电厂化学水处理系统中PLC控制的运用

李泉

湛江电力有限公司

摘要：随着我国经济的不断发展，对电能的需要量在不断增加，为了满足不断增长的电能要求，我国各电厂也开足了马力来进行生产。由于电厂发电过程十分复杂，牵涉到的技术环节又非常多，其中某一个环节出现问题，都会对生产产生非常大的影响，降低发电的效率，甚至导致各种安全事故的发生。【1】电厂化学水处理是电厂生产的重要一环，其工作效率开展的高低，对发电过程有直接的影响，如果化学水处理系统工作不良，就会对发电设备造成很大的影响，造成其故障频发，为了有效提高电厂化学水处理系统的控制效果，提高整个系统的运转效率，可以将PLC控制技术应用其中。为了提高该技术在电厂化学水处理系统中的运用效果，我将在本文中对电厂化学水处理系统中PLC控制的运用进行探讨，希望对促进我国发电事业的发展，可以起到促进作用。

关键词：电厂化学水处理系统PLC控制

1前言

化学水处理系统是电厂发电的重要组成部分，其主要目的是进行水的预处理，对水中的盐分、酸碱度、活性进行处理，还要除去水中的杂质、有害的盐分，将水调节成适合生产的用水，可以有效预防电厂发电设备的结垢、腐蚀和结盐的现象。其一般的处理方法是利用离子交换器中的树脂将水中的溶盐离子吸收，其离子交换器可以分为阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器等。在这些离子交换器使用过一段时间后，这些树脂就会失效，必须重新对其进行再生，阳床会使用盐酸作为再生剂，阴床会使用氢氧化钠作为再生剂，在注入过程中，必须保证是酸碱同时注入。【2】整个水处理过程相对比较复杂，如果采用人工操作法进行控制，很难保证处理质量和处理效率，必须使用自动化的处理方法来进行处理。当前PLC控制技术发展十分迅速，其依靠内部高效的微处理器，可以高速进行各种逻辑运算，可以对各种状态信号进行快速响应，在现在复杂控制系统中的应用越来越多，为了提高电厂化学水处理的效率和质量，可以有效将PLC控制应用其中。然而PLC控制系统是一个比较复杂的系统，其涉及到的控制内容非常多，对控制系统的结构要求很高。为了让该控制技术在电厂化学水处理充分发挥出作用，有必要对其应用进行深入探讨。

2电厂水化学处理系统的简单介绍

目前一般的电厂水化学处理系统都是由过滤器、阳床、阴床、混床组成，其系统按功能不同，可以分为化学除盐系统和酸碱再生系统。化学水处理一般会分成水过滤、一级除盐和二级除盐三个阶段。其一般的处理过程为：工业水会被先送入到生水罐，在水罐中经过水循环过滤去除掉悬浮杂质，再经过阳床来摩尔置换掉钙离子、镁离子和铵离子，然后在将这些水通入到真空除气装置，利用水在饱和状态下的气体溶解度为零的特点，来除去水中溶解的二氧化碳和氧气，出来的水再经过阴床，来去除水中的各种杂质阴离子，如氯离子、硫酸根离子等，便得到了一级除盐水，后被通入到混床来进行二级除盐，得到最终处理后的水，这些水可以直接被电厂的各种发电装置所应用。【3】

3PLC控制的具体概念和实际的应用流程

PLC控制又被称为可编程逻辑控制器，其是计算机技术发展的产物，在其内部一般都含有数片的单片机系统，其具有运行简单计算机指令的功能，为了加强这些单片机的功能，这些单片机的扩展功能也很强大，很多单片机都具有通信的功能，这在很大程度上对PLC的功能进行了扩展。在PLC的外部有很多的输入和输出接口，输入接口可以对外部各种开关输入量进行输入，在经过其内部微处理器的运算加工后，就可以通过外部端口来输出各种控制信号，有效对外部设备进行控制。有些高级的PLC甚至具有通信功能，内部会集成有各种通信协议，其可以和上位机甚至和设备进行数据的通信，这又可以控制设备完成复杂的操作，或者将重要的数据及时上传到上位机，让操作人员对整个系统的运行状态，有一个非常清晰的掌握，从而让其及时对系统的控制进行调整。【4】

PLC控制技术在现代控制自动化中，已经有了非常广泛的应用，在电厂水化学处理系统的应用也逐渐兴起，它使用的是全程序化的控制，整个系统控制的好坏，主要取决于系统的结构组成和程序编写得质量，此外，整个PLC控制系统在实际工作中十分稳定，不向传统的自动控制系统，容易受到外界因素的干扰，其功能扩展性也非常强，可以根据具体的现场作业要求，增加或者减少程序即可，因此这种控制方式广受电厂工程技术人员的好评。其在电厂水化学处理中的功能主要体现在以下的地方：一、强大的控制功能。在PLC中各种输入和输出端口都是独立的，受外界的干扰影响较少，对外界的相应也十分迅速，还可以控制的具体需要，来扩展PLC系统的功能，在一些先进的PLC系统中甚至可以实现全液晶化的操作，其更一个很大的优点是，由于其内部未处理器处理速度非常快，因此对外部设备的控制能力就会比较强，甚至可以使用一套PLC系统来实现对整个系统的控制。二、操作简答。虽然PLC的功能十分强大，但对其进行实际操作却往往比较简单，只需要操作人员具有一定的编程能力，就可以实现很轻松利用PLC的功能来实现各种复杂系统的控制。目前为了降低对编程人员的要求，很多PLC公司都开发出了梯形图编程模式，只要有继电线路设计经验的人，就可以很快掌握这种编程方法。三、整个系统运行非常稳定。由于PLC是专业化的产品，为了提高其抗干扰性，其在内部使用了各种屏蔽和隔离的措施，因此不容易受到外界的干扰，在整个运行过程中都会非常稳定，在一些高性能的PLC中可以进行长时间的连续运行，其平均无故障运行时间甚至可以超过2万个小时。四、程序控制的可编辑性。PLC的最大一个优点是支持在线编程，其可以根据实际生产的需要，对程序进行实时调整，为了编程的方便，其采用了模块化的编程方法，一些专业的公司还会提供各种专业性模块化的程序，用户可以根据生产的实际需要，而自由选择所需的模块化程序，从而组成各种功能要求不同的控制系统。

4PLC在水化学处理中的应用

首先是对凝结水的处理。在电厂正常的发电过程中，会产生较多的凝结水，为了提高对这部分水的利用率，都会采用循环使用的方式，但这些循环水在循环过程中就会受到金属腐蚀物和锅炉给水杂质的污染，这些受到污染的水会对发电设备的正常运行，造成很大的影响，甚至会降低它们的寿命。为了有效保证发电设备的安全，有必要对这些凝结水进行精处理，其中用到的设备为过滤器和混床树脂再生系统。PLC控制在对这些设备的控制中，主要负责控制各种床的开启和关闭，对混床的运行和机组的凝结水路门进行监视。当水进入到水化学处理装置后，其流量会被迅速检测出来，PLC控制系统会根据该流量，对泵的转速进行控制，从而使得该水达到正常压力，从而有效将水中的固体杂质先分离出来，被过滤后的水会被送入到阳床中，来清除其中的一些有害阳离子，在阳床中会有阳离子浓度检测装置，其会将检测到的结果实时送入到PLC中，由PLC负责对整个离子清除过程进行控制，调整各种阀门的开度，保证经过阳床处理后的水可以达到理想的除阳离子效果，出来的水会被送入到真空除气装置，在该装置的内部具有真空度检测装置和水流速的检测控制装置，PLC当检测到装置的真空度降低后，就会开启真空泵来提高罐体的真空泵，为了达到良好的除气效果，就需要使用PLC内部精确的计时装置来对除气的时间进行控制，从而达到良好的除气效果。处理后的水会被送入到阴床和混床中，PLC对阴床和混床设备的控制和对阳床的控制作用一样，主要对除去效果和除去速度进行控制。整个水处理过程，全程都在PLC的控制之下，其除了可以负责整个处理过程的有效开展外，还可以对系统的故障状态进行监视，如果发现系统有异常的状态，就会及时产生报警信号，让管理人员来对故障进行及时处理，如果发生十分紧急的情况，PLC还会对系统进行急停操作，避免出现安全生产事故。为了便于让管理人员及时掌握整个水处理系统的实际工作情况，PLC还会将系统运行的各种数据，通过内部的通信模块，将这些信息传递给远程监控人员，操作人员当看到系统状态有所变化时，也可以及时发送出一些有效的控制指令，来及时纠正系统的运行状态，保证整个系统稳定的进行工作。

总之，通过PLC控制系统可以对系统中的每台设备进行监视和控制，针对不同的生产状态，对设备的运行进行及时的调整，从而保证整个系统正常运行。在电厂水化学处理系统采用PLC控制之后，有效提高了整个系统的运行效率，降低了系统运行的成本，对系统的控制也变得非常精确，避免了人为操作造成的水处理质量波动大的现象，还通过内部强大的故障处理功能，可以及时对故障进行响应，避免产生故障大规模扩大的现象。利用PLC控制还有一个最大的好处，那就是方便对水处理系统的升级和改造工作，这时传统的自动化控制所无法比拟的，在系统升级完成，并重新对控制系统的硬件进行升级后，只需对PLC的内部程序进行调整，就可以

让其重新发挥出作用。

在PLC的实际运行过程中，为了保证其有效发挥出作用，我们应该首先保证其有一个良好的工作环境，环境的温度和湿度不能超过要求的值，如果环境温度过啊，应该给PLC加装空调系统。此外，PLC布置的地方应该尽可能远离震动，避免震动对其内部的电子线路造成伤害。为了避免其故障的发生，我们应该做好对其定期养护和保养工作，及时清除其内部的浮灰，避免出现灰尘造成的短路，还应该定期打开其内部线路，查看其中的各种电子元件是否已经发生了损害。

结语

随着工业现代化的不断推进，我国对电能的需要量正在不断增加，这个电能生产企业带来了不小的压力。化学水处理系统是电厂的重要组成部分，其主要是为了给电厂供给高品质的水，由于整个系统往往比较复杂，如果采用传统的控制方法，很难达到很好的控制效果，为此，我们可以将目前发展迅速的PLC控制运用其中，不但能够提高生产效率、稳定生产，也可以大大降低生产中的异常率。

【参考文献】

【1】曲忠勇。电厂化学水处理技术应用分析【J】。科技创新与应用，2014（2）：96-96.

【2】陈立勇。PLC在电厂化学水处理系统的应用【J】。城市建设理论研究，2012（5）：17-18.

【3】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）：31-32.

【4】郭芳，辛健全。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）：44-45.