发表于：2004/10/9 10:31:00
#0楼
呵呵，小弟最近有幸参与一项反渗透除盐水系统的项目投标，虽然最终因为工艺设计的原因未能中标，但是在答标过程中，没有人敢就控制环节上提出问题（呵呵，极有可能是主持人根本不懂应该怎样提问控制方面的东东。。呵呵。。。既然没有中标，那么这套控制方案就奉献给各位新进/前辈们。如果小弟的控制方案在原理设计上有不正之处，还望大兄们指正。。致谢！）
除盐水系统控制方案
1概述
在本套除盐水系统中，配备有两套反渗透预处理系统及两套反渗透膜系统，以满足用户对纯水供应连续不间断的要求。这两套预处理系统及反渗透膜系统可一一对应单独组成组，完成纯水的生产任务；也可以两组系统并列运行实现用户对纯水大需求量的要求。在预处理系统中，系统可以通过联络管线进行功能块的切换，这一独特的设计使得除盐水系统的运行方式更为灵活，同时也进一步保证了除盐水系统的运行可靠性。
2控制系统规划及配置说明
2.1系统规划
XXXX将采用OMRON PLC+触摸屏的方式完成对整套除盐水系统的连续监测和控制。用户可以在配备的触摸屏上，浏览系统配套设备的状态信息、控制系统内相应的设备、查阅系统最近的故障报警信息。而PLC则负责完成系统的控制任务及相关的报警处理。
控制系统架构如下：
除盐水监控系统架构示意图 (略)
按除盐水系统项目工艺得以统计出其I/O点数。XXXX综合考虑了系统配置的余量要求及C200HE自身硬件点数限值等因数，为本控制系统选定的卡件及I/O点数如下：
信号类型 数字量输入 数字量输出 模拟量输入 模拟量输出
DI DO AI
实际设计点数
选择的卡件编号
卡件数量 （略）
实际选用点数
考虑余量
2.2配置说明
2.2.1触摸屏功能
略
2.2.2PLC功能
在本套系统中配备有OMRON C200HE系列的PLC。它是除盐水控制系统的核心部分，主要用以完成除盐水系统的连锁控制、数据通信等功能。
其具体控制任务见 3 控制方案。
3控制方案
本控制方案是XXXX总结过往经验及反渗透系统设计要求编制出来的。若用户对本系统有其他合理的特殊要求或合理的完善方案，XXXX可以将本系统的控制进一步改进。
3.1预处理系统
基于成本及可行性的考虑，在本套控制系统中，预处理系统的计量泵（次氯酸钠、PAC、阻垢剂等加药计量泵）均不参与PLC系统的连锁控制。操作员只可以通过手动方式，即在按动现场控制箱面板的按钮或点击在触摸屏上的动作按键，实现对计量泵的控制。
对于原水泵而言，操作者除了可以通过手动方式控制外，还可以实现原水泵自动的连锁控制，具体请参照膜系统控制。
在预处理系统中，PLC还将采集原水储罐的液位信息，并设定有储罐的高低限报警。
3.2膜系统
膜系统是整个除盐水系统的核心部分，为保证除盐水系统的运行稳定及有效的延长膜系统的使用寿命，XXXX在此采用了多方面的自动控制保护。
3.2.1除盐水系统的连锁开停车
在除盐水系统设定自动控制方式时，当中间水箱处于中间液位之下，低液位之上且原水储罐液位为非低位，自动启动原水泵，在高压泵进口压力非低压后启动膜系统。当中间水箱高液位或原水储罐水箱低液位持续5秒后，停止膜系统，在膜系统退出运行5秒后停止原水泵。
3.2.2高压泵保护连锁
鉴于高压泵在反渗透系统的重要地位，在本套控制系统中，设立高压泵保护连锁控制。这个控制主要包括高压泵进口压力低保护、高压泵出口压力高保护两部分。
高压泵进口压力低保护
据以往经验高压泵有超过25％的故障是由于干转引起的。泵中的液体停滞失去后，轴封和轴承会在很短的时间内烧毁。因此正是基于以上的原因为保障高压泵的使用寿命，XXXX在高压泵进口处设计有保护用的压力开关。这个压力开关是安装在与高压泵进口呈水平的进口管道上，用以间接反应高压泵进口的液体情况。在压力开关检测到低压力情况时，意味着高压泵里面没有液体或液体极小，PLC系统马上自动下达系统停车指令。保证了高压泵不会干转，避免高压泵的烧毁。
高压泵出口压力保护
膜系统如果长时间处于高压运行的状况，会导致膜系统的使用寿命降低，甚至会出现生产故障。XXXX就此设计有高压泵出口压力保护用以保证膜系统一直运行在恰当的工作压力范围内。当出口压力开关检测到高压力信号，并且这个信号持续超过4秒时，PLC系统自动报警，并下达停车指令，从而确保反渗透系统的安全运行。
3.2.3反渗透膜保护
反渗透膜是反渗透系统的核心部分，因此反渗透膜的保护措施至为重要。为此XXXX设计有防冲击保护、防堵塞保护、冲洗保护等3套保护以保障反渗透膜的安全运行。
防冲击保护
在反渗透系统启动时（高压泵启动时），由于水流的特性，常常会因水锤效应或过分水流冲击，从而造成对膜元件产生水利冲击负荷。这一现象的产生有机会导致反渗透膜元件袋及其连接件破损。因此，XXXX在高压泵出口安装有电动慢开阀，在高压泵启动时，连锁开启慢动阀，以避免产生水锤和过分的水流冲击。
防堵塞保护
XXXX为了保证反渗透膜系统运行在安全的工作压力范围内，设立本套保护。当渗透膜的两端压力差，高于系统所规定的允许值后，PLC系统自动下达停车指令。并发出警报，提示操作员对反渗透膜进行清洗处理。
启停连锁保护
经常性的冲洗是减少反渗透膜堵塞的最有效手段。为此XXXX设计有本套冲洗保护。在自动控制方式时，PLC系统获得膜系统启动指令后，自动顺序打开膜系统的冲洗阀，启动反渗透系统冲洗泵，对反渗透系统进行了20秒的冲洗后，顺序关闭冲洗阀及冲洗泵，连锁启动高压泵及慢开阀。PLC系统获得膜系统停止指令时，自动连锁关闭高压泵及慢开阀，顺序打开冲洗阀及冲洗泵，对反渗透系统完成20秒的冲洗后，顺序关闭冲洗阀和冲洗泵。
同时，XXXX设计有长期停运选择（即准备长时间，大于3天，停运）。在长期停运方式没被选择时，PLC系统将每隔3小时的期限对停运的反渗透系统进行冲洗。若果长期停运方式被选择，PLC将不会对系统作定时限的冲洗。
3.3膜系统的轮替切换
XXXX考虑到用户对纯水的连续不间断要求，据以往经验反渗透系统的连续运行时间不宜过长才能保证反渗透系统的除盐率，为此设计有本套轮替切换程序。在轮替切换模式被选择后，一套反渗透系统（假定为系统A）投入使用，另一套系统（假定为系统B）将处于待机状态，在系统A出现故障或轮替时限到时，PLC系统在判别系统B处于非故障状态后，自动退出系统A并对系统B作出启动指令；同样在系统B出现故障或轮替时限到时，PLC系统在判别系统A处于非故障状态后，自动退出系统B并对系统A作出启动指令。这种循环的轮替控制，完成系统A与系统B的切换任务，确保纯水的不间断供应。
3.4反渗透系统运行数据采集
本套控制系统将完成对除盐水系统的运行数据的采集工作，这些运行数据包括预处理出口水的导电度、纯水导电度、纯水流量、盐水流量、反渗透膜出入口短压力等，以便对系统的产水量即盐透率进行“标准化”。
除盐水系统控制方案
1概述
在本套除盐水系统中，配备有两套反渗透预处理系统及两套反渗透膜系统，以满足用户对纯水供应连续不间断的要求。这两套预处理系统及反渗透膜系统可一一对应单独组成组，完成纯水的生产任务；也可以两组系统并列运行实现用户对纯水大需求量的要求。在预处理系统中，系统可以通过联络管线进行功能块的切换，这一独特的设计使得除盐水系统的运行方式更为灵活，同时也进一步保证了除盐水系统的运行可靠性。
2控制系统规划及配置说明
2.1系统规划
XXXX将采用OMRON PLC+触摸屏的方式完成对整套除盐水系统的连续监测和控制。用户可以在配备的触摸屏上，浏览系统配套设备的状态信息、控制系统内相应的设备、查阅系统最近的故障报警信息。而PLC则负责完成系统的控制任务及相关的报警处理。
控制系统架构如下：
除盐水监控系统架构示意图 (略)
按除盐水系统项目工艺得以统计出其I/O点数。XXXX综合考虑了系统配置的余量要求及C200HE自身硬件点数限值等因数，为本控制系统选定的卡件及I/O点数如下：
信号类型 数字量输入 数字量输出 模拟量输入 模拟量输出
DI DO AI
实际设计点数
选择的卡件编号
卡件数量 （略）
实际选用点数
考虑余量
2.2配置说明
2.2.1触摸屏功能
略
2.2.2PLC功能
在本套系统中配备有OMRON C200HE系列的PLC。它是除盐水控制系统的核心部分，主要用以完成除盐水系统的连锁控制、数据通信等功能。
其具体控制任务见 3 控制方案。
3控制方案
本控制方案是XXXX总结过往经验及反渗透系统设计要求编制出来的。若用户对本系统有其他合理的特殊要求或合理的完善方案，XXXX可以将本系统的控制进一步改进。
3.1预处理系统
基于成本及可行性的考虑，在本套控制系统中，预处理系统的计量泵（次氯酸钠、PAC、阻垢剂等加药计量泵）均不参与PLC系统的连锁控制。操作员只可以通过手动方式，即在按动现场控制箱面板的按钮或点击在触摸屏上的动作按键，实现对计量泵的控制。
对于原水泵而言，操作者除了可以通过手动方式控制外，还可以实现原水泵自动的连锁控制，具体请参照膜系统控制。
在预处理系统中，PLC还将采集原水储罐的液位信息，并设定有储罐的高低限报警。
3.2膜系统
膜系统是整个除盐水系统的核心部分，为保证除盐水系统的运行稳定及有效的延长膜系统的使用寿命，XXXX在此采用了多方面的自动控制保护。
3.2.1除盐水系统的连锁开停车
在除盐水系统设定自动控制方式时，当中间水箱处于中间液位之下，低液位之上且原水储罐液位为非低位，自动启动原水泵，在高压泵进口压力非低压后启动膜系统。当中间水箱高液位或原水储罐水箱低液位持续5秒后，停止膜系统，在膜系统退出运行5秒后停止原水泵。
3.2.2高压泵保护连锁
鉴于高压泵在反渗透系统的重要地位，在本套控制系统中，设立高压泵保护连锁控制。这个控制主要包括高压泵进口压力低保护、高压泵出口压力高保护两部分。
高压泵进口压力低保护
据以往经验高压泵有超过25％的故障是由于干转引起的。泵中的液体停滞失去后，轴封和轴承会在很短的时间内烧毁。因此正是基于以上的原因为保障高压泵的使用寿命，XXXX在高压泵进口处设计有保护用的压力开关。这个压力开关是安装在与高压泵进口呈水平的进口管道上，用以间接反应高压泵进口的液体情况。在压力开关检测到低压力情况时，意味着高压泵里面没有液体或液体极小，PLC系统马上自动下达系统停车指令。保证了高压泵不会干转，避免高压泵的烧毁。
高压泵出口压力保护
膜系统如果长时间处于高压运行的状况，会导致膜系统的使用寿命降低，甚至会出现生产故障。XXXX就此设计有高压泵出口压力保护用以保证膜系统一直运行在恰当的工作压力范围内。当出口压力开关检测到高压力信号，并且这个信号持续超过4秒时，PLC系统自动报警，并下达停车指令，从而确保反渗透系统的安全运行。
3.2.3反渗透膜保护
反渗透膜是反渗透系统的核心部分，因此反渗透膜的保护措施至为重要。为此XXXX设计有防冲击保护、防堵塞保护、冲洗保护等3套保护以保障反渗透膜的安全运行。
防冲击保护
在反渗透系统启动时（高压泵启动时），由于水流的特性，常常会因水锤效应或过分水流冲击，从而造成对膜元件产生水利冲击负荷。这一现象的产生有机会导致反渗透膜元件袋及其连接件破损。因此，XXXX在高压泵出口安装有电动慢开阀，在高压泵启动时，连锁开启慢动阀，以避免产生水锤和过分的水流冲击。
防堵塞保护
XXXX为了保证反渗透膜系统运行在安全的工作压力范围内，设立本套保护。当渗透膜的两端压力差，高于系统所规定的允许值后，PLC系统自动下达停车指令。并发出警报，提示操作员对反渗透膜进行清洗处理。
启停连锁保护
经常性的冲洗是减少反渗透膜堵塞的最有效手段。为此XXXX设计有本套冲洗保护。在自动控制方式时，PLC系统获得膜系统启动指令后，自动顺序打开膜系统的冲洗阀，启动反渗透系统冲洗泵，对反渗透系统进行了20秒的冲洗后，顺序关闭冲洗阀及冲洗泵，连锁启动高压泵及慢开阀。PLC系统获得膜系统停止指令时，自动连锁关闭高压泵及慢开阀，顺序打开冲洗阀及冲洗泵，对反渗透系统完成20秒的冲洗后，顺序关闭冲洗阀和冲洗泵。
同时，XXXX设计有长期停运选择（即准备长时间，大于3天，停运）。在长期停运方式没被选择时，PLC系统将每隔3小时的期限对停运的反渗透系统进行冲洗。若果长期停运方式被选择，PLC将不会对系统作定时限的冲洗。
3.3膜系统的轮替切换
XXXX考虑到用户对纯水的连续不间断要求，据以往经验反渗透系统的连续运行时间不宜过长才能保证反渗透系统的除盐率，为此设计有本套轮替切换程序。在轮替切换模式被选择后，一套反渗透系统（假定为系统A）投入使用，另一套系统（假定为系统B）将处于待机状态，在系统A出现故障或轮替时限到时，PLC系统在判别系统B处于非故障状态后，自动退出系统A并对系统B作出启动指令；同样在系统B出现故障或轮替时限到时，PLC系统在判别系统A处于非故障状态后，自动退出系统B并对系统A作出启动指令。这种循环的轮替控制，完成系统A与系统B的切换任务，确保纯水的不间断供应。
3.4反渗透系统运行数据采集
本套控制系统将完成对除盐水系统的运行数据的采集工作，这些运行数据包括预处理出口水的导电度、纯水导电度、纯水流量、盐水流量、反渗透膜出入口短压力等，以便对系统的产水量即盐透率进行“标准化”。
执子之手，与子偕老
