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現(xiàn)場總線在軟水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(1)

   多年來,PROFIBUS風(fēng)靡全球,成功地應(yīng)用于制造業(yè)、樓宇、過程控制和電站自動化,PROFIBUS產(chǎn)品在世界市場上被普遍接受,市場占有率超過40%,年增長率20%~30%,目前支持PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品超過1500多種,分別來自國際上250多個生產(chǎn)廠家。在世界范圍內(nèi)已安裝運行的PROFIBUS設(shè)備已超過200萬臺。PROFIBUS是一種國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn),總線存取協(xié)議是通過OSI參考模型第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)來實現(xiàn)的,它包括了保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報文處理。由PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA組成了PROFIBUS系列。

    PROFIBUS-FMS主要用于工廠、樓宇自動化的單元級,實現(xiàn)對變量的訪問、程序調(diào)用、運行控制及事件管理等;PROFIBUS-DP主要用于現(xiàn)場級的高速數(shù)據(jù)傳輸、解決自動控制系統(tǒng)(如PLC、PC等)通過高速串行總線與分散的現(xiàn)場設(shè)備(I/O、驅(qū)動器、閥門等)之間的通信任務(wù)。PROFIBUS-PA是PROFIBUS-DP在保持其通訊協(xié)議的條件下,增加了對現(xiàn)場儀表而言優(yōu)選的傳輸技術(shù),是PROFIBUS-DP向現(xiàn)場的延伸。

    在許多企業(yè),軟水處理系統(tǒng)是鍋爐運行不可缺少的重要組成部分,水質(zhì)處理的好壞直接影響的鍋爐的壽命和安全。充分利用先進成熟的PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)軟水處理系統(tǒng)的自動控制,是生產(chǎn)和信息化管理的必然途徑。

    1系統(tǒng)控制功能

    1.1軟水處理系統(tǒng)工藝流程

    軟水處理系統(tǒng)是基于鈉離子交換原理進行工作的,自來水(要求進水壓力在0.2~0.3MPa)經(jīng)軟水處理器處理后進入軟水箱,經(jīng)恒壓供水系統(tǒng)送往冷卻循環(huán)水池、冷凍水池和鍋爐房等。在設(shè)定好產(chǎn)水量后,打開進水開關(guān),軟水處理器按4個過程循環(huán)工作,如下圖所示:    

圖1軟水處理系統(tǒng)工作過程框圖

圖1軟水處理系統(tǒng)工作過程框圖

    這4個過程的完成是通過對多路閥工作位置的切換來實現(xiàn)的:軟水處理器工作至設(shè)定產(chǎn)水量后進入反洗過程,反洗T1時間后進入再生過程;在軟水處理器再生過程中,軟水處理器通過虹吸方式從鹽液箱吸入飽和鹽溶液進行罐內(nèi)樹脂的再生,經(jīng)過T2時間再生完成后,進入快速沖洗(正洗)過程,經(jīng)過T3時間將罐內(nèi)的沉淀物清除干凈后,進入下一個工作循環(huán)。

    1.2控制功能

    為了能夠監(jiān)測設(shè)備的工作狀態(tài)和軟水水質(zhì)的變化情況,保證設(shè)備的穩(wěn)定運行和軟水的保質(zhì)供應(yīng),實現(xiàn)該設(shè)備的集中監(jiān)控,提出如下控制功能:

    采用可靠性高的SIEMENSS7-300PLC進行控制。

    設(shè)置觸摸屏作為現(xiàn)場操作面板,實現(xiàn)本地顯示和操作。

    設(shè)置電動閥和液位計進行鹽液箱的液位檢測和控制,以保證鹽液濃度的穩(wěn)定。

    實現(xiàn)軟水器出水流量和硬度的在線檢測。

    實現(xiàn)水質(zhì)異常的緊急處理。

    設(shè)置多路閥的運行反饋和出水電磁閥的動作反饋,實現(xiàn)工作過程可視化。

    增設(shè)變頻管道泵和壓力變送器,實現(xiàn)進水壓力的控制。

    實現(xiàn)軟水水箱液位與軟水處理器的聯(lián)鎖控制功能,在水箱滿液位附近時停止或啟動軟水處理器的工作,以保證軟水的穩(wěn)定供給。

    實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。

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