引言

　　鍋爐是工業(yè)生產和人們生活中使用最廣泛的設備之一璃蓬，鍋爐水的處理工作闺蜈，對確保鍋爐安全、經(jīng)濟運行想祝、節(jié)約燃料有著重要的意義昵人，它是鍋爐運行中的一項重要的技術基礎工作。如果鍋爐給水沒有經(jīng)過水處理或水處理不當览讳，不但會縮短鍋爐的使用壽命誊酌、浪費燃料，甚至會造成重大設備事故和人員傷亡汁针。因此术辐，鍋爐使用單位必須因爐、因水制定鍋爐水質標準施无，并根據(jù)實際情況選用合適的水處理工藝辉词。目前鍋爐水處理系統(tǒng)中的工藝流程設計中使用最廣泛的是離子交換法（化學處理法）和滲透法（物理處理法）。

　　傳統(tǒng)的水處理過程多為繼電器控制或人工操作猾骡，系統(tǒng)故障多瑞躺，工人勞動強度大，運行成本高兴想，對運行可靠幢哨、性價比高的控制系統(tǒng)需要迫切赡勘。本文介紹的是基于化學處理法工藝的水處理過程智能控制系統(tǒng)。

1 化學水處理工藝簡述

　　本系統(tǒng)受河北某企業(yè)委托進行設計和實施捞镰，水源為水庫地表水闸与，設計供水能力為40t/h，系統(tǒng)主要設備：浮動床機械過濾器2臺岸售，逆流式固定床陰喳卢、陽離子交換器各2臺及除碳設備和廢水處理池等。通過過濾器去除原水中的懸浮物玖远，陰坦妙、陽床去除原水中的各種離子，廢水通過酸堿中和達到排放標準后排放契惶，并通過檢測相關工藝參數(shù)判斷過濾器璃帘、陰床、陽床是否失效并自動進行再生處理驳蒙，一般情況下兩套設備并列運行熬魄，供水量富裕時一套設備再生完成后處于待機狀態(tài)，在另一套設備失效（水質不合格）需再生時自動投入運行孔选，兩套設備共用原水供應掘写、酸堿計量袋滔、除鹽水儲存厨鸣，工藝流程簡圖如圖1所示。

　　1.1 逆流式固定床離子交換器的基本操作和工藝過程

　∷跹（1） 交換過程

　　水經(jīng)過進水裝置均勻配水后续誉，以一定的流速，自上而下地通過一定高度的樹脂層初肉，水中離子和樹脂中的可交換離子進行交換酷鸦，使出水符合要求，然后經(jīng)出水裝置送出牙咏。當出水水質超標后臼隔，應停止運行。實際上是交換器的運行過程妄壶。

　　影響交換器運行的主要影響有：樹脂層的高度;交換速度;樹脂的工作交換容量摔握。

　　（2） 反洗過程

　　在交換器運行失效后丁寄，需對樹脂進行反洗氨淌，使壓實的樹脂層充分膨脹，保證再生的徹底伊磺，同時洗掉樹脂上部交換時截留的下的雜質盛正。

　　小反洗：反洗水從中部裝置進入删咱，并從交換器頂部排出，反洗中排以上的壓實層及中間排水裝置上污物矢骚。流量控制在凭坪，時間10-20min，洗到水清為止县防。待10-20運行周期過后再進行大反洗玛纹。

　　大反洗：反洗水從底部排水裝置進入，使之從下而上通過樹脂層沖洗到出水清晰杏兰。

　∪鹦（3） 再生過程

　　當出水水質超標后就要再生。即用一定量的適當濃度的再生劑秀毡，以一定的速度從交換器底部自下而上與失效樹脂層進行接觸藤汇，使其恢復交換能力。時間為30min左右智精，上升流量為蜻肄。

　　（4） 置換過程

　　在再生液進完后丙卧，繼續(xù)以再生過程的同方向進軟化水琴致，使后部分再生液完全通過失效樹脂層。時間為30-40min洪鸭。

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　⊙ⅰ（5） 小正洗

　　置換結束后從交換器上部進水，中間排水裝置出水览爵，以清洗滲入壓實層中及上部的再生液置鼻。時間為10min左右，流量為蜓竹。

　』浮（6） 大正洗

　　小正洗結束后，關閉中間排水裝置俱济，開下部排水閥嘶是，用按順流方向沖洗樹脂層到出水合格。流量為蛛碌。

　　2.2 過濾器工作過程

　　主要包括：過濾聂喇、氣洗、正洗和反洗等步序左医。

2 系統(tǒng)主要檢測授帕、控制要求

　　根據(jù)生產工藝要求，系統(tǒng)控制以時間順序控制為主男鳞，通過檢測過濾器出水流量和進出水差壓值嫌寓、陽床的鈉度和陰床的電導率控制整個生產過程的正常制水和再生膏逮，同時根據(jù)污水池的ph值控制加酸加堿量以保證污水合理排放。整個水處理系統(tǒng)控制均由plc來完成虎北。

　　監(jiān)控水處理系統(tǒng)整個生產過程琢刮，包括各項水質參數(shù)、設備的運行情況腋尘，同時檢測控制各個閥門的啟閉狀態(tài)耍烙，各運行步序中流量控制通過plc的ao控制水泵變頻器來控制，另外自控系統(tǒng)通過上位機的管理功能盈综，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄存檔扼希、報表打印等。

3 系統(tǒng)選型及組成

　　基于系統(tǒng)以上檢測及控制要求寒圃，我們可以看出：系統(tǒng)控制以時間順序控制為主工殖，開關量輸入輸出點比較多，如果選用dcs系統(tǒng)來完成勢必造成投資浪費背涉，而且隨著plc自身技術的發(fā)展矮男，其靈活的系統(tǒng)擴展與組成，通訊功能的完善和提高以及優(yōu)越的性價比室谚，同時與ipc的方便連接毡鉴，使得plc的應用領域越來越廣泛。因此本系統(tǒng)設計選用plc為主完成數(shù)據(jù)采集和控制功能秒赤，由工控機通過組態(tài)軟件來完成畫面組態(tài)和監(jiān)控功能猪瞬。結合國內外市場自控產品現(xiàn)狀并著重考慮系統(tǒng)的實用性和經(jīng)濟性，自控系統(tǒng)采用進口和國產設備相結合倒脓，plc選用美國莫迪康的premium產品撑螺，流量計含思、液位計崎弃、電導儀、鈉度儀含潘、ph計等傳感器選用優(yōu)質國產件饲做，組態(tài)軟件采用國產組態(tài)王，以便與鍋爐控制系統(tǒng)互連遏弱。系統(tǒng)組成框圖如圖2所示盆均。

4 系統(tǒng)功能

　　（1） 數(shù)據(jù)采集

　　開關量數(shù)據(jù)采集：對系統(tǒng)內部各種閥門差齐、水泵依堆、風機等設備的運行、停機等開關量信號進行采集气弥，通過i/o接口送入plc驮荚，作為設備狀態(tài)的參數(shù)蔼紫，以便plc執(zhí)行控制。

　　模擬量數(shù)據(jù)采集：采集水溫兆送、水質參數(shù)恒焕、流量、水位棺距、ph值等模擬量信號余二。

　　（2） 自動控制

　　本系統(tǒng)通過plc和ipc實現(xiàn)對水處理系統(tǒng)各生產工藝的自動控制榴蜻。同時可在上位機對主要閥門的啟閉秕肌、設備的啟停進行操作。系統(tǒng)仍保持就地操作功能瞎喉，該功能作為設備調試范咨、故障檢修時使用，能通過現(xiàn)場手動/自動開關來進行切換厂庇。

　∏　（3） 設備智能化控制

　　通過軟件優(yōu)化設計能及早發(fā)現(xiàn)事故或故障的征兆，并及時提出處理預案权旷。

　√骝取（4） 實時、歷史數(shù)據(jù)處理和報表生成

　　數(shù)據(jù)庫采集設備運行狀態(tài)拄氯、生產情況躲查、水量、水質等數(shù)據(jù)译柏，對實時參數(shù)進行動態(tài)顯示镣煮。歷史數(shù)據(jù)可按曲線方式顯示。并能自動生成報表鄙麦、直接支持excel軟件典唇。

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　　（5） 畫面顯示

　　在計算機上能顯示整個系統(tǒng)的工藝結構胯府、檢測參數(shù)及報警畫面贾焊。

　　（6） 報警和事故處理

　　對設備參數(shù)超限痪猛、水質參數(shù)異常以及設備運行狀態(tài)失控進行報警以及提示故障設備檢修方法占赤，便下操作人員和維修人員及時處理。在發(fā)生緊急故障或報警預定時間內無應答時算换，將診斷結果進行分析嫩玻，并執(zhí)行處理事故程序。

　】筒摇（7） 報表打印和管理

　　可管理整個水處理系統(tǒng)尘腕，對生產工藝進行24小時監(jiān)視姚库，可按需記錄并打印生產工藝過程報表，可選擇班報表铁魁、日報表被紊、月報表。

　〗捅稀（8） 系統(tǒng)組態(tài)和參數(shù)設置

　　根據(jù)實際需要丝仿，技術人員可通過密碼進入系統(tǒng)在線修改、參數(shù)設置及系統(tǒng)組態(tài)议忽。

5 結束語

　　該系統(tǒng)經(jīng)現(xiàn)場使用已近一年懒闷，使用情況良好，得到用戶的肯定和好評栈幸，同時使我們感到在以時間順序控制為主的系統(tǒng)中plc具有別的控制器無法比擬的優(yōu)越性愤估。

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