PLC在電廠膠球清洗系統(tǒng)中的應用
隨著電廠單元機組規(guī)模的日趨大型化叶偶,對自動化水平的要求也越來越高跃渠。火力發(fā)電廠凝汽器膠球清洗控制系統(tǒng)的投運,可使熱力系統(tǒng)安全锯运、經(jīng)濟運行沛四。
以F1-60MR可編程序控制器為核心組成的電廠膠球清洗PLC控制系統(tǒng),改善了以往分離元件控制系統(tǒng)安全蛔颖、可靠性差的弱點糊晋,在現(xiàn)場實施中體現(xiàn)了以下優(yōu)點:首先是運算器、控制器政拾、存儲器三大部件被簡化际器,輸入、輸出組件功能強贸桶。采用了多種專用接口舅逸,以適應各種工業(yè)用途的控制對象桌肴。本控制系統(tǒng)使用了功能表圖、繼電器邏輯琉历、符號語言坠七、專用語句等進行程序控制,編程直觀旗笔、易于掌握彪置。可編程控制器以編程軟連接的方式换团,代替了大量的硬連接電器悉稠,從而簡化了電路結構,更具有在線修改功能艘包。F1-60MR有36個輸入點的猛、24個輸出點,可進一步擴充想虎,最多可擴至120點卦尊。
其次,可編程序控制器的一個優(yōu)點是可靠性高桶悍。工業(yè)生產(chǎn)一般要求控制設備具有很強的抗干擾能力乐跺,能在惡劣環(huán)境下可靠地工作。F1-60MR在硬件上采用了模塊式結構讼逐,有利于查找故障并及時修復症忽。此外還采用了隔離、屏蔽等防干擾措施凸翩,有較強的自診斷功能牙晰,可檢測出計算機的CPU、存儲器異常及程序錯誤等肪麦。
1 膠球清洗工作原理及現(xiàn)場要求
電廠凝汽器水側換熱面上污垢的積聚较谣,不僅惡化了真空,降低了汽輪機的熱效率孩最,而且會引起銅管腐蝕趾赡、泄漏,嚴重時會威脅汽輪機的安全運行眯找。尋求最有效的方法防止凝汽器管側換熱面積聚污垢和在已結垢的情況下尋求理想的清洗方法好勤,就成了各國動力工作者的一個課題。
電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制系統(tǒng)可在機組運行過程中不需改變負荷的情況下進行工作啼染,而且有能耗小宴合、效果好、設備簡單提完、操作方便等優(yōu)點形纺。
電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)如圖1所示。密度與水相近的海綿膠球(用天然橡膠或合成樹脂制成)裝入球室后徒欣,啟動膠球泵可以將膠球用比循環(huán)水壓力高的水流送入凝汽器水室逐样。膠球直徑雖比銅管內徑大1~2mm,但因是多孔柔軟的彈性體打肝,很容易被水流帶入銅管脂新,并被壓縮成卵形。膠球在行進過程中抹去管壁上的污垢粗梭,流出管壁時争便,依靠自身的彈力彈掉表面的污垢,并隨循環(huán)水流入收球室断医,然后被膠球泵重新送入凝汽器滞乙。
圖1 電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)圖
現(xiàn)場既要求保證除垢效果,又要保證收球率葡谅,使其不低于90%脱处。
2 控制系統(tǒng)軟、硬件設計及調試
電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制括柿,其工作狀態(tài)可分為反洗態(tài)忍抗、清洗態(tài)、收球態(tài)及故障饲丢「断茫控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障(主要是執(zhí)行機構)應立即采取必要的保護措施同時故障指示燈亮,待運行人員進行必要的維護后蜻弧,消除設備故障超默,重新投入運行。
根據(jù)電廠運行需要幸持,本設計具有手動苟暗、手控和程控三種方式。手控是對熱力系統(tǒng)進行由反洗(或清洗)狀態(tài)開始“反洗→清洗→一次收球→暫痛ㄆ觯→二次收球→反洗”的程序控制過程韭寸,啟動手控只進行一次循環(huán),最后回到反洗狀態(tài)荆隘。而根據(jù)現(xiàn)場情況可選擇程控運行方式恩伺,啟動按鈕后控制系統(tǒng)進行周而復始的循環(huán)。手動方式主要用于調試維修階段椰拒。各種運行方式的相互切換都可以在反洗或清洗狀態(tài)下進行晶渠。反洗、清洗及收球時間可根據(jù)運行人員要求通過編程器設定燃观。
系統(tǒng)在程控或手控運行方式且處于清洗過程時褒脯,若出現(xiàn)收球網(wǎng)前后差壓越限便瑟,系統(tǒng)自動轉入收球狀態(tài),進行反洗番川,這樣可以清除附在收球網(wǎng)上的污物到涂,保護收球網(wǎng)。
控制框圖如圖2所示颁督。圖中位置反饋信號到達時間是根據(jù)設備動作時間確定的践啄,具體根據(jù)執(zhí)行機構結合現(xiàn)場情況進行設定,如開關網(wǎng)計時器設定為90s沉御。
圖2 電廠凝汽器膠球清洗控制框圖
收球率作為衡量電廠凝汽器膠球清洗PLC控制的一項重要指標小愚,是設計時必須考慮的問題。導致收球率低的原因主要有:①循環(huán)水中雜物多芋甸,這可以通過改善一绪毅、二次濾網(wǎng)來解決;②設備缺陷曼散,如膠球經(jīng)過的地方有死角茁升、盲孔、串縫和回流區(qū)污兄、銅管伸出管板過多或管壁有局部壓痕鹰泡,收球網(wǎng)設計不當?shù)龋@些在選購安裝時應充分考慮午四;③清洗閥叛冠、出口閥、膠球泵的關停次序對收球率也有影響支礼,順序把奢、時間應結合實際情況進行選定。這樣才能達到良好的效果滨溉。
膠球清洗和反洗時間根據(jù)現(xiàn)場要求通常為幾十min甚至幾h什湘,F(xiàn)1-60MR的定時器T最大計時時間為999s,大約是16.5min晦攒。這樣滿足不了現(xiàn)場要求闽撤。本控制系統(tǒng)采用了計數(shù)器C與定時器T聯(lián)合計時的方法,計時范圍為999×999s脯颜,解決了計時時間問題(見圖3)哟旗。另外,F(xiàn)1-60MR的定時器可以重復使用栋操,只要正確送入K值即可闸餐。
圖3 清洗及一次收球計時梯形圖
硬件上,可編程控制器的9路輸入用作執(zhí)行機構的位置反饋信號矾芙,16路輸入作為手動控制信號及試燈舍沙、系統(tǒng)復位近上、差壓報警、手程控選擇等拂铡。輸出4路作為運行狀態(tài)指示戈锻,另外10路是位置指示,剩下10路是指令輸出首潮。
收球網(wǎng)位置反饋比較特殊,反饋信號間斷送出滚讼,使狀態(tài)容易混亂剑学,所以在此加了一個定時器T554。
3 結論
可編程序控制器F1-60MR在電廠膠球清洗系統(tǒng)中的運行绊域,效果好膨溃,充分顯示出其功能較強、構造簡單湘都、可靠性高等特點肠祭。系統(tǒng)運行情況良好,狀態(tài)正常旱唧,達到了預期目的螺啤。
在運行過程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場對電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制的投運是定時定次的恤鞭,也就是根據(jù)熱力系統(tǒng)結垢程度定時定次數(shù)啟動淌踢。這樣在今后設計中就可以把手控、程控合二為一牧愁。設定一個循環(huán)次數(shù)就可滿足要求素邪。
(摘自(暫不可見))
以F1-60MR可編程序控制器為核心組成的電廠膠球清洗PLC控制系統(tǒng),改善了以往分離元件控制系統(tǒng)安全蛔颖、可靠性差的弱點糊晋,在現(xiàn)場實施中體現(xiàn)了以下優(yōu)點:首先是運算器、控制器政拾、存儲器三大部件被簡化际器,輸入、輸出組件功能強贸桶。采用了多種專用接口舅逸,以適應各種工業(yè)用途的控制對象桌肴。本控制系統(tǒng)使用了功能表圖、繼電器邏輯琉历、符號語言坠七、專用語句等進行程序控制,編程直觀旗笔、易于掌握彪置。可編程控制器以編程軟連接的方式换团,代替了大量的硬連接電器悉稠,從而簡化了電路結構,更具有在線修改功能艘包。F1-60MR有36個輸入點的猛、24個輸出點,可進一步擴充想虎,最多可擴至120點卦尊。
其次,可編程序控制器的一個優(yōu)點是可靠性高桶悍。工業(yè)生產(chǎn)一般要求控制設備具有很強的抗干擾能力乐跺,能在惡劣環(huán)境下可靠地工作。F1-60MR在硬件上采用了模塊式結構讼逐,有利于查找故障并及時修復症忽。此外還采用了隔離、屏蔽等防干擾措施凸翩,有較強的自診斷功能牙晰,可檢測出計算機的CPU、存儲器異常及程序錯誤等肪麦。
1 膠球清洗工作原理及現(xiàn)場要求
電廠凝汽器水側換熱面上污垢的積聚较谣,不僅惡化了真空,降低了汽輪機的熱效率孩最,而且會引起銅管腐蝕趾赡、泄漏,嚴重時會威脅汽輪機的安全運行眯找。尋求最有效的方法防止凝汽器管側換熱面積聚污垢和在已結垢的情況下尋求理想的清洗方法好勤,就成了各國動力工作者的一個課題。
電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制系統(tǒng)可在機組運行過程中不需改變負荷的情況下進行工作啼染,而且有能耗小宴合、效果好、設備簡單提完、操作方便等優(yōu)點形纺。
電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)如圖1所示。密度與水相近的海綿膠球(用天然橡膠或合成樹脂制成)裝入球室后徒欣,啟動膠球泵可以將膠球用比循環(huán)水壓力高的水流送入凝汽器水室逐样。膠球直徑雖比銅管內徑大1~2mm,但因是多孔柔軟的彈性體打肝,很容易被水流帶入銅管脂新,并被壓縮成卵形。膠球在行進過程中抹去管壁上的污垢粗梭,流出管壁時争便,依靠自身的彈力彈掉表面的污垢,并隨循環(huán)水流入收球室断医,然后被膠球泵重新送入凝汽器滞乙。
圖1 電廠凝汽器膠球清洗系統(tǒng)圖
現(xiàn)場既要求保證除垢效果,又要保證收球率葡谅,使其不低于90%脱处。
2 控制系統(tǒng)軟、硬件設計及調試
電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制括柿,其工作狀態(tài)可分為反洗態(tài)忍抗、清洗態(tài)、收球態(tài)及故障饲丢「断茫控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障(主要是執(zhí)行機構)應立即采取必要的保護措施同時故障指示燈亮,待運行人員進行必要的維護后蜻弧,消除設備故障超默,重新投入運行。
根據(jù)電廠運行需要幸持,本設計具有手動苟暗、手控和程控三種方式。手控是對熱力系統(tǒng)進行由反洗(或清洗)狀態(tài)開始“反洗→清洗→一次收球→暫痛ㄆ觯→二次收球→反洗”的程序控制過程韭寸,啟動手控只進行一次循環(huán),最后回到反洗狀態(tài)荆隘。而根據(jù)現(xiàn)場情況可選擇程控運行方式恩伺,啟動按鈕后控制系統(tǒng)進行周而復始的循環(huán)。手動方式主要用于調試維修階段椰拒。各種運行方式的相互切換都可以在反洗或清洗狀態(tài)下進行晶渠。反洗、清洗及收球時間可根據(jù)運行人員要求通過編程器設定燃观。
系統(tǒng)在程控或手控運行方式且處于清洗過程時褒脯,若出現(xiàn)收球網(wǎng)前后差壓越限便瑟,系統(tǒng)自動轉入收球狀態(tài),進行反洗番川,這樣可以清除附在收球網(wǎng)上的污物到涂,保護收球網(wǎng)。
控制框圖如圖2所示颁督。圖中位置反饋信號到達時間是根據(jù)設備動作時間確定的践啄,具體根據(jù)執(zhí)行機構結合現(xiàn)場情況進行設定,如開關網(wǎng)計時器設定為90s沉御。
圖2 電廠凝汽器膠球清洗控制框圖
收球率作為衡量電廠凝汽器膠球清洗PLC控制的一項重要指標小愚,是設計時必須考慮的問題。導致收球率低的原因主要有:①循環(huán)水中雜物多芋甸,這可以通過改善一绪毅、二次濾網(wǎng)來解決;②設備缺陷曼散,如膠球經(jīng)過的地方有死角茁升、盲孔、串縫和回流區(qū)污兄、銅管伸出管板過多或管壁有局部壓痕鹰泡,收球網(wǎng)設計不當?shù)龋@些在選購安裝時應充分考慮午四;③清洗閥叛冠、出口閥、膠球泵的關停次序對收球率也有影響支礼,順序把奢、時間應結合實際情況進行選定。這樣才能達到良好的效果滨溉。
膠球清洗和反洗時間根據(jù)現(xiàn)場要求通常為幾十min甚至幾h什湘,F(xiàn)1-60MR的定時器T最大計時時間為999s,大約是16.5min晦攒。這樣滿足不了現(xiàn)場要求闽撤。本控制系統(tǒng)采用了計數(shù)器C與定時器T聯(lián)合計時的方法,計時范圍為999×999s脯颜,解決了計時時間問題(見圖3)哟旗。另外,F(xiàn)1-60MR的定時器可以重復使用栋操,只要正確送入K值即可闸餐。
圖3 清洗及一次收球計時梯形圖
硬件上,可編程控制器的9路輸入用作執(zhí)行機構的位置反饋信號矾芙,16路輸入作為手動控制信號及試燈舍沙、系統(tǒng)復位近上、差壓報警、手程控選擇等拂铡。輸出4路作為運行狀態(tài)指示戈锻,另外10路是位置指示,剩下10路是指令輸出首潮。
收球網(wǎng)位置反饋比較特殊,反饋信號間斷送出滚讼,使狀態(tài)容易混亂剑学,所以在此加了一個定時器T554。
3 結論
可編程序控制器F1-60MR在電廠膠球清洗系統(tǒng)中的運行绊域,效果好膨溃,充分顯示出其功能較強、構造簡單湘都、可靠性高等特點肠祭。系統(tǒng)運行情況良好,狀態(tài)正常旱唧,達到了預期目的螺啤。
在運行過程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場對電廠凝汽器膠球清洗的PLC控制的投運是定時定次的恤鞭,也就是根據(jù)熱力系統(tǒng)結垢程度定時定次數(shù)啟動淌踢。這樣在今后設計中就可以把手控、程控合二為一牧愁。設定一個循環(huán)次數(shù)就可滿足要求素邪。
(摘自(暫不可見))
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