危废处理控制系统的设计优化

摘要：本文介绍了一种基于PLC的优化控制方案，可以使操作员快捷的处理断电后设备恢复运行的问题。

关键词：危废处理、PLC、断电恢复

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

随着雾霾的日益严重，公众对环境保护与治理的关注度明显提高，政府也颁布了具有“史上最严”的新环保法。新的法规提出了生态文明的概念，突破了“以经济建设为中心”的旧思路，更注重环境经济走可持续发展，并立足加强技术手段。因此在危废处理项目中不断发现问题，总结经验，改进设计，提高处理的效率是顺应发展的必须之路。

1危废处理的工艺流程

工业危险废物通过破碎机破碎，进入料坑，抓斗抓取放入链板，链板输送至转窑料斗，推料机推入回转窑内焚烧，达到800～1000℃，烟气通过引风机来到二燃室充分燃烧到1200℃左右，通过锅炉降温至500～600℃，经过急冷塔中急冷水降温到200℃以下。要求在1～2s内烟气从500～600℃降温到200℃以下。之后烟气通过膨胀反应器，经过消石灰干法脱酸，脱酸后的烟气进入布袋除尘器，除尘之后进入洗涤塔湿法脱酸，洗涤后经过再加热器加热到120℃左右，然后通过烟囱排放。

2 控制系统构成

以合肥危废处理中心项目为例：整套控制系统使用西门子S7-400冗余系统，主站下设5个ET200M子站，1个200站，8个变频器，通讯方式采用profibus-DP 。硬件配置如下图1所示

图1 系统硬件组态图

3 出现的问题

由于供电电压不稳定造成的跳闸，断电等等问题，会造成整套系统设备突然性停止，而又必须在短时间让许多设备运作起来，如果人工手动一台一台开，往往太慢，由于停止时间很短，不存在检修等等问题，所以如果能通过一个按键使刚刚运行的设备继续运行起来，就十分方便。作者基于此方面的需求，使用西门子STEP 7 编写了一套程序使操作员遇到上述问题时，只需在操作界面，按下按钮就可以同时启动断电前运行的所有设备。

在突然断电的情况下，来电时重要设备必须立刻启动,如：窑头冷却泵、尾罩冷却风机、转窑、急冷泵、引风机等设备。不立刻启动会造成不可估计的经济损失。（如窑头水管崩裂、烟气从上料口或一次鼓风口外冒等等）为避免操作员来回切换界面一个一个设备的找，而且部分1/2号一备一用的泵类设备，不记得断电前用的几号，还得去现场查看…种种这样造成不必要的时间浪费。

4 解决方案

4.1 程序设计思想：

构建一个按钮“”按钮，点击该按钮，所有重要设备同时启动，同时启动的设备保证是断电前5分钟使用的设备。

图2 程序设计流程图

该按钮设置在初始系统界面图中，一旦出现问题，操作员可以立刻按下按钮，简单、快捷、方便的恢复设备运行。界面图如图3所示：

图3 系统界面

程序编写

使用STEP 7 FC块，首先先建立变量区将需要控制的设备逐一建立变量（BOOL），以记录相关的运行状态，一旦设备停止运行，即运行信号为0，这时要求启功该设备，而相关运行状态记录的变量为1（即5分钟之前的状态为运行）则只要按下按钮，及启动按钮对应的变量值为1，本台即启动。部分程序举例如下图4：

图4 程序举例

图5 DB区变量设置

结论

通过在界面上设置的“断电恢复”按钮，解决了短时断电又需要立刻恢复设备的问题，方便了操作人员的工作。但要特别注意，此方法只适用于简短的时间断电后恢复，不适于长时间断电后恢复，因为长时间断电后恢复需要进行设备检查，符合运行条件才可以开启。

参考文献

[1] 梁昭峰、李兵、裴旭东.《过程控制工程》[C]. 北京理工大学出版社.2010.

[2] 崔坚.《西门子工业网络通信指南》[C]. 机械工业出版社.2005.5

[3] 苏昆哲.《深入浅出西门子WinCC V6》[C]. 北京航空航天大学出版社.2004.5.