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摘要：随着社会的发展，我国的科学技术发展迅速，电力作为新能源之一，既属于环保能源也属于可再生能源，因此电厂发电的整个项目工程也是越来越受各个部门单位和社会重视。电厂各个系统中，化学水处理系统直接关系到电厂正常运行的进度和发电质量，随着发电机组容量和设备参数的不断提高，以往传统的电厂化学水处理技术已经不能满足需要，因此PLC控制则逐渐应用到电厂化学水处理系统中，本文阐述了电厂化学水处理的系统流程，解释了PLC控制的具体概念和实际应用流程，最后讲到了PLC控制在电厂化学水处理系统中的实际应用，体现了PLC控制在电厂化学水处理系统中不可替代的功能和作用。
关键词：PLC控制；电厂；化学水处理系统
引言
随着人们生产生活水平的提高，对电量的要求也随之增高，因此电厂发电机组的容量也在不断增高，这就对化学水的质量要求特别高，因此投入自动控制系统是保证化学水处理质量的关键。因为电厂化学水处理系统的过程相当复杂，对控制系统的要求也就相对较高，在这种情况下投入使用PLC控制势在必行，而且就目前的科技水平，PLC控制是相对比较科学而且稳定的控制系统。
1 PLC控制的具体概念和实际应用流程
1.1 PLC控制的具体概念
PLC控制又叫可编程控制逻揖器，可以说PLC就像一台计算机，可以通过编辑程序来达到控制的功能，既可以接受外部传来的信息，经过对信息的加工分析后，还可以输出给其他设备。PLC控制系统包括中央处理单元又叫CPU，输入电路，输出电路，程序编辑器，系统程序存储器以及电源开关。
1.2 PLC控制的实际应用流程
PLC 控制首先需要通过程序编辑器编辑好程序使中央处理单元 CPU 理解要执行并完成的程序功能，当中央处理单元 CPU 接收到信息就会根据指令对信息进行存储并分析，然后又会根据指令要求将信息传达出去。这个过程中最关键的中央处理单元，既需要快速的接受和传递信息，还要运行各种计算和命令，将信息进行分析分类存储还要转化成人类可以读懂的数字或者文字，简单来说 PLC 控制就相当于一套完全自动化的控制系统。
2 PLC及其程序设计
某电厂化学水处理系统基础设备具有良好的可控性，利用PLC和工业控制计算机对其进行实时监控管理。采用1台主站加3台现场IO分站通过PROFINET通讯的系统控制方案。主站采用西门子公司的SIMATIC S7-1500系列CPU 1513-1 PNCPU，分站采用西门子公司的SIMATIC ET200S系列IM 151-8 CPU PN/DPIO模块。现场3套IO分站依次为#1补给水处理单元、#2补给水处理单元、#3凝结水处理单元。
2.1 SIMATIC S7-1500、SIMATIC ET200S硬件组成及编程概要
可编程序控制器SIMATIC S7-1500和SIMATIC ET200S都采用标准的模块式结构，电源、CPU、各种I/O模件都插在一块母板上，并可以根据不同的I/O点数增加扩展母板，输入、输出模件和存储器的精细分级，使得这种装置具有较强的配置适应能力；通过通讯处理器和局部网，可方便地实现PLC之间及与计算机的通讯。SIMATIC S7-1500和SIMATIC ET200S的编程语言是TIA PORTAL，有3种表达方法，即控制系统流程图CSF，梯形图LAD和语句表STL。TIA PORTAL的最大特点是实现了全集成化，并提供大量标准功能块如乘法功能块FB242、通讯功能块FB244等。TIA PORTAL有5种块类型，即组织块（OB）、程序块（PB）、顺序块（SB）、功能块（FB）和数据块（DB），其中组织块（OB）用以管理用户程序，形成了操作系统和控制程序之间的接口，所有其它类型块在此被调用执行。功能块（FB）用于实现反复调用或者特别复杂的程序功能，这些功能块可以是系统以标准功能块的形式提供的，也可以由用户自己编制。本方案中主站控制点数为DI：106、DO：54、AI：20、AO：7，IO分站控制点数都为DI：67、DO：34、AI：20、AO：7；每套需要预留20%备用点数的具体配置如下：
2.2 SIMATIC S7-1500大型程序的设计
S7-1500编程用的块的总数最多为6000个，数据块最大5 MB，FB、FC、OB最大512 KB。用于程序的工作存储器5MB，用于数据的工作存储器1MB。插槽式装载存储器（SIMATIC 存储卡）最大2GB，可存储项目数据、归档、配方和有关的文档。S7定时器、计数器分别有2048个，IEC定时器、计数器的数量不受限制。位存储器（M）16 KB。I/O模块最多8192个，过程映像分区最多32个，过程映像输入、输出分别为32KB。每个机架最多32个模块。S7-1500采用当前最快的背板总线和高效的传输协定，保证了快速信号处理，点到点的反应时间不到500us。在TIA Portal中组态 CPU/接口模块时，启用参数“允许通过用户程序重新组态设备，安装ET200S的GSD文件，在硬件组态时添加正确的GDS文件至网络中并分配地址。为ET200S分站创建全局DB数据块，在该DB块中创建合适的PLC数据类型。，再根据通讯处理器填写一些必要的参数如接口、作业号等，从而实现数据通讯功能。按照通讯处理器分配的数据位，定义3台PLC之间需要传送的数据。根据生产工艺流程要求及操作规范，充分利用其它功能块及I/O模块传送的数据，实现系统的自动控制及无扰切换功能。
3 PLC控制在电厂化学水处理系统中的应用
目前，我国国内在电厂化学水处理系统中已经广泛的采用了可编程控制逻揖器PLC控制技术，因为PLC控制有多种自动化控制功能，而且操作简单，不需要专业的技术人员就可以操作，加上PLC运行稳定，不像传统控制系统那样功能受限，功能随时可以根据现场作业要求增加或者减少，因此PLC控制深受电厂工程技术人员的喜爱，大多数情况下PLC控制在电厂化学水处理系统应用中体现出的各种主要功能如下：
3.1控制功能
PLC控制有特别强大的控制功能，因为各个输入输出电路都是单独的，因此可以再不受任何干扰和影响的情况下同时控制多个对象，而且反应速度特别快，不会因为控制对象的增多而减慢速度，如图2所示为实际电厂化学水处理系统中需要控制的对象，足以体现PLC强大的控制功能。
3.2操作简便
PLC控制虽然有特别强大的控制功能，但实际操作却非常简单，不需要专业的技能，对操作人员要求特别低，而且PLC有多重控制模式，可根据实际需要切换相对应的控制模式。
3.3运行稳定
由于PLC采用了各种屏蔽和隔离的措施，因此不会受到外界干扰，整个运行过程中非常稳定，并且可以长时间不间断运行，基本可以保证平均无故障运行时间达到2万个小时。
3.4程序控制的可编辑性
最为关键的是PLC控制的程序可以根据要求随时编辑或者改写，根据程序的要求可以制作成不同程序的模块，包括各种专业功能的模块，用户可以根据需要自行选择不同程序的模块，再惊醒组装，从而达到需要的指令要求或者控制要求，从而可以组装成各种功能的控制系统。
结语
综上所述，可编程控制逻揖器PLC控制技术既可以完成传统控制系统的功能，同时PLC控制器还可以运行逻辑运算功能，实现控制控能，信息处理功能，以及监督管理功能，保证电厂化学水处理系统安全稳定的进行，同时有效的保证了电厂整个水循环系统的正常运行和工作，保证了电厂高效率的工作环境，因此PLC控制在电厂化学水处理系统中具有非常大的利用价值和研究意义。
参考文献
[1]郭芳,辛建全.PLC在电厂化学水处理系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(22).
[2]贾静仪.基于PLC的电厂化学水系统集中控制的实现[J].资源节约与环保,2016(06).
[3]何国西.现场总线在PLC和工控机控制系统中应用方案比较.工业控制计算,2003.
论文作者:姜永锡
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
标签：电厂论文; 水处理论文; 功能论文; 化学论文; 程序论文; 系统论文; 控制系统论文; 《基层建设》2017年第26期论文;