精细过滤水质处理系统的改造
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 27070 次点击
陈新,王广峰
摘要:本文介绍精细过滤水质处理系统改造采用了SIEMENSPLC替换了原有的PLC系统,实现对90个调节阀在精滤系统生产全过程的监测和控制,实现现场触摸屏监控和就地操作相结合,手动控制和自动控制相结合,彻底实现整个精细过滤系统生产工艺全过程处于受控状态。
关键词:PLC;精细过滤;水质处理;应用
中图分类号:TM571文献标识码:B
精细过滤装置是保证油田注水水质的关键设备,由水质过滤、过滤反吹装置等组成,通过PLC检测进度并自动控制完成。
原系统采用美国AB公司的可编程控制器(PLC),因原有的控制程序不完善,整个控制系统自投产以来一直故障频繁。
由于原有系统无系统软件、应用软件以及使用、维护手册,维护、维修相当困难,且系统陈旧,配件无法购买,而最大缺点是它不能与中控室现有的HONEYWELLDCS实现通信,操作人员不能实时监测精细过滤系统的运行状态。
九台精细过滤装置运行工艺流程相对复杂,必须由计算机程序控制才能达到良好的效果。
经过现场反复论证和试验,确定采用SIEMENS公司生产的S7-300PLC系统,将现有控制系统进行升级改造。它由CPU315通过DI、AI、DO、AO等模块将现场的压风机、干燥器、调压储气罐、电接点液位计、电磁先导气动蝶阀、电磁阀统一监控起来。连接示意图如图1所示。与原PLC系统相比有如下优点。
1.工作方式灵活,实现了自动与手动反吹、自动与手动过滤的任意切换。
2.将精细过滤辅助系统的压风机、干燥器、调压罐的运行纳入了实时监控,确保了辅助系统的安全运行。
3.操作员可以通过TP27-10触摸式操作屏,实现现场的可视化操作,精细过滤系统各设备的运行状况一目了然。为现场的操作人员的操作和监视提供了方便。
4.增加了报警和报警记忆功能。可以使操作人员及时发现和排除故障,并且为自控维护人员提供了人机操作界面。
5.通过CPU模块上DP接口实现了与现场变送传感器的远程通信,以及MPI接口与另外同类PLC的通信。满足扩容的需要。
6.通过CP341通信处理模块,利用RS485通信接口和标准的MODBUS通信协议,再经过PLC的软组态,DCS的硬组态和软组态,实现了PLC与DCS的双向通信。在中控室的US屏幕上可以形象的监控到精细过滤各个设备的运行情况,如其他的远程终端要看精细过滤系统的运行状况,也可以通过网络接口(NG)来实现。
SiemensS7-PLC提供一个MPI(多点通信)接口和一个RS485串行通信接口。MPI主要是用于西门子内部通信设备的连接,如与另外西门子的PLC联网等等。RS485主要用于和其它系统的接口。要想实现它于DCS之间的数据传输,在中心控制室监控精细过滤系统的运行状况,比较好的方法是利用HONEYWELL系统UCN网上APM节点SI的串行通信功能。由于SIEMENS的PLC支持MODBUSRTU通信协议,并有现成通信口,而HONEYWELL的APM的SI卡的FTA卡也具有支持MODBUS通信协议功能的插拔模块(PLUG-INMODULE)。另外SIFTA卡上提供了一个RS232和一个RS485的串行接口,这样使PLC与APM的通信连接成为可能。
APM的一个SIIOP可以提供32个SLOTS,通过电源分配器(POWERADAPTER)分成两路,前16(1-16)个SLOTS作为一路接到FTA#1上,后16(17-32)个SLOTS为一路接到FTA#2上。SIFTA卡提供两个串行通信端口,分别是RS232和RS485,RS232的通信电缆的最大传输距离是15m,RS485通信电缆的最大传输距离是1.2km。FTA卡上还提供一个插拔模块(PLUG-INMODULE),它可以根据不同的通信协议选择不同的模块。
通过硬件连接和PLC内部组态,再经中心控制室的US工作站对APM09进行软件组态,通过数组点把精细过滤系统PLC的运行数据映像到APM的内存当中,然后用常规PV点、常规控制点、逻辑点及CL(控制语言)程序等APM的算法,来实现在中控室的监控。
改造后,现场、中控室均可监控精细过滤系统的运行情况,提高了工作效率,确保了油田注水质量,保障了精细过滤设备的安全平稳运行。