PLC在紙機堿回收蒸發工段的應用

　　DI模板主要用于顯示電機啟停和過載指示；DO模板用于控制電機啟停；AI模板主要用于對電動機電流、功率以及各測控點如溫度、壓力、流量、液位進行采樣顯示。DO模板在實際應用中為提高抗干擾能力和控制容量要通過中間繼電器隔離，由中間繼電器觸點去控制電氣設備（如接觸器etc）。模擬量輸入模板在使用前要通過跳線組態成本方案所需要的輸入方式。

　　各模板的型號、數量確定后，再選擇放置模板的框架的型號和數量以及電源的型號和數量。 終選用長為530mm的導軌。據模板的數量選取擇4個機架，考慮到成本問題而選取用了3個S7-300機架，1個S7-400機架，一個為主框架（含3個機架、一個S7-400機架、2個S7-300機架）放在蒸發主控制拒中，另一個遠程控制I/O框架（含一個S7-300機架）放在ET200蒸發控制柜中。

2控制措施

　　紙機堿回收控制中濃黑液在線測量一直是一個難題，而濃度控制是堿回收蒸發工段的 終控制目標，其控制效果的好壞對后續燃燒工段起著舉足輕重的作用，雖然濃黑液的濃度無法直接測量，但在本項目中可利用黑液的沸點在一定的壓力下隨其濃度的增大而升高的特性進行間接測量。即D= F（P，T）其中 D：濃度P：壓力T：溫度。為了使系統更穩定，對濃黑液的濃度和進效蒸汽實施串級控制方案。事實證明在對駐馬店遂平白云紙業的工程中不但效果穩定而且節能。如圖：

　　圖2   濃黑夜濃度控制方案

　　圖2 濃黑夜濃度控制方案

3軟件設計

　　本系統采用西門子公司的S7-300系列產品。在設計當中，根據設備測控點的情況和廠方用戶的要求，系統以S7314-2DP控制器為核心，通過PROFIBUS-DP總線與2個ET200M遠程站相連（如圖2 所示），用于采集現場儀表數據信息和控制算法的實現。在現場實際應用中，數字量輸入輸出，、模擬量輸入輸出都留有部分備用，已備系統將來擴充的需要。西門子公司的ET200系列是采用PROFIBUS-DP協議的分布式I/O，應用時，S7PLC作為DP主站，通過帶有集成DP接口的CPU315-2DP接到PROFIBUS總線，而ET200作為DP從站接到PROFIBUS。整個控制系統采用兩個控制柜（主柜和副柜）。S7主站、#1 ET200M從站放在主柜，采集系統的模擬信號；#2 ET200M從站放在副柜，用來采集工段的電動機執行機構閥位反饋信號及輸出執行機構的驅動信號。系統采用主站加從站的結構，可使系統造價降低，并且擴展靈活。

　　據本工段的工藝特點和工藝要求，我們編制了采樣子程序，該程序主要用于對所設測控點的溫度壓力流量進行信號采樣；受外界影響，在不同時刻所采樣的信號精確度不夠高，為此我們又編制了濾波子程序，以及PID控制程序和量程轉換子程序、電機啟停子程序、設備間連鎖子程序等。

4人機界面操作系統（HMI）

　　這部分主要由操作站、工程師站和打印機（外部設備）組成，實現人機接口。它的主要功能是集中各分散過程控制裝置送過來的信息，通過監視和操作，把操作和命令下送到各分散控制裝置。工業控制PC以Wincc作為人機界面，并分別設置了操作員站和工程師站。操作員站（OPU）用于畫面顯示、報警、泵和電機的手/自動啟停以及現場各被控參數的采集、顯示和控制，而工程師站（ENG）用于工程師對生產現場的監視、打印報表以及對工藝參數和控制器參數的修改等。操作員站和工程師站的畫面組態軟件選用SIEMEN公司的WINCC完成用戶二次軟件開發。PC的主要功能是顯示工藝流程、電機及閥門等的運行狀態及控制、故障報警、故障發生的部位及其處理方法；顯示溫度、液位等模擬量，并能通過打印機打印。WINCC是西門子公司專門為過程控制和現場監控開發的監控系統軟件，本系統分別制作了蒸發工段一、蒸發工段二個工藝畫面，畫面中的各參數的設定都是隨著PLC的改變而改變的。工作人員可以通過這些畫面監控各個電動機的運行和池中液位的高低，而且可隨時根據系統運行狀況而直接控制電動機的運行。

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　　圖3 蒸發工段工藝圖