欧姆龙CP1L-M在莱钢调水处理厂的研究与应用

1.引言 
   随着炼铁、炼钢生产规模的不断扩大，循环水的用量明显增加，必须建造大型生产用水处理厂；大量的水处理设备需要高性能、高可靠性、体积小、价格低、具有强大的运算功能、易于实现复杂控制功能等优点的计算机控制系统来实现，生产线采用计算机控制后可以大幅度提高水处理的产量、质量，提高设备使用寿命，节约能源，降低工人劳动强度，改善操作环境。
2.系统组成
2.1 调水处理厂工艺概述
    莱钢调水处理厂生产线共有两个大型水池，主要控制6台循环泵、18台通风机、2台回用水潜污泵、2台立时渣浆泵、5台电磁阀、5台止回阀、2台减压阀、4台加氯机、6台吸泥泵；设计生产总用水量30987m3/h,生产水循环利用率92.63%。通过加氯机和吸泥泵实现供水的过滤和净化。每个水池设有3台给水泵供水，两用一备，正常两台给水泵供水运行，当水位降到低水位或运行水泵故障时，自动启动一台备用给水泵，当水位到达高水位时，停止备用水泵；单击手动启停给水泵时，通过现场按启泵、停泵按钮，实现给水泵的启动/停止控制。
2.2 系统组成
    调水处理厂自动控制系统采用欧姆龙CP1L-M系列PLC硬件组成基础自动化系统。采用CX-Designer监控软件，编程软件采用CX-Programmer，采用WINDOWS XP作为系统平台界面，组成计算机化的操作系统，实现人机通讯。控制器与上位机之间采用串口进行通讯。系统增加了两块CP1W-40EDR扩展单元，增强了控制系统的控制能力。
3.主要控制功能
3.1 循环泵逻辑控制
    水处理控制2个水池、2个清水池、2个回用水池、2个加氯间、3个加矾间等水容器的进、出水循环泵，每个水池有3个给水泵供水。实现整个生产循环水供应。循环水泵电机控制原理相同，仅以1#循环泵为例介绍。
    1#循环泵有水泵电机4－1、水泵电机4－2、水泵电机4－3共有三台水泵。
操作模式为机旁操作、集中操作。
    机旁操作:操作员在现场操作箱上直接进行操作，通过启动、停止按钮实现单个电机的启动运行、停止。
    集中操作:通过上位机监控画面进行操作,又分为手动和自动两种模式。
    手动方式： 操作员通过监控画面操作相应水泵，当水泵投用时，操作员可在画面上启停该水泵。当水泵备用时，水泵不能通过画面启停。
    自动方式： 两台工作泵4-1和4-2同时运行,当工作泵发生故障时,备用泵4-3自动投入运行,同时将故障信号送入操作室。吸水井达到zui低水位时（-3.8m）水泵自动停泵,并发出报警信号。
    #1水池实现液位LT101高、低液位报警。
3.2过程控制和监控
    实现了重要水流量、液位、温度的过程单回路控制，使控制参数稳定在生产要求的控制范围内。以加氯流量控制为例，采用单回路控制。
    使用监控画面实现对循环水系统运行状态进行监视，强制动作，及动态画面显示，趋势画面显示，报警/历史记录等功能。
4.应用效果
    系统自2004年5月投入在线运行以来，取得良好的控制效果：参数控制精度在99%以上，全自动运行率在95%以上，有效的节约了电能和水资源，减少了环境污染，保护了环境。具有较好的经济效益和推广价值。