引言

　　鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中使用最廣泛的設備之一囚请，鍋爐水的處理工作，對確保鍋爐安全寂逛、經(jīng)濟運行缚扩、節(jié)約燃料有著重要的意義，它是鍋爐運行中的一項重要的技術基礎工作亏铃。如果鍋爐給水沒有經(jīng)過水處理或水處理不當闪妓，不但會縮短鍋爐的使用壽命、浪費燃料穴眼，甚至會造成重大設備事故和人員傷亡甚庇。因此，鍋爐使用單位必須因爐没赔、因水制定鍋爐水質標準汉统，并根據(jù)實際情況選用合適的水處理工藝。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）嚼龄。

　　傳統(tǒng)的水處理過程多為繼電器控制或人工操作暂畴，系統(tǒng)故障多，工人勞動強度大吃溅，運行成本高溶诞，對運行可靠、性價比高的控制系統(tǒng)需要迫切决侈。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)螺垢。

　　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，水源為水庫地表水赖歌，設計供水能力為40t/h枉圃，系統(tǒng)主要設備：浮動床機械過濾器2臺，逆流式固定床陰、陽離子交換器各2臺及除碳設備和廢水處理池等孽亲。通過過濾器去除原水中的懸浮物坎穿，陰、陽床去除原水中的各種離子返劲，廢水通過酸堿中和達到排放標準后排放玲昧，并通過檢測相關工藝參數(shù)判斷過濾器、陰床篮绿、陽床是否失效并自動進行再生處理孵延，一般情況下兩套設備并列運行，供水量富裕時一套設備再生完成后處于待機狀態(tài)羽剪，在另一套設備失效（水質不合格）需再生時自動投入運行茸例，兩套設備共用原水供應、酸堿計量殴燃、除鹽水儲存偷逆，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

　〗茄辍（1） 交換過程

　　水經(jīng)過進水裝置均勻配水后杆谓，以一定的流速，自上而下地通過一定高度的樹脂層险丧，水中離子和樹脂中的可交換離子進行交換歼虽，使出水符合要求，然后經(jīng)出水裝置送出愧鹊。當出水水質超標后而灸，應停止運行。實際上是交換器的運行過程惩赊。

　　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电湘。

　　（2） 反洗過程

　　在交換器運行失效后鹅经，需對樹脂進行反洗寂呛，使壓實的樹脂層充分膨脹，保證再生的徹底瘾晃，同時洗掉樹脂上部交換時截留的下的雜質贷痪。

　　小反洗：反洗水從中部裝置進入，并從交換器頂部排出蹦误，反洗中排以上的壓實層及中間排水裝置上污物劫拢。流量控制在，時間10-20min强胰，洗到水清為止舱沧。待10-20運行周期過后再進行大反洗妹沙。

　　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熟吏。

　【嗵恰（3） 再生過程

　　當出水水質超標后就要再生音哟。即用一定量的適當濃度的再生劑貌授，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吟因，使其恢復交換能力犯渣。時間為30min左右，上升流量為产歧。

　∩巍（4） 置換過程

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

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　∨竦汀（5） 小正洗

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

　⊥孛取（6） 大正洗

　　小正洗結束后，關閉中間排水裝置微王，開下部排水閥屡限，用按順流方向沖洗樹脂層到出水合格。流量為炕倘。

　　1.2 過濾器工作過程

　　主要包括：過濾、氣洗激才、正洗和反洗等步序拓型。

　　2 系統(tǒng)主要檢測、控制要求

　　根據(jù)生產(chǎn)工藝要求瘸恼，系統(tǒng)控制以時間順序控制為主劣挫，通過檢測過濾器出水流量和進出水差壓值册养、陽床的鈉度和陰床的電導率控制整個生產(chǎn)過程的正常制水和再生拇蟋，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桶邑。整個水處理系統(tǒng)控制均由plc來完成鲁僚。

　　監(jiān)控水處理系統(tǒng)整個生產(chǎn)過程喉隙，包括各項水質參數(shù)许赃、設備的運行情況用堤，同時檢測控制各個閥門的啟閉狀態(tài)供辰，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客洁，另外自控系統(tǒng)通過上位機的管理功能描刹，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄存檔、報表打印等垢类。

　　3 系統(tǒng)選型及組成

　　基于系統(tǒng)以上檢測及控制要求婆崔，我們可以看出：系統(tǒng)控制以時間順序控制為主，開關量輸入輸出點比較多革襟，如果選用dcs系統(tǒng)來完成勢必造成投資浪費十卖，而且隨著plc自身技術的發(fā)展，其靈活的系統(tǒng)擴展與組成鸭嗡，通訊功能的完善和提高以及優(yōu)越的性價比俘伤，同時與ipc的方便連接，使得plc的應用領域越來越廣泛份氧。因此本系統(tǒng)設計選用plc為主完成數(shù)據(jù)采集和控制功能唯袄，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。結合國內外市場自控產(chǎn)品現(xiàn)狀并著重考慮系統(tǒng)的實用性和經(jīng)濟性半火，自控系統(tǒng)采用進口和國產(chǎn)設備相結合越妈，plc選用美國莫迪康的premium產(chǎn)品，流量計钮糖、液位計梅掠、電導儀、鈉度儀店归、ph計等傳感器選用優(yōu)質國產(chǎn)件阎抒，組態(tài)軟件采用國產(chǎn)組態(tài)王，以便與鍋爐控制系統(tǒng)互連消痛。系統(tǒng)組成框圖如圖2所示且叁。

　　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)內部各種閥門秩伞、水泵逞带、風機等設備的運行、停機等開關量信號進行采集烟渴，通過i/o接口送入plc吱台，作為設備狀態(tài)的參數(shù)姥憋，以便plc執(zhí)行控制。

　　模擬量數(shù)據(jù)采集：采集水溫苦爸、水質參數(shù)拼肥、流量、水位瑟扁、ph值等模擬量信號境仁。

　　（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(chǎn)工藝的自動控制匹氯。同時可在上位機對主要閥門的啟閉阿切、設備的啟停進行操作。系統(tǒng)仍保持就地操作功能谊蚣，該功能作為設備調試玲崩、故障檢修時使用吸辽，能通過現(xiàn)場手動/自動開關來進行切換职鸟。

　　（3） 設備智能化控制

　　通過軟件優(yōu)化設計能及早發(fā)現(xiàn)事故或故障的征兆藏斩，并及時提出處理預案躏结。

　　（4） 實時狰域、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)媳拴、生產(chǎn)情況、水量兆览、水質等數(shù)據(jù)屈溉，對實時參數(shù)進行動態(tài)顯示。歷史數(shù)據(jù)可按曲線方式顯示抬探。并能自動生成報表子巾、直接支持excel軟件。

　⌒⊙埂（5） 畫面顯示

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

　〉∫妗（6） 報警和事故處理

　　對設備參數(shù)超限仪搔、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，便下操作人員和維修人員及時處理团春。在發(fā)生緊急故障或報警預定時間內無應答時袄扛，將診斷結果進行分析，并執(zhí)行處理事故程序兔卤。

　」鸶丁（7） 報表打印和管理

　可管理整個水處理系統(tǒng)肥寺，對生產(chǎn)工藝進行24小時監(jiān)視，可按需記錄并打印生產(chǎn)工藝過程報表柱炼，可選擇班報表糯敢、日報表、月報表痒脊。
　
　∠姑帧（8） 系統(tǒng)組態(tài)和參數(shù)設置

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

　　5 結束語

　　該系統(tǒng)經(jīng)現(xiàn)場使用已近一年，使用情況良好闯捎，得到用戶的肯定和好評椰弊，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。

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