张韩宁
西安热电有限责任公司 陕西 西安710086
[摘要] 本文首先对火电厂锅炉补给水程控系统以前常用的几种控制方案进行了分析比较 ,提出了一种可靠、实用、经济的控制方式，并成功的应用于实际的锅炉补给水工程中。然后着重介绍了监控软件的选用、锅炉补给水处理控制工程中监控画面的设置和控制功能的实现。以及PLC的选用、组态和联网。通过对几段典型梯形图程序的分析，介绍了如何应用PLC的梯形图程序实现补给水处理工艺的自动运行。还提出了一些利用监控软件和PLC软件的方法，改进或弥补实际工艺系统在自动控制上的缺陷，使锅炉补给水控制系统运行得更加完善。最后还提出了应用网络控制技术，改进整个电厂辅机系统控制方式的方法和设想。
[关键词] PLC;工业监控软件;自动控制;
1.控制方案的确定
控制系统的设计方案是保证一个控制系统功能的重要环节。完善的设计方案能够避免调试、运行过程中的大量修改，减少工作量，保证系统的稳定运行，并且能节约生产成本，给企业带来良好的经济效益。有缺陷的设计方案有可能造成大量返工和浪费，使系统性能降低，甚至导致整个系统无法正常运行。我厂以前对火力发电厂锅炉补给水控制系统的设计方案是根据微型计算机、通讯技术、PLC技术的发展，逐渐完善起来的，从80年代对石横电厂水程控采用的矩阵板+继电器逻辑的控制方案，到90年火电厂水程控开始采用 PLC加控制盘、仪表盘的控制方案，经过近多年年的设计经验的积累和技术人员对工业计算机的研究和提高，下面就以上所述几种控制方案进行详细描述和比较,并提出一个打破传统的新型控制方式。
2.控制方案的实施
2.1化学除盐系统
生水经高效过滤器滤去水中杂质后送入阳床，经阳离子交换除去钙、镁、钠、铁等阳离子再送入除碳器，除去水中二氧化碳；再送入阴床，通过阴离子交换树脂，除去水中强酸根、碳酸根及硅酸根等；再经混床进一步除去各种溶解性杂质后送入除盐水箱，经除盐水泵送入主厂房凝结水储水箱，补入凝汽器。
2.2 酸碱系统
酸碱系统是指化学除盐系统中各种离子交换器再生用酸碱的贮存和计量设备。高位酸液储存槽中的酸液，根据需要通过酸计量箱，喷射器分别送入阳床或混床，对失效的阳离子交换树脂进行再生。高位碱液储存槽中的碱液，根据需要通过碱计量箱，喷射器分别送入阴床或混床，对失效的阴离子交换树脂进行再生。
2.3压缩空气系统
压缩空气系统一般由两台空气压缩机、两个贮气罐，为系统中的气动阀门提供0.4~0.9Mpa压力的气源。
2.4中和系统
此系统根据电厂情况而定，如无全厂废水集中处理系统，则酸碱中和池是必要的，它将水处理系统中产生的废液通过加适量的酸或碱中和后再排放，以免对环境造成污染。
3.监控系统软件的选择
目前的监控软件有很多种，我们自己用过的主要有四种：美国GE公司的INTOUCH软件，Intellution公司的iFIX软件，Siemenes公司的WinCC软件和北京亚控公司的Kingview软件。亚控公司的Kingview由于才开发不久，很多设备驱动程序不完善，WinCC是专门与Siemenes公司的PLC配套的软件，而Wonderware公司和Intellution公司是专门从事监控软件的老牌大公司，在世界监控软件市场占领了绝大部分份额，iFIX的特点是画面颜色丰富，但配置复杂，画面之间切换缓慢。
INTOUCH5.6虽然只有32种色彩,但定义方便，画面切换迅速，报表功能也比较强，内部按扭形式多样，安全锁采用硬件狗结合软权的形式，最主要的特点是一个标记名（Tag）点可以分成16个离散量点，这样我们可把预计要采用的无限点版本改用256点，可节约软件费用。所以最终选用了INTOUCH监控软件。从以上控制系统的结构不难看出该系统的控制方式主要为主控室集中监控和就地操作盘控制。
4.控制室集中监控：
LCD操作员站与上位计算机用一根双绞线屏蔽电缆与PLC进行通讯。运行人员利用LCD上的监控画面可以对系统监视与控制操作，LCD画面能够显示工艺流程、测量参数、设备运行工况；能以不同颜色显示参数越限报警及控制对象故障（信号报警功能）；能打印测量参数、报警信号等（记录仪功能）。
4.1 就地操作
在系统工艺设备附近，设有就地操作箱。操作箱设有远控/解列/手动开转换开关，便于设备自动投运前的调试及运行过程中当PLC系统发生故障后设备继续运行。
4.2LCD控制功能及控制画面的设置
锅炉补给水控制系统的监控画面的设置 应该力求操作简洁实用，显示清晰，切换方便、迅速。根据以上原则，共设置一个主画面，及若干分画面(见 附:监控画面图1~7)。他们分别为：
1）系统主画面；2）高效过滤器画面；3）1#一级除盐画面；4）2#一级除盐画面；；5）3#一级除盐画面；6）混床画面；7）酸碱系统画面；8）室外水箱及除盐水泵画面9）压缩空气系统；10）中和水池系统画面；11）模拟操作台画面；以及报警窗、实时数据趋势、历史数据趋势、报表生成及打印等画面，另外在画面顶部设有各画面切换按扭，在当前显示的任何画面中，可方便迅速的切至另一画面。各个单元设备皆设程控、成组、手动、解列四种控制方式，另外还有运行、再生（清洗）、失效、备用四种运行工况，另外对于再生状态，还增设了选步、转程控和故障忽略等功能。下面就各按扭的功能分别作出说明：
程控：在LCD操作员站上，经PLC对设备进行控制。系统按照控制程序和系统工况条件，自动顺序完成全套工序。
5.调试中出现的问题及改进
工艺系统中，清水泵、中间水泵等离心式水泵出口的阀门均为手动门，这些水泵运行规程为：启动时，先要关闭出口门，在泵启动后，再慢慢开启出口门，当它为手动时，严重制约了整个系统的自动运行，即每次程序走到开泵步序时，要运行人员去就地开启泵后才能往下执行。所以建议设计院把这些门该为气动门或电动门，并纳入自动步序表中，最好把中间水泵出口门改为调节门，其开度可根据中间水箱液位自动调节，这样可避免运行时中间水箱被打空现象。各离子交换器的失效与否，主要根据其出口的仪表判断，倘若在线仪表不准确或故障时，我们在软件中增加了以下判断条件：在控制程序中自动累计出各离子交换床的投运时间，若投运时间达到经验失效时限时（如：阴阳床一般48小时），即可判断为失效。自动累计出各离子交换床的制水量，若其制水量已达到经验失效值时，既可判断为失效。
结语:PLC配合计算机以及网络技术的应用将电厂化水处理系统的自动化水平提高到一个前所未有的高度，不但大大减轻了运行人员的劳动强度和减少了运行人员的数量，而且对锅炉系统的安全、可靠的运行提供了有力的保障.将来 还可以应用“智慧工厂”的理论，将已集中监控的辅机系统与电厂DCS系统或者工厂管理信息系统网（MIS）联网。辅机系统的可编程序控制器PLC与上位机LCD，通过INTERNET网与电厂DCS系统、工厂管理系统联网，在中央控制室甚至管理者办公室都可以观察、监视整个电厂的运行工况，网络技术与自动控制技术这样有机的结合，相辅相成，使整个电厂的管理、运行、监控完全透明，更加确保电厂优质、安全、可靠、经济的运行。这势必给整个自动化产业带来更广阔的发展前景.
参考文献：
[1]火电厂补给水处理系统中工业监控软件应用[J].冯德群,李潼,王晗.电力自动化设备.2007(06)