ge plc硬冗余系统在化工污水处理中的应用-application of ge plc hard redundancy system in chemical wastewater treatment.docx
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ge plc硬冗余系统在化工污水处理中的应用-application of ge plc hard redundancy system in chemical wastewater treatment
上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于必威体育官网网址口,在年解密后适用本授权书。不必威体育官网网址旺。(请在以上方框内打..j)学位论文作者签名:伊伪日期:)-010年j月(0日|指导教师签名:向网日期:2010年d月2B日第一章绪论1.1选题背景可编程控制器,简称PLC,是采用微机技术制造的通用的自动控制设备,它能完成逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算等功能,既能控制开关量,也能控制模拟量,控制规模从几十个点到上万个点。它具有高可靠性,能适应工业现场的高温、冲击、振动等恶劣环境,特别适合于取代复杂的继电器控制逻辑电路。PLC可用于单台机电设备的控制,也可用于生产流水线的控制。使用者可以根据生产过程和工艺要求制定控制程序,然后将程序送入PLC。程序投入运行后, PLC就在现场输入信号(行程开关、限位开关或其它传感信号)的作用下,按照预先送入的程序,控制现场的执行设备(电机、电磁阀)按一定的规律动作[1]。系统根据甲方(陕西咸阳化学工业有限公司)和乙方(江苏瑞泰环境工程有限公司)签订的《脱盐水站总承包工程合同技术附件》中“仪表及自动控制部分” 设计,详细内容如下:“PLC是一个系统工程,卖方应组织具有专业资质的公司来完成,操作站及工程师站采用研华的工作站;控制室及机柜间的装修和处理必须满足室内温度、湿度及防静电、接地等要求。脱盐水装置设置一个就地控制室(操作室与机柜间分开设置)。采用PLC系统进行监视、自动控制以及联锁保护(包括第一、第二循环水站、脱盐水站、清水池等的控制及仪表供电),PLC系统布置在就地控制室内,并能与中央控制室的PLC系统进行通讯。就地控制室与中央控制室的通信电缆由业主提供;完成与监测换热器PLC、叠片式换热器PLC的通讯,留有5个通讯接口,具体协议待定,通信电缆由买方提供。污水处理/中水回用单元的控制系统的操作站布置在脱盐水站控制室。脱盐水装置以PID反馈控制为主。脱盐水装置的开停、反洗及再生等过程按程序自动进行;加药量自动调节,加药过程由运行人员现场操作。脱盐水装置的工艺参数集中到控制室由PLC系统显示和控制。装置内主要设备的运行状态参数将引入控制室的PLC进行监视。所有的过程报警、系统报警可在PLC操作站上实现声光报警,并通过打印机输出。PLC的控制器采用冗余或冗错结构,控制器、电源及通讯总线及重要的参与控制回路的I/O卡件采用冗余配置以保证系统的可靠性。控制器具有在线修改的功能,系统(控制器、电源及通讯总线)负荷小于60%,所有I/O卡件可以带电插拔,机笼应留有15%的余量,I/O卡件应留有15%的余量。系统设置4 台上位操作站(22″液晶LCD ,490型至强双核2.0GHz(5130),1G/156G),其中一台兼作工程师站和SOE站用。工程师站对系统进行软件组态编程、在线修改、信号强制、模拟及调试,具有SOE 功能。操作站能在正常情况下对机组进行操作及监测。操作站、工程师站与控制站间采用工业以太网的通讯方式。控制系统设置一台打印机(HP,A3/A4激光打印机),作为报表和报警信息打印。PLC可选用GE或SIEMENS产品,UPS(30分钟)由PLC成套。UPS可选用美国山顿、山特、德国3A。”在控制系统主要部件PLC的选型过程中,我们对比了各个厂家的价格和性能,最后确定选用GE FANUC公司必威体育精装版推出的RX3i系列PLC。通过本项目的实践,对构建PLC控制系统具有了较完整的认识。同时也证明了本方法实用性较强,投资极其低廉,能较好的满足中、大型控制系统的需要,对其他控制系统的构建也具有一定的参考价值。1.2化学水处理自动化控制系统研究现状和趋势1.2.1 PLC程控方式随着机组容量的增大,化学水监控量随之增加,且对系统的各项生产管理的精度要求越来越高,采用传统的常规仪表盘控制方式难以满足系统的整体控制要求,因此,目前大部分新建、扩建的大容量化工厂的化水系统多采用PLC程控方式对该系统进行监视控制[2,3]。通过现场检测元件:将数据采集,由不同功能的模块将数据按要求传至CPU进行处理,进而完成模拟量的检测与控制,实现开关量的按钮、限位开关、电机启动器、指示灯、报警器等的连接,并通过各自的通讯网络在计算机上集中信息,统一处理后在操作员站上实现各种画面显示,故障报警,报表打印,数据存储及各种分析处理,实现化水系统的滤池、澄清池、加药设备、过滤器、阳床、阴床、混床、水箱、泵、风机、酸碱储存和计量设备的各项监控功能[4]。1.2.2 常规仪表盘控制方式
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