某鋼鐵廠除鹽水項目電氣及自動化控制系統(tǒng)

1、某鋼鐵廠除鹽水項目電氣及自動化控制系統(tǒng)    【摘要】本文介紹了某鋼鐵廠水處理項目中，對電氣設(shè)備的控制過程、運行方式及運行過程中儀表的控制。 【關(guān)鍵詞】全自動軟水器；EDI 一、系統(tǒng)概述 （1）系統(tǒng)運行工藝 來一級除鹽水原水增壓泵（變頻）全自動軟水器EDI保安過濾器EDI機組（二級除鹽水箱）除鹽水輸出泵用水點（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·臺處理量的全自動軟水器2臺組成，設(shè)備連接采用母管制連接。 EDI機組：主要設(shè)備由8m3/h·臺處理量的EDI保安過濾器和EDI機組組成。

2、全自動軟水器的外接工藝閥門采用全自動多路閥； 系統(tǒng)控制設(shè)計采用PLC全自動控制器控制方式。 二、控制運行方式 脫鹽水系統(tǒng)設(shè)備采用一套集中控制系統(tǒng)，整個水處理系統(tǒng)采用PLC全自動控制的運行方式。監(jiān)控范圍包括： （1）原水泵的運行和變頻運行； （2）全自動軟水器的運行和再生； （3）EDI機組的運行； （4）除鹽水輸出泵的運行和高壓保護； （4）產(chǎn)水儲運及提升系統(tǒng)； （5）電機傳動系統(tǒng)； （6）其他儀表輔助系統(tǒng)。 通過監(jiān)控軟件實現(xiàn)整個系統(tǒng)工藝參數(shù)指示、報警。并對系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)鎖保護。 要求確保濃水和極水中氣體的排放，設(shè)置必要的自動排氣設(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、和濃水流量過低時保證低流量時報警并切斷電源保護膜塊。 當二級除鹽水池液位達到報警水位時停止產(chǎn)水，達到啟動液位時恢復(fù)運行。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)的控制信號主要是開關(guān)量和模擬量，涉及到的控制對象除了開關(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)特點采用集中可編程邏輯控制器（PLC）實現(xiàn)自動控制。系統(tǒng)可實現(xiàn)現(xiàn)場就地和全自動控制兩種操作方式，可進行自動與手動運行方式的切換。同時完成電氣和儀表部分的自動控制與監(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。人機交流界面采用現(xiàn)場控制箱屏。 2.主要控制過程說明 （1）全自動軟水器的控制 全自動軟水器采用FLECK多路閥技術(shù)進行控制，控制型式為流量控制。 FLECK多路閥技術(shù)的實質(zhì)是將軟化設(shè)備的所有工藝步驟全部設(shè)計制造在一只閥體上，再輔以相應(yīng)的機電控制技術(shù)，從而用一只單個閥體實現(xiàn)軟化設(shè)備的全部功能。從我公司的工程實踐來看，此項設(shè)備工藝可靠，自動化性能穩(wěn)定，是一個極優(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)，動作可靠，動、靜密封池漏量為零。采用這種技術(shù)還有一大特點是外接管理簡單，每

5、臺設(shè)備只需進水、出水、排污、吸鹽四根管路，無其它外設(shè)管路；自動化程度高，每個閥體都有自己單獨的控制單元，對中心控制系統(tǒng)要求低。 （2）EDI設(shè)備的控制要點 手動控制方式應(yīng)實現(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。 自動控制方式應(yīng)實現(xiàn)的功能： 1）供水管路的流量壓力顯示及報警；產(chǎn)品水池的液位顯示、報警。 2）總?cè)胨髁?、單套產(chǎn)品水流量顯示、累計計算。 3）單套設(shè)備的供水壓力、產(chǎn)水壓力、總?cè)胨a(chǎn)品水的電導(dǎo)顯示、報警。 4）電動或

6、氣動閥門的狀態(tài)顯示。 5）水泵、計量泵的啟停狀態(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，控制電動或氣動閥門的開關(guān)、水泵、計量泵的啟停。 7）導(dǎo)致故障的因素：入水高壓保護；濃水低流量保護；極水低流量保護；產(chǎn)水低流量保護；入水電導(dǎo)超標；產(chǎn)水電阻超標。 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）運行狀態(tài)步驟的時間可調(diào)整，一般時間設(shè)置為：系統(tǒng)啟動給水泵啟動10S-直流電源啟動運行。 10）特殊時刻的程序： A.當運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換和故障復(fù)位后，閥門開關(guān)到位的延時時間（30秒）開始計時； B.運行或停機沖洗過程中系統(tǒng)斷電，再次上電后依照原狀態(tài)繼續(xù)運行。

7、EDI的工作狀態(tài)：運行狀態(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 采集整個裝置的重要工藝參數(shù)（流量、電導(dǎo)、pH、壓力等）、設(shè)備運行狀態(tài)（工藝流程、動態(tài)仿真）等重要數(shù)據(jù)，控制相應(yīng)對象的運行狀態(tài)。當參數(shù)越限報警或控制對象故障或狀態(tài)變化時，在顯示器上以不同的顏色或動態(tài)畫面進行顯示，同時具有相關(guān)音響提示。 2.實時監(jiān)控與就地控制 對整個工藝生產(chǎn)過程實現(xiàn)操作、設(shè)置、控制、顯示、報警，最大限度的減少值守人員，可作到無人監(jiān)管的自動運行。提供手動操作優(yōu)先（安全聯(lián)鎖除外），這項措施允許手動啟動或中斷自動程序。在手動控制下應(yīng)可進行工藝系統(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)場儀表包括壓力、液位、流