98化工自動化及儀表第40卷PLC在工業(yè)循環(huán)水旁濾系統(tǒng)的應用李世文'馮媛媛’韓濤’(1.大連三星國際企業(yè)集團有限公司,遼寧大連116001 ;2.大連佳爾沃水處理工程技術有限公司,遼寧大連116001)摘要介紹了大慶煉油廠第三循環(huán)水場旁濾系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置、軟件編程、控制功能、系統(tǒng)特點及實際應用等內容。關鍵詞PLC HMI 遠程I/0 WinCC STEP7中圖分類號TH865文獻標識碼B文章編號1000-3932(2013 )03-0398-03大慶煉油廠第三循環(huán)水系統(tǒng),肩負著3臺大打印及報表等功能。型冷卻風機,4臺大型循環(huán)水泵的控制和故障狀1.2 軟件系統(tǒng)結構態(tài)顯示,以及旁濾池和中和池兩套順序控制系統(tǒng)三循旁濾控制系統(tǒng)的軟件體系組成主要由組等。該廠第三循環(huán)水場全流程生產線旁濾系統(tǒng)計態(tài)開發(fā)軟件體系和運行軟件體系兩大部分組成。算機自動控制系統(tǒng),基礎自動化PLC控制站由西組態(tài)開發(fā)軟件主要是WinCC 6.2,運行軟件主要門子公司S7-300可編程控制器組成,S7-300是用.是STEP7 V5.4。于中檔性能范圍的可編程序控制器,它的模塊化、2系統(tǒng)操作管理站無排風扇結構、易于實現分布、廣泛的通信性能及系統(tǒng)操作管理站安放于控制室內,主要由操友好的操作界面等特點使得S7-300成為各種中作臺、工控計算機、寬行中文打印機、面板按鈕及規(guī)模控制任務的方便的解決方案。轉換開關、狀態(tài)指示燈屏、報警器及其專用電源等1系統(tǒng)配置組成。承擔并完成對三循旁濾系統(tǒng)的上位監(jiān)督、.1 硬件體系結構操作和管理功能。系統(tǒng)由工業(yè)以太網接口將上位機與PLC站2.1 硬件結構及配置組成工業(yè)以太網,CPU與遠程I/0通過PROFI-系統(tǒng)的操作管理站使操作人員能通過鍵盤或BUS網構成現場設備網，系統(tǒng)構成如圖1所示。者鼠標靈活、方便、準確地監(jiān)視各種過程變量,以計算機維護站計算機操作站及根據流程變化調整過程參數等;操作管理站采用開放結構,選用可靠的工業(yè)控制機,并配以其他優(yōu)選設備,組成一個完整的操作員操作管理系統(tǒng)。系統(tǒng)操作管理站硬件配置:a.工業(yè)操作臺;b.工業(yè)控制計算機(CPU Intel 酷睿i3 530、2G內存、500G硬盤、1G顯卡、液晶顯示器);C.打印機(HP P1007);PROFIBUS-DPd.狀態(tài)指示燈屏(5x8矩陣式,帶確認試驗按鈕、蜂鳴器及專用電源)。圖1系統(tǒng)構成示意 圖2.2主要功能整個系統(tǒng)由兩個操作管理站、一個PLC過程2.2.1信號 檢測處理控制站、兩個PLC遠程站和一個按鈕操作指示臺對現場模擬量和開關量信號進行實時檢測和組成,用于完成對三循旁濾系統(tǒng)的工藝參數檢測顯示、設備狀態(tài)檢測顯示控制和信息儲存、查閱、收稿日期:2013-01-11(修改稿)第3期李世文等.PLC在工業(yè)循環(huán)水旁濾系統(tǒng)的應用399處理,判斷是否有異常情況發(fā)生,對重要參數的超備的啟停進行順序條件控制,實現旁濾系統(tǒng)工藝限情況發(fā)出聲光報警,提示操作人員注意并確認。設備的自動控制。2.2.2畫面顯示3.3供配電畫面顯示分檢測儀表顯示畫面、工藝流程圖.過程控制站除了完成測控功能外,同時還具畫面、趨勢曲線記錄顯示畫面、報警信息匯總顯示有供配電功能,完成對現場流量儀表、站內溫度變畫面、操作按鈕畫面及輔助顯示畫面等。畫面顯送器和PLC輸出中間設備的供配電功能。示直觀、操作簡便、主要設備采用動畫顯示。4測控系統(tǒng)可靠性措施2.2.3數據 動態(tài)刷新為了保證測控系統(tǒng)的運行可靠,采取了如下數據動態(tài)刷新點:數值點、狀態(tài)點和棒圖點。措施:2.2.4在線幫助a.依靠可靠性理論和現場實際情況設計系控制系統(tǒng)重要操作有自動在線操作指導說統(tǒng)總體布局,重要設備(操作管理站)采用冗余配明,常規(guī)操作有在線操作說明書可隨時查閱。置,系統(tǒng)采用高可靠工業(yè)網絡(提高平均無故障2.2.5趨勢曲線記錄時間、降低系統(tǒng)平均修復時間); .系統(tǒng)對模擬量有歷史趨勢曲線記錄功能。b.系統(tǒng)中涉及的集成設備,如計算機、PLC、2.2.6操作 保護報警器等選用可靠性高的品牌,以保證整個系統(tǒng)為防止非授權人員操作控制系統(tǒng)，系統(tǒng)對錯的可靠性;誤操作有報警提示,同時在進行重要的操作時均c.過程控制站PLC卡件具有帶電插拔、自設有密碼保護功能，以保證系統(tǒng)操作的安全性。我檢測和自我診斷功能。2.2.7報表5軟件說明根據生產要求制定各類報表格式和內容,具本系統(tǒng)軟件為STEP7 V5.4和WinCC 6.2版?zhèn)浣y(tǒng)計和計算功能,報表輸出分自動定時和人工本，系統(tǒng)軟件控制流程如圖2所示,軟件開發(fā)步驟隨機兩種打印輸出方式。為:2.2.8在線參 數調整a.建立系統(tǒng)項目名稱;系統(tǒng)能簡單方便的對監(jiān)測點的各種信息如量b. 建立通信;程、上下限報警值、單位、遷移量等進行授權在線C.建立硬件配置,并設置硬件參數;修改。d.建立數據采集及控制程序;3系統(tǒng)過程測控站e.建立地址符號表;過程控制站是三循旁濾系統(tǒng)中直接與現場打f. 建立數據塊表;交道的I/0處理系統(tǒng);它主要由控制柜、PLC、內g.下載程序到PLC;部供配電系統(tǒng)、中間繼電器柜組和部分變送儀表h.調試程序。組成。承擔并完成對三循旁濾系統(tǒng)變送儀表和測6系統(tǒng)技術改進控裝置系統(tǒng)的供配電,現場工藝參數的檢測、處理在組態(tài)畫面中設置燈屏顯示,其功能和操作和傳輸,現場設備狀態(tài)的檢測、傳輸和控制等功臺顯示的功能相同,運用軟件替代硬件,可以在操能。作臺燈屏硬件出現故障時備用。將外置的風機故3.1 變送檢測障檢測信號引人工控機,通過軟件來實現對風機現場物理量如溫度、液位、流量及壓力等通過振動、油位和油溫3個參數的實時監(jiān)控和歷史趨現場變送儀表轉換成與過程站PLC可接受的信勢的記錄顯示,盡早地發(fā)現問題保護設備。號,由PLC對其完成檢測處理和向上傳輸;現場程控閥門有3種操作狀態(tài):設備狀態(tài)如閥門的開與關、電機的開與停、工藝參a.手動狀態(tài)。某一套程控閥門現場為手動數的正?；驁缶韧ㄟ^檢測裝置送至過程站PLC位置,操作臺無論手動或自動位置,閥門的開閉只中，由PLC對其完成檢測處理和向上傳輸。有操作員到現場手動開閉。3.2控制b.半自動操作。某-套程控閥門現場為自過程站PLC具備程序控制功能，可對工藝設動位置,操作臺為手動位置,閥門的開閉是操作員400化工自動化及儀表第40卷C開始D計的輸人輸出點數,再增加10%~20%的可擴展:C工況判斷]余量。關反洗水閥KV-A2、KV-A4,開進水閥KV-AI、 KV-A3 17.2存儲器容量的估算反洗水閥KV-A2、KV-A4記關.進水閥KV-A1、KV-A3已開存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的反選壓力或設定過劃時間到N硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小關進水閥KV-A1、KV-A3于存儲器容量。設計階段,通常采用存儲器容量進水閥KV-A1、KV-A3已關的估算來替代。存儲器內存容量的估算大體上都開反洗水閥KV-A2或KV-A4是按數字量I/0點數的10~15倍,加上模擬I/0反洗水閥KV-A2或KV-A4已開點數的100倍。反洗設定時間到8結束語關反洗水閥KV-A2或KV-A4系統(tǒng)自投運以來效果良好。實現計算機自反洗水閥KV-A2或KV-A4已關動控制后,減輕了操作工的勞動強度,排除了開進水閥KV-A1、KV-A3人工操作可能產生的誤動作,改善了勞動條.件,提高了操作管理的現代化水平。系統(tǒng)結合圖2系統(tǒng)軟件控制流程生產實際自動計時統(tǒng)計,打印報表,獲得了更在中控室通過軟開關對閥門的強制打開和關閉，全面準確的運行資料,協(xié)助管理決策,促使管并確認后控制現場閥門的開閉。C.全自動操作。某一套程控閥門現場為自理科學化。采用WinCC監(jiān)控以來,保證了三循動位置,操作臺為自動位置,本系統(tǒng)是按照已經編旁濾系統(tǒng)各主要參數在最佳工藝范圍內,并能制好的邏輯程序來孔子和現場閥門的開閉。穩(wěn)定可靠的減少一臺風機或泵投入運行,節(jié)能7系統(tǒng)組成的依據和經驗效益相當可觀。此外,由于采用PLC順序控7.1輸人輸出(I/0)點數的估算制,減少了污水排放量,降低了排水的不合格I/0點數估算時考慮了適當的余量,根據統(tǒng)率,取得了相應的經濟效益和社會效益。PLC Application to Industrial Circulating Water Filtration SystemLI Shi-wen'，FENG Yuan-yuan' ，HAN Tao2(1. Tristars International Group Co. ,Lad. ，Dalian 11600, China; 2. Dalian Cewo WaterTreatment Technology and Engineering Co.，Ltd, Dalian 116001, China)Abstract The configuration，software programming, control function and system functions and application ofthe auto-control system for filtration system in Daqing refinery were introduced.Key words PLC, HMI, remote I/O, WinCC, STEP7(Continued from Page 320)cone tension winding model and corresponding control system were established, a8 well as the fuzzy-neural net-work PID controller was applied to regulate winding speed and to compensate the tension indirectly. Both simu-lation and experimental results show that the winding control system has better static and dynamic characteris-tics and higher adaptivity in tension control of the flm winding system and the improvement of the flm rollquality effectively.Key words flm winding tension control system, fuzzy- neural network PID controller , winding system, tapertension, roll wrinkling speed, indirect compensation