西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8诚信经营
筛焦系统主要是将熄焦后的焦炭由熄焦车放入焦台，经冷却和补充熄焦后，由刮板放焦机切至带式输送机上，再由下方带式输送机送入筛贮焦槽，经过三级筛分，焦炭以大于25mm，10～25mm，0～10mm的粒度分别入槽。筛焦槽内的焦炭可直接装火车外运，或经带式输送机送到炼铁旧有带式输送机上。筛焦工段主要由焦台、刮板放焦机、输送皮带、转运站、筛焦楼等组成。
筛焦系统要求实现生产过程中各设备的顺序逻辑控制，主要是对系统的选择、切换、起点、终点的确定以及对系统的运行进行控制和管理。通信功能实现与上位机和旧有运焦系统的通信。为此，我们建立一个基于工业控制计算机和PLC的筛焦过程控制系统，由网络操作站和控制站。网络操作站主要实现过程的实时监视和管理，控制站由S7-300PLC控制器构成，采用STEP7V5.1编程软件进行程序设计，解决设备的联锁启动和现场突发事件的及时处理。本文主要介绍PLC在筛焦过程控制中的应用。
2控制系统的结构设计
整个筛焦系统设备多分散，加上筛焦车间粉尘较多，工作环境十分恶劣，必须选用抗干扰能力较强的PLC来实现对底层设备的控制。控制系统由上位监控机、PLC主站、控制模块和现场设备层组成。
在设计中采用S7-300系列PLC控制器。S7-300是模块化中小型PLC系统，它能满足中等性能要求的应用。模块化、无风扇结构使系统构成灵活，易于实现分布，易于用户掌握。采用S7-300作为筛焦系统实现复杂顺序控制，解决设备的联锁启动问题，实现对开关量输入、输出信号的处理以及与旧有系统的通信。
筛焦工段共有的控制点数：数字量输入160点;数字量输出64点。根据控制点数及要求中央处理单元选用CPU315-2DP，利用筛焦工段CPU内部的DP接口与地面站系统CPU的DP接口将两套系统相连，共用一个操作站，使用接口模块IM360扩展为3个机架。
筛焦系统共有10个数字量输入模块，4个数字量输出模块，一个通信卡CP341，以及一个配合电子皮带秤使用的CP 341通信处理器。利用CP341从CF-900B微电脑皮带秤仪表采集数据，CF-900B电子皮带秤通过其上的微传感器得到称重的瞬时值和累计值，以脉冲的形式将数据打包送至CP341，CP 341接收到数据后上传至上位机显示。
采用国际通用的PROFIBUS-DP现场总线标准协议与上位机进行通信，与旧系统之间进行点对点（PTP）通信。图1为筛焦系统网络结构图。
图1筛焦系统网络结构图
3控制系统软件设计
为了保证筛焦系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下控制要求：
（1）有中央联动运转（自动）和机侧单独运转（手动）两种控制方式;
（2）各个设备在启动和停止过程中，要根据设备启动或停止时间合理设置时间间隔（延时），以保证无堆料、压料的情况;
（3）运行过程中，某一台设备发生故障时，其上流设备立即停止，下流设备延时净化停止;
（4）实现与旧有运焦系统的通信;
（5）可显示各条料线的运行情况，并对报警，开关机时间，上煤量等做出实时记录。
3.1系统设计思路
在整个系统中，采用工业控制计算机作为上位机，它与下位机（PLC）进行通信，对设备的运行情况进行实时采样，并在屏幕上显示系统的仿真画面，兼作故障报警、报表等。在上位机的操纵画面上选择不同的运行方式和工作状态，结果送入PLC。下位机根据上位机发出的命令，执行对应的功能块，在控制各个设备运行的向上位机发送工作组态信息，接受上位机的命令信号，实现事故停车处理功能并启动报警设备，快速响应中央操作室内的“紧急停车”指令。这样，上位机与PLC相互配合，实现整个筛焦系统的监测和控制功能。
3.2系统控制程序的开发
采用软件STEP7V5.1对筛焦控制系统进行设计和编程。STEP7是一个对S7-300和S7-400PLC进行编程的应用软件包，除了可以编制S7程序块以外，还可以设定各种参数、在线监测、查询故障等。本系统采用模块化编程，根据工艺流程，按照不同的联锁关系组成多种运行方式，在集控室集中联锁控制设备运转。在编程实现的过程中又可根据运行方式的不同编写不同的功能（FC）,在组织块（OB1）中，调用各个功能（FC），从而满足不同控制要求。
在筛焦生产过程中，根据工艺流程分为筛焦前控制系统和筛焦后控制系统，每一个系统又按照不同的起点、中间点、终点将作为一种运行方式来划分，共有14种运行方式，每种运行方式都有“集中启动”，“净化停止”，“一齐停止”三种工作状态。
图2控制程序框图
集中启动要求设备都处于“中央操作”时才可以联锁启动。这就需要在设备启动之前判断该料线设备是否准备就绪、设备启动的联锁条件是否满足。若设备都处于“准备好”状态，就可以在上位机向PLC发出命令，是响起预示信号，启动被选择的除尘设备。为防止皮带压料的情况，要求经延时后按顺序逆料流启动该料线上的设备，设备启动后，送给上位机设备的“运转信号”，进行动态监视。设备启动起来，上位机得到“运转信号”，上位机的流程画面上就可以进行实时监视。
完成任务后，系统需停止工作，上位机发出“净化停止”命令，结果送入PLC控制器中，调用相应的净化停止FC。由于皮带不能堆料要按照顺料流方向延时停止，经过一段的净化时间后，所有的设备才一齐停止，后停止除尘系统。这样系统处于停止中，设备运转指示消去，等待下一次的启动命令。
针对突发事件，需要在较短的时间内迅速停下所有的设备时，上位机发出“一齐停止”命令。结果送入PLC中，调用相应的一齐停止功能块，使设备全部停止，系统处于停止中,设备运转指示消去，等待下一次的启动命令。
操作室控制面板上还设有一个“紧急停止”按钮，当需要紧急停止整套设备（包括预示信号）时，操作该按钮，系统实现立即停止，启动“报警指示灯”和“预警响铃”。
3.3编程方案
在筛焦系统过程控制中，不同的运行方式之间存在一定的互锁关系。编程实现过程中把方式之间的锁定放在主程序中处理，即当选择了某种方式之后，其他的一些方式将处于无效状态。根据上位机的选择进入功能块FC中。现以图3说明如何在主程序中实现集中启动，净化停止和一齐停止的调用。
图3系统逻辑框图
在被调用的FC中，进行的是同一料线的三种工作状态的锁定，当所有的设备都启动或停止完毕，当前工作状态复位，使两种状态有效，等待下一次的命令。
故障处理放在集中启动FC中进行，设备启动过程中发生的任何故障都可在FC中及时进行处理。故障处理完毕，复位故障位，等待下一次的集中启动。若联锁系统上发生重故障的话，该设备停止，其上流设备一齐停止，下流设备经过一段净化时间后一齐停止。遵循这条原则进行设备的故障处理设计。
4 结论
利用PLC作为下层控制器，工业控制计算机作为上位监测装置，二者互相配合共同实现了整套筛焦系统预期的控制效果，各项技术指标也达到了设计要求。
一、化工污水焚烧装置控制系统简介
水气厂化工污水焚烧装置处理的废水来源于大庆石化分公司各个生产装置排出的污水。此装置主要包括再生炉和焚烧炉两个主体设备，温度控制和炉子火咀点火控制是整套控制系统的关键。原控制系统是由调节器、显示仪表、继电器等搭接而成的，1984年安装并投用。由于长时间使用，设备老化、陈旧、显示仪表误差大，不仅使操作不便、维护困难，存在着安全隐患。2006年将再生炉、焚烧炉两部分的原有控制系统改造成统一的PLC控制系统，采用日本OMRON公司生产的CS1H系列PLC产品。装置的控制系统改造后开车一次成功，通过PLC控制系统能够对整个生产过程进行监视和控制。
二、控制系统配置及说明
2．1硬件配置
① CPU单元：CSIHCPU63H程序容量为20K步，I／O位为51 20点，可扩展7个机架，数据存储器容量为64K 字。
②电源单元：C200HW—PA209R电压范围：8 5 1 32V A C 或1 70264VAC．50／60HZ
③数字量输入模块：C200HID212该模块为16点DC24V输入模块，大消耗电流为7MA。
④开关量输出模块：C200HOC225该模块为16点输出模块，输出大电流为2 A。
⑤模拟量输入模块：C200HAD003该模块为8通道输人模块，输人信号为4 20MA、1～5V、010V、一10～10V标准模拟信号，单通道隔离，1／4000分辨率，采集处理速度为2．5MS／MAx／点。
⑥模拟量输出模块：C2（）（）HDA004该模块为8路输出，输出为4-20MA标准模拟量信号。1／4000分辨率，转换速度为2．5MS／MAX／点，单通道隔离。
⑦热电偶单元：CS1W～PTS51该模块为4路温度传感器单元，可接S型、K型或J型热电偶。
⑧通讯模块：CS1WCLK21～V1该模块为CONTROLLERbbbb工业以太网模块，通讯速率大为2MB／S，通讯介质为屏蔽双绞线，大传输距离为1公里
⑨通讯卡：3G8F7CLK21-EV1
该通讯卡安装在工控机PCI插槽上，与CS1 W～CLK21_V1链接使用。
2．2软件说明
① CX—PROGRAMER6．0该软件为PLC编程专用软件，功能强大，可在线监视和修改程序。
②操作站组态软件：RSVIEW32该软件为A B公司所生产的组态软件，为开发、运行集成版，可链接点为1 0 K，运行可靠，功能强大。2．3总体控制要求及功能化工污水焚烧装置自控系统的要求是对污水再生和污泥焚烧处理过程进行自动控制和自动调节，使处理后的水质指标达到排放要求的范围。功能如下：
①控制操作：在污水处理控制室能对被控设备进行在线实时控制。
②显示功能：用图形实时地显示各现场被控设备的运行工况，以及现场的状态参数。
③数据管理：依据不同运行参数的变化快慢和重要程度，建立生产历史数据库，存储生产原始数据，供统计分析使用；利用实时数据库和历史数据库中的数据进行比较和分析，得出一些有用的经验参数，有利于优化控制，并把一些必要的参数和结果显示到实时画面中去。
④报警功能：当某一模拟量（如liuliang、温度等）测量值超过给定范围或某一开关量（如压力开关、火焰检测器等）发生变位时，可根据不同的需要发出不同等级的报警，还可对PLC进行诊断报警。
2．4PLC程序结构及实现
根据工艺特点，在PLC编程中采用分段编程的形式，这样使程序的可读性强，易于理解。以焚烧炉控制程序为例，控制程序包括模拟量处理、时间参数设定、回路控制、火咀点火程序、报警程序、地址转换程序等，控制思路清晰，程序可读性强。操作人员只需在上位机上发出简单的指令，控制程序即可按照工艺要求步骤对现场设备进行控制。PID指令的使用和回路控制是PLC应用过程中的难点，下面以单回路控制为例，说明PID指令手动／自动无扰动切换的编程方法。无扰动切换程序说明：HlOO．OO是手动／自动切换位，当H100．00=l时，手动控制；Hl00．00-0时，自动控制。微分指令的下降沿表示切换的瞬间。
①手动一自动：切换的瞬间（执行一次），把手动输入的操作变量输出值（D330）直接赋给控制阀输出值（Q2062）；自动控制过程中，由PID指令控制操作变量输出值。
②自动一手动：切换的瞬间（执行一次），把控制阀的输出值（Q2O62）直接赋给手动输入控制阀值（D 3 30）；手动操作过程中，按手动输入的操作变量值控带阀的输出值。
3结束语
此控带系统运行稳定、可靠，极大地tigao了劳动生产率。该系统有效地解决了生产中的很多问题，如减少了生产过程中的突发故障，缩短了生产准备时间和抢修时间，减少了工人的劳动强度，创造了可观的经济效益和社会效益，达到了节能、降耗的目的
1 引言
电厂锅炉进行补给水处理，需要结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作，未经处理的水中含有多种固态杂质和液态杂质，形成水垢和大量沉积物，影响锅炉的使用寿命。必须经过物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等去除杂质。规范电厂锅炉补给水处理工作，不但可以有效防止和减少锅炉结垢、腐蚀及其蒸汽质量恶化而造成的事故，有利于促进电厂锅炉运转的安全、经济、节能、环保。电厂锅炉补给水的洁净处理在锅炉整体运转中起着至关重要的作用。
2 controllogix系列plc应用设计
锅炉补给水监控系由电源柜、plc控制柜、操作员站组成。
锅炉补给水系统选用rockwell公司controllogix系列plc。所有通过背板进行通讯的模块均是基于生产者/客户(producer/consumer)的模式。每个模块占用一个单独的槽位，并且模块可以插在各种1756框架的任意槽位。更换模块时无需断开接线，用户配线时将连接线接到可拆卸的端子排(rtbs)上，并将端子排插入模块的前面。所有模块均可以带电插拔。光电隔离和数字滤波可有效地减少信号干扰。作为一种故障诊断帮助，在模块的前面还设有状态指示器，用于指示输入或输出以及故障状态。i/o模块可直接将故障情况报告给处理器。数字量i/o模块覆盖了从10v到265vac以及10v到146vdc的范围，提供的继电器触点输出模块的范围从10v到265vac或者5v到150vdc。模拟量信号的电压范围包括标准的模拟量输入和输出，以及直接的热电偶及rtd温度输入信号。模拟量模块的可选特性包括适用于干扰源及干扰环境下的数字滤波，以及每个i/o通道的量程选择，以增加用户的灵活性。模拟量模块的综合自诊断功能可以监测:输入开路/开环监测，板级故障监测，针对上限的2个报警级别(hi和hi-hi)外加一个超物理量程报警，针对下限的2个报警级别(lo和lo-lo)外加一个低物理量程报警。工程单位换算使得输入输出模拟信号更容易使用。用于模拟量模块故障的用户配置输出响应(终值或任何用户自定义值)，以保证安全。模拟量模块的状态区可以为处理器提供信息用于报警和故障诊断。每个模块针对rtb的机械钥锁可防止对模块施加不适当的电压。每个模块与logix5555处理器之间的电子钥锁可防止用户将错误的模块类型或不同版本的模块插入到该槽位。模块是通过软件来进行通道组态而不是通过拨码开关或跳线器。模拟量模板数据精度可以达到ieee32位浮点或16位整数数据格式。
3 系统工艺流程界面设计
3.1 工艺流程
工艺系统采用预处理系统由化学除盐系统和加药系统三部份组成。预处理加药系统和加氨系统的控制也纳入锅炉补给水处理控制系统。
预处理系统工艺流程：主厂房来生水→机械搅拌澄清池→生水箱→生水泵→高效纤维过滤器→活性炭过滤器。
化学除盐系统工艺流程：经预处理的清水→强酸阳浮床→除二氧化碳器→中间水箱→强碱阴浮床→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→主厂房。
加药系统加药系统是指化学除盐系统中各离子交换器再生用酸碱的贮存和计量设备。加药系统流程为：低位酸槽→高位酸槽→酸计量箱→酸喷射器→强酸阳浮床(和混合离子交换器)；低位碱槽→高位碱槽→碱计量箱→碱喷射器→强碱阴浮床(和混合离子交换器)。
3.2 工艺控制
(1)阀门控制逻辑：阀门控制逻辑如图2所示。
图2 阀门控制逻辑
(2)阳离子交换入口调节阀的控制：调节阀采用pid负反馈闭环自动控制，当中间水箱水位比设定值高时，减小阀门开度，当中间水箱水位比设定值低时，增大阀门开度，如图3所示。
图3 阳离子交换入口调节回路
(3)水泵控制逻辑：水泵控制逻辑如图4所示。
图4 水泵控制逻辑
3.3 工艺界面
就地阀门控制箱上面自动/手动转换开关从手动位到自动位之前，须把阀门的开/关转换开关置于中间位。主画面下含实时数据显示画面，报警画面，报表画面和历史曲线画面。
(1) 过滤器控制界面
过滤器控制界面如图5所示。画面上每个过滤器入口阀的左侧，实时地显示过滤器工作时的瞬时liuliang。就地操作箱转换开关打到就地，相对应过滤器的电磁阀在电脑上不能操作。打到远方，相对应过滤器的电磁阀在电脑上可以操作。
图5 过滤器控制界面
(2) 加药控制画面
加药控制画面如图6所示。聚凝剂、助凝剂加药：点击加药控制方式按钮，弹出控制画面，选择工作方式。手动加药：点击手动按钮，按照设定频率加药。自动加药：点击自动按钮，按照liuliang自动加药。关闭画面，点机电机图标，弹出电机控制画面，启动电机。加药泵工作。二氧化氯加药：电机二氧化氯加药机图标，弹出控制画面，启动加药机，厂家设备自动工作