太钢热连轧每天用水量20万t左右,在废水中含有污油、铁鳞、污泥等,将这20万t废水经过处理后循环使用,对我们这个水资源缺乏地区具有深远的意义。水处理是一项复杂的生产过程,为此我们在这项工程设计中采用了PLC技术自动完成水处理的全过程控制。
1 水处理设备对电气控制系统的要求
(1) 层流冷却给水泵为N1泵组,P = 132kW,~380V,4台,带电动阀,3用1备。
(2) 层流冷却过滤给水泵为N2泵组,P = 160kW,~380V,4台,带电动阀,3用1备。
(3) 粗、精轧冷却给水泵为N3泵组,P = 132kW,~380V,4台,带电动阀,3用1备。
(4) 粗、精轧过滤冷却给水泵为N4泵组,P = 160kW,~380V,4台,带电动阀,3用1备。
(5) 反冲洗给水泵为N5泵组,P = 75kW,~380V,2台,带电动阀,1用1备。
(6) 中压浊循环给水泵为N6泵组,P = 630kW,~6kV,6台,带电动阀,5用1备。
(7) 低压浊循环给水泵为N7泵组,P = 300kW,~6kV,4台,带电动阀,3用1备。
(8) 层流冷却泵为N8泵组,P = 115kW,~380V,5台,带电动阀,4用1备。
以上泵组操作方式为自动、集中操作、现场操作。
2 电气自动控制系统的硬件配置
水处理设备电气控制系统中配置了SG-8可编程序控制器,该机具有从顺序控制到模拟量控制、计数控制、逻辑运算等各种控制功能,适应于广泛需要的丰富的指令体系,可自由地构成上位通信、PC通信、远程I/O通信和分散远程I/O通信网络。硬件为模拟结构,从电源模板、扩展板、CPU、存储器到I/O模板都可分别拔插。PLC硬件配置如图1所示。

图1 硬件配置示意图 输入为384点数字量信号,采用光电隔离的24VDC输入模板G-01N共24块,每块16点输入。主要用于操作方式的选择,水泵运行、压力、水位、电动阀限位的信号输入。
输出为206点,采用光电隔离的24VDC输出模板G-01T共16块,每块16点输出。通过中间继电器柜控制水泵的起停,电动阀的开闭,备用水泵的投入,模拟屏信号的显示和事故报警。
3 应用功能
(1) 自动方式 由PLC来完成,首先根据生产用水要求发出起泵指令,水泵起动后,当压力达到给定值时电动阀门打开(若超过3min电动阀门仍打不开,报警并停该泵,备用泵自动投入)。当吸水井水位在最低线(▽-1.000m)时,报警并延时逐台停泵。水位回升后,水泵继续工作。水泵运行过程中某台泵发生故障,则停该泵,相应的电动阀门自动关闭,备用泵自动投入。每个泵组的备用泵可任意指定。
反冲洗水泵(N5泵组)除有上述功能外,还要满足下列要求:
1) 泥浆二沉池水位高于给定值(▽+0.85m)时不能起动反冲洗泵。
2) 反冲洗泵吸水井水位低于给定值(▽+1.85m)时不能起动反冲洗泵。
层流冷却泵(N8泵组)运行和高位稳压水池水位联锁运行制度如下。
当水池水位L(高位稳压水池底部距地标高▽+7.8m):
8.15m ≤ L<8.30m 4台泵工作
8.30m ≤ L<8.40m 3台泵工作
8.40m ≤ L<8.55m 2台泵工作
8.55m ≤ L<8.65m 1台泵工作
L≥8.65m N8泵组全部停止工作