某鋼鐵廠除鹽水項(xiàng)目電氣及自動(dòng)化控制系統(tǒng)

1、某鋼鐵廠除鹽水項(xiàng)目電氣及自動(dòng)化控制系統(tǒng)    【摘要】本文介紹了某鋼鐵廠水處理項(xiàng)目中，對(duì)電氣設(shè)備的控制過程、運(yùn)行方式及運(yùn)行過程中儀表的控制。 【關(guān)鍵詞】全自動(dòng)軟水器；EDI 一、系統(tǒng)概述 （1）系統(tǒng)運(yùn)行工藝 來一級(jí)除鹽水原水增壓泵（變頻）全自動(dòng)軟水器EDI保安過濾器EDI機(jī)組（二級(jí)除鹽水箱）除鹽水輸出泵用水點(diǎn)（超壓回流） （2）系統(tǒng)組成說明 主工藝系統(tǒng)分為兩部分： 軟化處理：主要設(shè)備由11m3/h·臺(tái)處理量的全自動(dòng)軟水器2臺(tái)組成，設(shè)備連接采用母管制連接。 EDI機(jī)組：主要設(shè)備由8m3/h·臺(tái)處理量的EDI保安過濾器和EDI機(jī)組組成。

2、全自動(dòng)軟水器的外接工藝閥門采用全自動(dòng)多路閥； 系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)采用PLC全自動(dòng)控制器控制方式。 二、控制運(yùn)行方式 脫鹽水系統(tǒng)設(shè)備采用一套集中控制系統(tǒng)，整個(gè)水處理系統(tǒng)采用PLC全自動(dòng)控制的運(yùn)行方式。監(jiān)控范圍包括： （1）原水泵的運(yùn)行和變頻運(yùn)行； （2）全自動(dòng)軟水器的運(yùn)行和再生； （3）EDI機(jī)組的運(yùn)行； （4）除鹽水輸出泵的運(yùn)行和高壓保護(hù)； （4）產(chǎn)水儲(chǔ)運(yùn)及提升系統(tǒng)； （5）電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)； （6）其他儀表輔助系統(tǒng)。 通過監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)工藝參數(shù)指示、報(bào)警。并對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖保護(hù)。 要求確保濃水和極水中氣體的排放，設(shè)置必要的自動(dòng)排氣設(shè)施、管路安裝科學(xué)合理，避免積氣，濃水排放至循環(huán)水泵房吸水井； 極水

3、和濃水流量過低時(shí)保證低流量時(shí)報(bào)警并切斷電源保護(hù)膜塊。 當(dāng)二級(jí)除鹽水池液位達(dá)到報(bào)警水位時(shí)停止產(chǎn)水，達(dá)到啟動(dòng)液位時(shí)恢復(fù)運(yùn)行。先停EDI后停一體化軟水器，先開一體化軟水器后開EDI。保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。 三、控制與系統(tǒng)儀表說明 1.控制系統(tǒng)概述 根據(jù)工藝條件，本系統(tǒng)的控制信號(hào)主要是開關(guān)量和模擬量，涉及到的控制對(duì)象除了開關(guān)閥以外，主要是泵設(shè)備的控制與儀表的監(jiān)控。也就是說系統(tǒng)是一個(gè)以開關(guān)量、420mA模擬量控制為主的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)采用集中可編程邏輯控制器（PLC）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)就地和全自動(dòng)控制兩種操作方式，可進(jìn)行自動(dòng)與手動(dòng)運(yùn)行方式的切換。同時(shí)完成電氣和儀表部分的自動(dòng)控制與監(jiān)控。控制系統(tǒng)采

4、用儀電一體化控制系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)采用先進(jìn)可靠的日本三菱公司FN系列產(chǎn)品，預(yù)留10%以上的備用點(diǎn)。人機(jī)交流界面采用現(xiàn)場(chǎng)控制箱屏。 2.主要控制過程說明 （1）全自動(dòng)軟水器的控制 全自動(dòng)軟水器采用FLECK多路閥技術(shù)進(jìn)行控制，控制型式為流量控制。 FLECK多路閥技術(shù)的實(shí)質(zhì)是將軟化設(shè)備的所有工藝步驟全部設(shè)計(jì)制造在一只閥體上，再輔以相應(yīng)的機(jī)電控制技術(shù)，從而用一只單個(gè)閥體實(shí)現(xiàn)軟化設(shè)備的全部功能。從我公司的工程實(shí)踐來看，此項(xiàng)設(shè)備工藝可靠，自動(dòng)化性能穩(wěn)定，是一個(gè)極優(yōu)異的產(chǎn)品。FLECK多路閥內(nèi)部采用的是特氟隆涂層的多用柱塞切換技術(shù)，動(dòng)作可靠，動(dòng)、靜密封池漏量為零。采用這種技術(shù)還有一大特點(diǎn)是外接管理簡(jiǎn)單，每

5、臺(tái)設(shè)備只需進(jìn)水、出水、排污、吸鹽四根管路，無其它外設(shè)管路；自動(dòng)化程度高，每個(gè)閥體都有自己?jiǎn)为?dú)的控制單元，對(duì)中心控制系統(tǒng)要求低。 （2）EDI設(shè)備的控制要點(diǎn) 手動(dòng)控制方式應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能： 1）所有閥門的開關(guān)控制、狀態(tài)顯示。 2）所有水泵、計(jì)量泵的啟?？刂?、狀態(tài)顯示。 3）供水管路的流量壓力顯示、產(chǎn)品水池的液位顯示。 4）總?cè)胨髁?、單套產(chǎn)品水流量顯示。 5）供水水、產(chǎn)品水的電導(dǎo)顯示。 自動(dòng)控制方式應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能： 1）供水管路的流量壓力顯示及報(bào)警；產(chǎn)品水池的液位顯示、報(bào)警。 2）總?cè)胨髁?、單套產(chǎn)品水流量顯示、累計(jì)計(jì)算。 3）單套設(shè)備的供水壓力、產(chǎn)水壓力、總?cè)胨?、產(chǎn)品水的電導(dǎo)顯示、報(bào)警。 4）電動(dòng)或

6、氣動(dòng)閥門的狀態(tài)顯示。 5）水泵、計(jì)量泵的啟停狀態(tài)顯示。 6）根據(jù)予處理設(shè)備、產(chǎn)品水箱或后續(xù)設(shè)備（視工藝配置）的需要，控制電動(dòng)或氣動(dòng)閥門的開關(guān)、水泵、計(jì)量泵的啟停。 7）導(dǎo)致故障的因素：入水高壓保護(hù)；濃水低流量保護(hù)；極水低流量保護(hù)；產(chǎn)水低流量保護(hù)；入水電導(dǎo)超標(biāo)；產(chǎn)水電阻超標(biāo)。 8）故障解除：故障排除后，須按下故障復(fù)位按紐，重新回到工作狀態(tài)。 9）運(yùn)行狀態(tài)步驟的時(shí)間可調(diào)整，一般時(shí)間設(shè)置為：系統(tǒng)啟動(dòng)給水泵啟動(dòng)10S-直流電源啟動(dòng)運(yùn)行。 10）特殊時(shí)刻的程序： A.當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換和故障復(fù)位后，閥門開關(guān)到位的延時(shí)時(shí)間（30秒）開始計(jì)時(shí)； B.運(yùn)行或停機(jī)沖洗過程中系統(tǒng)斷電，再次上電后依照原狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。

7、EDI的工作狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)備用狀態(tài)故障狀態(tài)，如表1所示。 四、控制系統(tǒng)功能描述 1.數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理 采集整個(gè)裝置的重要工藝參數(shù)（流量、電導(dǎo)、pH、壓力等）、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（工藝流程、動(dòng)態(tài)仿真）等重要數(shù)據(jù)，控制相應(yīng)對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)參數(shù)越限報(bào)警或控制對(duì)象故障或狀態(tài)變化時(shí)，在顯示器上以不同的顏色或動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行顯示，同時(shí)具有相關(guān)音響提示。 2.實(shí)時(shí)監(jiān)控與就地控制 對(duì)整個(gè)工藝生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)操作、設(shè)置、控制、顯示、報(bào)警，最大限度的減少值守人員，可作到無人監(jiān)管的自動(dòng)運(yùn)行。提供手動(dòng)操作優(yōu)先（安全聯(lián)鎖除外），這項(xiàng)措施允許手動(dòng)啟動(dòng)或中斷自動(dòng)程序。在手動(dòng)控制下應(yīng)可進(jìn)行工藝系統(tǒng)中任何的操作。 3.電儀控制一體化 電氣設(shè)備和工藝過程的控制由一個(gè)控制系統(tǒng)完成，提高系統(tǒng)的完整性和可靠性。 五、控制系統(tǒng)配置 1.硬件 控制系統(tǒng)硬件組成包括1套可編程控制器（PLC）構(gòu)成的控制回路。PLC采用日本三菱FN-1X型。 2.軟件 控制系統(tǒng)軟件組成為：PLC專用軟件。 3.儀表 現(xiàn)場(chǎng)儀表包括壓力、液位、流