diào)試期間，系統(tǒng)啟動(dòng)前適當(dāng)加延時(shí)，防止水壓過大漏水。
　　3.2 多介質(zhì)過濾器控制系統(tǒng)
　　多介質(zhì)過濾器一共九臺，每一臺也是采用時(shí)間順序控制，依次實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、水洗、汽洗過程，當(dāng)過濾器進(jìn)口差壓大于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)反洗，當(dāng)多臺過濾器滿足反洗條件時(shí)，由低到高依次進(jìn)行反洗操作。在過濾器進(jìn)口處需要加藥，加藥泵頻率根據(jù)多介質(zhì)過濾器總進(jìn)水流量調(diào)節(jié)，原水流量0～500m3/h，頻率與流量成正比，而原水泵頻率采用恒壓控制。
　　4 結(jié)語
　　該控制系統(tǒng)運(yùn)行以來，水處理質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，為宣鋼各用水單位提供強(qiáng)有力的保障，全自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，降低了崗位人員的操作強(qiáng)度。二期水處理系統(tǒng)與一期系統(tǒng)溶為一體，成為一個(gè)完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，為將來的維護(hù)帶來方