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基于PLC的锅炉水处理控制系统设计


基于 PLC 的锅炉水处理控制系统设计 【摘要】介绍了基于 PLC 的锅炉水处理控制系统的设计方案、系统组成、 硬件配置和软件结构,阐述了控制系统的硬件和软件设计过程。实际应用表明, 该控制器可以获得满意的控制效果。 【关键词】水处理;PLC;程序设计;顺序控制 Abstract : This paper introduces design scheme , components , hardware equipment and software structure of control equipment for boiler water treatment based on PLC. The hardware and software design of the control system are expounded. The actual application confirmed that the designed system presents the characteristics of high automation,high reliability and the efficiency are effective improved. Key words:water treatment;PLC;programming;sequence control 1.引言 工业锅炉水处理的主要内容是水的软化,即除去水中的钙镁硬度盐,防止锅 炉结垢。 在生产中锅炉水的软化处理是一项重要的安全指标, 它是防止锅炉结垢、 腐蚀,保证蒸汽品质的主要措施,对保证锅炉安全经济运行有着重要的意义,因 此,对于锅炉水处理的技术要求愈来愈高。本文所设计的锅炉水处理控制装置, 由高低水位控制进水阀开关,选用 PLC 为控制器,通过编程实现水处理的循环 控制,提高了水处理的自动化程度和生产效率。 2.软水生产工艺过程及控制要求 软化水设备的工作原理是基于阳离子交换原理。水由交换柱上流下,与交换 树脂中的盐离子充分接触达到把原水中的杂质、易结垢的重金属阳离子去除掉。 其生产工艺大致分为下列几步: (1)松床:主要把交换柱中压紧的交换树脂充分冲开使之与要处理的水充 分接触; (2)再生:水处理经过一段时间后,交换器树脂中的盐离子会失去导致交 换失效,要对交换树脂进行反洗,再用酸(或碱)溶液对树脂进行处理,使其恢 复交换能力; (3)置换:在置换过程中,软化水由上而下流经交换柱,冲洗掉树脂中的 钠离子,实现钠离子交换钙镁离子; (4)清洗:把树脂中残留的氯离子洗净。 图 1 水处理工艺流程 在实际运行中有 A、B 两套完全相同的结构构成一个系统,共有四个工位, 各自工作于不同的工作流程,交替进行,各工位之间通过电机转动换位。当 A (B)处于再生,置换过程时,B(A)要处于交换过程,以便为锅炉提供所需的 软化水。工艺流程图如 1 所示(1#为进水阀,2#为再生阀) 。 根据需要各个工位的运行时间长度不同。要求控制系统应能够设置、修改、 存储各工位的运行时间长度,并能按照设置的各工位时间长度自动切换工作流 程,控制各阀门的开关。配合水位检测器,系统应能自动检测存储软化水容器的 水位高低。达到上限时,系统应能自动停止运行,达到下限应能自动启动系统重 新运行。水处理不管在怎样的情况下停止,设置的数据不能丢失,停止之前的运 行状态应能保存下来,重新运行时接着原来的状态运行。 3.系统硬件设计 本系统采用 PLC 为控制核心,根据锅炉水处理控制要求分析,该 PLC 有 7 个

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