（华能沁北发电有限责任公司459012）
摘要：在电厂的化学水处理过程中应用PLC控制能够有效的解决控制系统的自动化落后问题，PLC控制能够进行自动监控化学水的处理，并对于再生后出水当中磷酸盐的含量高问题可有效的处理，基于此，本文主要分析在电厂的化学水处理当中应用PLC控制所具有的成效。
关键词：电厂；化学水系统；PLC控制
化学水处理系统的任务是向电厂热力系统供给合格的补充水，它包括补给水处理、净水站处理、在线仪表监控等多系统。目前，火力发电厂水处理系统控制手段各异，手动操作和继电器触点操作已逐步淘汰，取而代之的是PLC控制。
PLC英文全称为ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器。1987年，国际电工委员会（IEC）定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的入和输出，控制各种类型的机械过生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都应易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。顺序、计时、计数和算术算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或生产过程。
1.对化学水处理系统中影响自动运行投入的原因
发电厂在化学水的处理系统主要包括：凝结水与补给水及汽水取样监督、加药等四个处理系统。实现化学水的自动化处理系统是工业的发展目标，但对于我国化学水的自动化处理系统的投入并不多，其主要原因包括：
（1）工艺繁杂是化学水处理系统的特点，在实际工作中有较多的不良状况发生给自动化运行带来影响。
（2）对于电厂的控制系统，大部分电厂都只是进行改造，却不更新化学水的处理系统，进而导致化学水的自动化处理系统在运行中受阻。
（3）大多数的化学分析仪表都不符合要求，影响终点信号的稳定性，进而在一定程度上影响自动系统的运行。
（4）忽视对本厂化学水的处理，在化学水的处理系统上的投入过少。
（5）在进行化学水处理系统中不合理配置人力资源，进而不能更好的实现控制系统、维护控制系统，或是从来都不应用控制系统。
2.PLC系统的原理及功能
2.1PLC控制系统
控制系统主要采取的是冗余星型的网络结构，其信息与数据传输媒体主要是用速率为100MB的TCP/IP光纤以太网为主，网络的连接设备则使用的是冗余以太网的交换机，在交换机中和操作站、服务器、数据库及各个控制系统等相连接，通过操作员站实现对设备的控制。
2.2化学水处理控制系统
化学水处理系统，在化学水处理车间设置集中化控制室，使用的是MODICON昆腾系列，主机选择的也是昆腾系列中140CPU67160和140CPU43412A型的主机，其网络、主机和交换器等皆为冗余配置。对于监控软件，则选择的是IFIX4.0。
2.3工业废水处理控制系统
在工业废水处理控制中，系统通过以太网通讯方式，与140CPU43412APLC组成监控系统，实现对机组的化学参数的监督及加药系统的远方控制。上位计算机采用高性能的工业控制计算机，上位监控软件采用组态软件“IFIX4.0”进行二次开发，实现监控数据的管理和界面显示，实现与数采、控制设备的I/O连接。
2.4系统功能
（1）数据采集：模拟量数据采集及开关量采集。
（2）数据输出：开关量输出、模拟量输出。
（3）数据保存与处理：数据以标准数据库保存，可以保存三年以上历史数据。
（4）实时显示：模拟量数据实时显示，开关量实时显示；可按现场系统图显示、列表显示和实时趋势图显示。
（5）实时报警功能：具有采集数据的实时报警功能，通过屏幕给出红色文字报警。
（6）报警历史查询：可查询各参数超限报警、及离散量故障报警的历史记录。
（7）即时曲线显示，实时动态显示参数的瞬时曲线。
（8）历史曲线显示，可以按需要调出多个参数的历史曲线，可以作曲线放大，打印。
（9）报表管理：可以查询日报表、月报表、年报表，并可以按需要打印报表。
（10）量程及报警限的设置：用户可以通过软件设置采集点的量程上下限、报警上下限等。
（11）用户管理：可根据需要分别授权不同的用户级别。
（12）加药系统：软件可实现加氨各泵运行状态的监视以及加药泵的远程启动、停止等控制功能。
3.PLC在电厂化学水处理系统中的应用
3.1凝结水精处理除盐
上文中有提到凝结水的形成经过，另外凝结水还包括各种疏水和锅炉补给水。在实际运作过程中，由于凝汽器渗漏、金属腐蚀产物污染以及锅炉补给水带入的少量杂质等原因，凝结水又受到了一定程度的污染，因此必须加以处理以保证凝结水的质量达到热力机组运行的要求。
凝结水处理的主要设备系统为：每台机组设置管制前置过滤器和球形混床的串联系统，混床树脂失效后使用三塔法体外再生系统。再生系统三塔主要包括分离塔、阴塔和阳塔，另外还包括酸碱设备、热水罐、冲洗水泵、罗茨风机、储气罐等设备。
一般一套PLC系统配有电源模件、CPU模件冗余控制和2个RIO分站，通过MODBUS和PLUS网络组成一个总线式网络。在凝结水处理工艺中，PLC控制系统，每2台机共用一套再生装置，再生装置内存1套树脂，作为这2台机的备用树脂，其他还有自动旁路、再生循环泵、树脂隔离罐等相关机件。而控制的主要几个功能分别为：混床的启动和关闭；混床运行及机组凝结水路门监视；混床和再生装置阳塔间的树脂输送；树脂在再生装置内的再生操作。
凝结水通过凝结水泵进入混床，分离去除盐和杂质，使水的电导率达到标准要求。PLC系统从启动运作开始，直到处理完毕，全程操控、监督运行。
3.2化学水预处理、除盐处理
为确保进入锅炉的锅炉补给水含盐量降低，达到锅炉补给水的水质要求，一般在水进入锅炉前均需要采用原水预处理、除盐处理等工艺进行水处理。只有这样的水质才能满足大参数高炉补给水的水质要求。
化学水预处理一般包括沉淀池、砂滤池、超滤、活性炭过滤器处理，除盐处理则包括阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器，原水经过这些工序处理后，出水钠离子含量小于5ug/L，二氧化硅含量小于20ug/L，满足锅炉补给水的要求。
在预处理及除盐处理工艺中，一般采用PLC控制系统，可以做到系统的全自动运行。采用PLC可以做到根据清水池液位自动启动、停运预处理系统，同时也可根据预处理的出水水质自动进行加药系统的启动与停运以及加药量的调节，也可进行自动反洗、排污等操作。除盐水系统中，采用PLC控制可以做到系统根据除盐水箱液位自动启动、停运除盐水生产系统，自动判断阳床、阴床、混床出水水质是否满足要求，是否需要再生以及进行自动再生等工作。采用PLC控制，能实时反馈各系统、每个设备的状态，可以及时发现问题、解决问题。
采用PLC控制，能大大的提高预处理及除盐处理的工作效率，也能尽可能的节省人力资源成本，为工业现代化打下了良好的基础。
参考文献：
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