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2水处理系统概况除盐水箱主厂房供水水处理系统制水基本流程图大型火力发电厂通过水汽介质在锅炉、汽机之间进行热量传递，化学水处理系统提供满足火电厂运行要求的补给水，是火电厂的主要辅助系统之一。水处理系统设备数量多、操作步骤多、工艺复杂，为了提高水处理系统的自动化程度，保证控制精度和制水质量，实现化学水处理系统的计算机自动控制是很有必要的。目前，大型火电厂水处理系统大多采用以PLC和计算机为核心组成的一套监控系统进行控制。
化学水处理系统的处理过程是将水源地来的清水经澄清池、过滤器以及反渗透装置等设备预处理，除去大颗粒悬浮物等杂质，然后经过阳床（阳离子交换器）除去Ca2+Me2+Na+等阳离子，经除碳风机和中间水箱除去CO2，然后经过阴床（阴离子交换器）除去C1者S042-HC03-HSi03等阴离子，再通过混床二级精除盐处理，变为适合主厂房锅炉用的高品质的除盐水，供主厂房锅炉与汽机发电使用，制水基本流程如。
镇海发电有限责任公司水处理控制系统由下位PLC和上位计算机构成两级集散控制系统，如所示。下位机系统采用了ROCKWELL―AB公司的PLC，以支持CPU的冗余设计的RSLogix5000V11.1软件为下位机编程组态软件，上位监控机为DELL公司OPTIVA台式机，以支持实时多任务多用户网络操作系统的Intel-lution公司的IFIX3.0为上位机监控组态软件。
在化学水处理控制室设3台操作员站，其中1台兼做工程师站。操作员站通过冗余的工业以太网交换机与PLC联接。PLC中的CPU采用冗余配置，正常运行中，一个CPU作为主处理器，另外一个备用。主CPU控制整个系统的运行，备用CPU则不参与循环水设备控制，但从主CPU读取其所有的控制信息。在主CPU发生故障的情况下，自动快速的切换到备用CPU，由备用CPU作为主处理器控制整个控制系统的运行，同时将原来的主处理器作为备用。
PLC下层网络是CPU同各远程机架的I/O模块连接的冗余ControlNet传输网络。ControlNet网络为总线型结构，各节点站把需要发送的数据按一定格式打包发送到网络上，网络上其它各节点站按需提取数据，通信效率高。网络通信速率为5Mbps传输介质为同轴电缆。网络通信电缆与各节点站之间通过T型连接器实现联接。PLC的上层网络是通过交换机连接CPU和主机等外设的工业以太网，使用非屏蔽双绞线。
系统调试过程中出现几次数据传输缓慢，同时就地设备的状态反馈信号不稳定，甚至在启动澄清池搅拌器时，出现过主CPU和备用CPU同时死机的现象。在排除了软硬件出故障的可能性后，怀疑网络受到了干扰。
PLC控制柜与电气设备操作柜安装在相近位置，控制室与PLC控制柜的距离较远，并且非屏蔽双绞线的布线同电气电缆在同一个电缆层。
水处理系统中电气设备多且功率大、设备启停频繁，变频器的使用强了频率高端噪声的强度。
电磁环境较为恶劣，除了通常的工频干扰外，还有高频电磁干扰。双绞线对频率高端的噪声抗干扰能力不如同轴电缆。高频电磁干扰频率范围在10kHz ~1GHz的环境下使用非屏蔽双绞线是不合适的。
从理论上讲，双绞线每对线一定长度绞合180由干扰产生的噪声相位差180干扰信号可相互抵消，只保留网络信号。实际上双绞线在电磁环境下可视为天线，其长度越长接收到的外界干扰越强，而网络信号随传输距离加而减弱，噪声的存在影响网纯水反渗透设备络传输的误码率。双绞线在距离、带宽、数据速率方面受到限制，其优点是价格和安装成本低。
采用屏蔽双绞线STP能在较大程度上降低噪声的影响，但如果屏蔽层不接地或接地不良，比双绞线粗得多的屏蔽外套接收噪声的作用会大大强。根据以上分析，将非屏蔽双绞线改为使用屏蔽双绞线，在屏蔽线外套金属蛇皮管使其具有二次屏蔽的效果。屏蔽双绞线的屏蔽层保证单点接地且接地良好，金属蛇皮管也要单点良好接地，避免多点接地产生电位差。另外，将屏蔽双绞线的布线同电气电缆之间用金属隔板隔开。
通过以上处理，在后期调试及运行过程中，没有再次出现网络受到干扰等问题。
新。硬件的版本是固定通用的，但用在不同的软件版本时，则需要对硬件进行版本的升级才能使用。硬件的刷新是使用ControlFlash程序进行。首先应对CPU进行刷新，可以通过上位机的RS232口与CPU模块的RS232口连接进行。对CNBR模块首先应该构造一个ControlNet网络，通过远程站的以太网模块与上位机相连，逐个对CNBR模块进行刷新。SRM模块也用同样的方法进行。
4自动控制中的问题和改进4.1制水流程控制的完善制水流程控制是水处理控制系统的核心，分自动、软手动及就地三种方式。自动方式是制水流程控制的常用方式。自动方式时，首先在上位工控机CRT上显示制水流程工艺设备画面及预先设定的制水流程方式键组，操作人员可通过直接按动制水流程方式键组或在制水流程工艺设备画面上选择运行设备节点，组成不同制水模式的制水流程。程控系统自动检测和判别该流程的合理性与否。在该流程所有设备均处于可控情况下，操作人员方可在上位工控机上发出“投运”命令来启动该流程；否则程控系统内部联锁将防止任何设备的启动。的程序显示了制水模式1启动的许可条件。
自动运行时每一步都是按事先设定的步序时间和在线参数进行运行。每一步开始工作时，就闭锁当前步的步进条件，使当前步的工作不受当前步工作条件变动的影响。每一步结束工作时，就开通下一步的步进条件。这样，PLC就严格按照这种步进工作方式，有条不紊地自动控制制水工艺流程的进行。按此法编制的程序步序清晰，便于理解易于修改，有效地提高了PLC系统的可靠性。在需要停止该流程时，操作人员在上位工控机上发出“停运”命令，程控系统按正常方式先停泵，后关闭阀门。如果操作人员想单独停止该流程中的局部设备，可选择与其并用设备投运，然后切换下欲停运的局部设备。
制水流程控制中包含有重要联锁条件，以防止局部设备故障导致系统设备损坏。如果该流程中的设备在运行过程中出现故障，则该故障设备及上游设备立即停止。待现场设备故障解除后，由操作人员在上位工控机上再发出“投运”命令，使该流程故障设备及其上游设备依次顺序启动。若出现危害设备或对人身产生危险等意外情况，运行人员也可操作“紧急停止”按钮停止制水流程。
软手动方式分联锁手动和强制手动。联锁手动时，运行人员通过键盘或鼠标对纳入程控的所有设备实现一一对应的操作。操作时，需满足相应的保护联锁，并通过PLC闭锁来完成，即运行人员可以对己选择好的设备按联锁方式逐一启动或停止。强制手动时，运行人员可在无任何联锁关系情况下，强行启停任何设备。
4.2废水自动中和控制改进在离子交换床体再生过程中要排出大量的酸性和碱性的冲洗废液，这些废液必须经过中和反应处理，使pH值达到环保排放标准后才能排放。
中和反应过程具有非线性特点，在pH值远离7时，系统反应缓慢，药剂投加量即使很大，pH值变化也不明显。当pH值接近7时，系统反应剧烈，很小的投加量也能引起pH值的急剧变化。
系统原先的控制策略采用典型的PID闭环回路调节，依据检测的pH值和给定值的偏差，通过调节药剂加药泵的转速改变投加量，使pH值达到要求。但是在试验过程中，很容易造成要么控制器输出积分饱或者就是造成控制器过调，引起系统震荡。
通过分析和反应的特殊性，废水中和处理控制系统采用一种分段变比例控制规律克服上述系统的缺点。系统根据pH值和给定值的偏差值范围分成不同的控制区段，在pH值靠近7附近的区域控制区段分得更细，如表1，这样就可以灵活控制输出转速值的大小，又避开了积分饱和区域或产生过调，同时保证了控制精度。
表1中和控制系统控制区段表实际pH值范围加药泵转速（Hz）实际pH值范围加药泵转速（Hz）基于PLC的化学水处理自动控制，充分利用了PLC组网方便，适用于逻辑顺序控制方面的特点，有效的完成了化学水处理的自动控制。在实际系统调试中解决了网络干扰等问题，完善了自动控制的控制策略，提高了系统可控性，其经验可以用于其他水处理控制。
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