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1、补给水机械处理监控系统设计及开发摘 要随着我国经济发展，对电的需求也越来越大。电作为我国经济发展最重要的一种能源，主要是可以方便、高效地转换成其它能源形式。而在能源趋势逐渐严峻的今天，对于电站系统,提高给机组工作效率是提高能源利用效率的办法之一。然而只有对水进行适当的净化处理和严格的监督汽水质量，才能防止造成热力设备的结垢、腐蚀，避免爆管事故；才能防止过热器和汽轮机的积盐，以免汽轮机出力下降甚而造成事故停机，从而保证发电厂的安全经济运行。故而补给水机械处理监控系统作为提升锅炉效率保障设备安全稳定运行的重要环节，其重要性不言而喻。关键词 补给水，控制，处理目 录摘 要I1补给水单元处理监控系统设
2、计及开发11.1电动机控制回路的电气图11.1.1 通信连接11.1.2 动力电路11.1.3 控制电路21.2 设计紫金桥监控画面21.2.1 紫金桥组态软件简介21.2.2 监控画面设计41.2.3 I/O点设置61.2.4 监控软件点组态61.3 PLC程序设计71.3.1 编程软件STEP7-Micro/WIN简介71.3.2 程序设计81.4 完成紫金桥、PLC调试112 监控系统工作性能分析162.1 化学水意义162.2火力发电厂水处理的内容172.3控制过程说明173 创新实践训练总结19参考文献20- 21 -补给水机械处理监控系统设计及开发1补给水单元处理监控系统设计及开发
3、1.1电动机控制回路的电气图1.1.1 通信连接图1.1以太网通信连接示意图1.1.2 动力电路图1.2动力电路示意图1.1.3 控制电路图1.3控制电路示意图1.2 设计紫金桥监控画面1.2.1 紫金桥组态软件简介紫金桥监控组态软件是紫金桥公司在长期的科研和工程实践中开发的通用工业组态软件。紫金桥组态软件在实际应用中，以其可靠性、方便性和强大的功能得到用户的高度评价，用户已经广泛应用于石化、炼油、汽车、化工、冶金、制药、建材、轻工、造纸、采矿、环保、电力、交通、智能楼宇、仓储、物流、水利等多个行业和领域的过程控制、管理监测、现场监视、远程监视、故障诊断、企业管理、资源计划等系统。如图1.4即
4、为组态软件的基本功能。图1.4组态软件功能紫金桥组态软件主要特点如下： (1) 客户/服务器体系结构 紫金桥组态软件是真正的客户/服务器软件，同时支持分布式服务器和分布式客户端。一处定义，多处引用：在服务器端定义的点，可以同时在多个客户端上引用，减少组态工作量和避免数据的不一致性。支持多种组网方式，可以根据实际需要灵活搭建分布式结构，如以太网、串口、拨号网络、无线电台、GPRS、卫星网等多种连接方式，适应不同场合。 (2) 强大的数据库处理核心数据库服务器可以进行各种运算和数据处理，如量程变换、报警、历史数据记录、PID控制、流量累计等多种处理，支持数据库脚本，在核心级实施控制，满足控制的实时
5、需求。灵活的点参数结构，用户根据需要组态自定义点类型和点参数，满足个性化需求。(3) 可靠的冗余系统紫金桥组态软件支持双机/多机热备份，支持IO冗余、主机冗余、通讯冗余，系统可以智能检测不同类型的故障并自动进行响应的操作，确保系统安全可靠运行。 (4) 丰富的IO驱动紫金桥组态软件在长期的应用过程中，开发了数百种久经考验的IO通讯接口，支持各类智能仪表、智能模块、变频器、板卡、PLC和DCS。同时支持OPC、DDE等各类开放接口(5) 逼真的图形系统全面支持过渡色、透明色，支持各种图形画刷，真实再现生产流程，能设计出逼真的图形效果。系统预先定义了数百种标准图形，如泵、阀、仪表、管道、马达等，可
6、以大大缩短开发时间。用户也可以自定义图库，一劳永逸。(6) 功能强大的脚本系统系统支持多种触发形式的脚本，如键动作、数据刷新动作、条件动作、应用动作、窗口动作、对象动作，可以构建各类复杂系统。脚本采用类BASIC语言，简单实用，提供了功能丰富的预定义函数，支持间接变量、数组、循环和自定义函数。(7) 报表系统紫金桥组态软件本身提供了报表系统，可以支持紫金桥的各类运算和函数，还提供了报表函数，报表格式灵活，可以制出各类报表。提供EXCEL组件，可把紫金桥的各类（包括实时、历史、统计等）数据无缝嵌入EXCEL。(8) 丰富的组件对象可以直接在画面中插入各类Windows标准控件，如文本编辑框、下拉
7、框、列表框、表格、复选框等，全面支持各类ActiveX控件和OLE对象，提供各种功能组件如温控曲线、时间调度、自定义菜单等。(9) Web发布紫金桥组态软件通过Web发布，可以在Internet上授权访问，授权操作。可以使用Windwos自带的WebServer或紫金桥提供的WebServer，可以任意指定数据发布端口。客户端简单易用，用户无需降低IE浏览器安全级别，可直接浏览。(10) 周密的安全管理系统安全管理支持用户分组，用户继承所在组的全部权限，且可以定义拥有自己的私有权限。对窗口、配方、各种点、各种操作等都提供了完整的安全保护机制，只有授权用户才可以操作。11.2.2 监控画面设计本
8、次创新实践训练，我们的任务是关于火电厂补给水处理监控系统中对补给水机械处理监控系统的设计与开发。在经过了解工艺系统流程和收集资料之后，我们根据资料使用紫金桥软件制作了补给水处理系统的人机界面，其中包括高效过滤器和活性炭过滤器处理环节。如图1.5所示为机械处理的监控系统画面。图1.5机械处理监控系统画面过滤器监控系统的主要监视功能：l 设备状态监视，主要包括过滤器工作状态（过滤器所处的状态可通过图10中控制面板或过滤器罐体颜色看出）、相关阀和泵的运行状态；l 相关模拟量监视，包括反洗水箱液位、调节阀开度、入口管道流量及压力。过滤器画面主要控制功能：l 过滤器控制过滤器控制操作方法同生活消防水画面
9、中的过滤器控制（图8，9，10）。需要指出的是，反洗时间可以显示，反洗中可以跳步，可以延时。l 阀门控制在手动状态下，点击阀门，弹出相应对话框如图12。点击打开/关闭，开关过程阀门图标红绿闪光，全开变红色，全关变绿色，故障时变黄色l 泵控制点击泵弹出对话框如图13，点合闸/分闸，转机运行时图标红色旋转，分闸时图标变绿色，预合闸时图标耦合色，故障时图标变黄色。如图1.6为一号过滤器监控系统画面。图1.6一号过滤器监控系统画面1.2.3 I/O点设置表1 I/O设置表I/O点名称类型作用Q0.0数字I/O点检修Q0.1数字I/O点失效Q0.2数字I/O点运行Q0.3数字I/O点反洗Q0.4数字I/
10、O点备用Q0.5数字I/O点顺洗Q0.6数字I/O点正洗M0.0数字I/O点检修（故障信号） M0.1数字I/O点失效按钮M0.2数字I/O点运行按钮M0.3数字I/O点反洗按钮M0.4数字I/O点备用按钮M0.5数字I/O点急停按钮M0.6数字I/O点延时按钮M0.7数字I/O点跳步按钮M1.0数字I/O点启动M1.1数字I/O点停止M1.2数字I/O点故障排除信号M1.3数字I/O点启动（长信号）M1.4数字I/O点反洗（长信号）M1.5数字I/O点延时（长信号）M1.6数字I/O点延时时长M1.7数字I/O点检修计时M2.0数字I/O点顺、正洗长信号1.2.4 监控软件点组态1.3 PL
11、C程序设计1.3.1 编程软件STEP7-Micro/WIN简介PLC，也称之为可编程控制器，它的英文名一开始为Progralnmable controller，因此，在80年代之前，人们都简称它为PC。但到了90年代后，个人计算机兴起并逐渐发展起来，人们对计算机的简称也叫PC。所以，PC这名字就有些重复了，再加上可编程序的定义范围太广太大，所以，为了加以区别和限定，人们后来把可编程控制器定名为可编程序逻辑控制器，简称为PLC (Programmable Logic Controller) 。PLC现在可以实现的功能非常之多，但其实它最最早期的时候，是从最简单的继电器逻辑控制系统发展来的。继电
12、器诞生并开始应用于工业以来，就开始使用导线等将它同开关器件连接在一起，通过不同的连接方法和结构，组成用途不同的逻辑控制或者是顺序控制系统，以最终实现某些特定功能。在制造工业(主要是改变几何形状和机械性能为主)和过程工业(主要是物理变化和化学变化将原料转化成产品为主)中，有很多开关量的顺序控制，其顺序动作是按照逻辑条件进行的，也据此来设置连锁保护动作的控制和大部分离散量的数据采集。根据传统经验，在以前，这些都是通过气动或电气控制系统来实现的。随着微处理器、网络通信、人机界面技术的迅速发展，现场总线技术在工业自动化领域的普及，虽然大中型的单独的基于PLC的控制系统逐步减少，但实际上许多带有各自现场
13、总线通信接口的主站和分布式的智能化从站也都由PLC来实现。更何况PLC更向着小型化，强功能、无线和有线结合，智能控制的方面发展，PLC也由最初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据，加之与DCS、PID调节器、工业PC等技术相结合，使之不再是一种简单的控制设备，而且必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。编程软件STEP7-Micro/WIN是在个人计算机上运行,用于PLC编程的工具软件。具有编程、上传和下载程序、监控、调试、PLC诊断、参数设定等功能。西门子编程软件STEP7-Micro/WIN32/V3. 1、STEP7-Micro/WIN32/V4.0可以对S7-200的所有
14、功能进行编程,新版本STEP7-Micro/WIN32/V4.0向下兼容。CPU通过PC/PPI电缆或通过插在PG/PC上的CP5511或CP5611与PG/PC连接。21.3.2 程序设计1、系统启动、停止2、系统检修3、失效4、系统运行5、反洗（接上图）6.延时、跳步功能7、备用功能1.4 完成紫金桥、PLC调试如图1.7图2.5所示即为调试后的一号过滤器各个功能运行画面。1、运行图1.7一号过滤器系统运行画面2、停止图1.8一号过滤器系统停止画面3、失效图1.9一号过滤器系统失效画面4、备用图2.0一号过滤器系统备用画面5、反洗图2.1一号过滤器系统在反洗状态下反洗画面6、顺洗图2.2一号过滤器系统在反洗状态下自动进入顺洗画面7、正洗图2.3一号过滤器系统在反洗状态下自动进入正洗画面8、故障检修图2.4一号过滤器系统故障检修画面9、手动检修图2.5一号过滤器系统手动选择检修画面2 监控系统工作性能分析2.1 化学水意义热力系统中的水质是影响火力发电厂热力设备（锅炉、汽机等）安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化
