1.醫(yī)療垃圾處理項目作為我國近幾年來的重點項目，國家環(huán)?？偩址浅Ｖ匾?，對主體設(shè)備和自控系統(tǒng)的要求也非常高。 

 

2.本系統(tǒng)主要是通過檢測現(xiàn)場煙氣溫度和壓力，通過控制調(diào)節(jié)風機、水泵以及加藥裝置的頻率和控制開關(guān)，從而達到控制煙氣溫度和含量的目的；通過南大傲拓NA系列PLC采集和控制模塊對設(shè)備和現(xiàn)場儀表進行采集和控制，并把信號通過底版總線與CPU處理器傳輸，由CPU處理器完成處理后，再通過以太網(wǎng)與工控機連接；本套系統(tǒng)通過掛NA200PLC分別與遠方的I/O模塊通過MODBUS通訊，當一套發(fā)生故障時，備用系統(tǒng)自動投入運行； 

 

當PLC把數(shù)據(jù)傳送到工控機后，通過組態(tài)軟件進行編程和組態(tài)，把數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，并在屏幕上制作操作開關(guān)對現(xiàn)場設(shè)備進行遠程控制；并同時自動把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為OPC的數(shù)據(jù)傳輸格式，把需要顯示的數(shù)據(jù)傳送給模擬屏。

 

二、系統(tǒng)介紹 

 

1.項目簡單工藝主要針對城市醫(yī)療垃圾進行處理，醫(yī)療垃圾收運后運到處置中心進行焚燒處理，垃圾首先進入焚燒爐和二燃室進行配風焚燒，焚燒后的煙氣通過鍋爐進行降溫、除酸噴霧塔和布袋除塵器進行除酸和除塵，然后通過35米煙囪直接排放；鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電或其它用途，本自控系統(tǒng)主要控制垃圾燃燒后產(chǎn)生的煙氣溫度和煙氣成本含量，保證減少二次污染。 

 

2.本項目主要使用南大傲拓NA系列PLC，模塊選型如下： 

 

中央處理器模塊400CPU401-0501，冗余CPU，高性能CPU，內(nèi)置2個RS232（標準MODBUS），1個以太網(wǎng)口（標準MODBUS/TCP），程序空間32M； 

電源模塊400PWM401-0501,功率：50W； 

DI數(shù)字量輸入模塊400DIM401-3201，32點輸入24VDC(漏型)采集現(xiàn)場設(shè)備的運轉(zhuǎn)及故障狀態(tài)； 

DO數(shù)字量輸出模塊400DOM401-3201，32點輸出24VDC晶體管控制現(xiàn)場設(shè)備的啟停； 

AI模擬量輸入模塊400AIM401-1601模擬量輸入模塊 16通道，電流型采集現(xiàn)場設(shè)備的壓力、流量、煙氣成分含量以及風機和加藥泵的頻率信號； 

熱電偶輸入模塊8通道400AIM401-0806采集1000度以上的煙氣和蒸汽溫度信號； 

RTD熱電阻輸入模塊8通道400AIM401-0805采集1000度以下的煙氣和蒸汽溫度信號 

AO模擬量輸出模塊4通道400AOM401-0401通過程序的PID自動調(diào)節(jié)控制風機和加藥裝置的頻率；

 

三、控制系統(tǒng)構(gòu)成 

 

1．本項目的硬件設(shè)備主要分為三個大部分：PLC部分、現(xiàn)場設(shè)備以及模擬屏部分，主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選用標準拓撲式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場儀表和設(shè)備采集數(shù)據(jù)連接到PLC的輸入模塊、并接收PLC的命令對現(xiàn)場設(shè)備進行控制和調(diào)節(jié)；PLC接收現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸給計算機并傳誦計算機下達的控制命令，并內(nèi)部通過強大的內(nèi)部運算國內(nèi)進行PID自動調(diào)節(jié)，具體組成和選型依據(jù)如下： 

 

PLC選用南大傲拓NA系列PLC，設(shè)計為0501兩塊CPU冗余系統(tǒng)，PLC與計算機采用以太網(wǎng)，并以以太網(wǎng)作為冗余網(wǎng)絡(luò)；中控室計劃設(shè)計為兩臺工業(yè)計算機模擬屏等設(shè)備，與計算機的通訊采用RS232直接串口通訊，軟件選用IFIX組態(tài)軟件。 

 

現(xiàn)場采集和顯示控制設(shè)備，基本選用國產(chǎn)元件，一般選用的測量1200度以上的溫度S分度熱電偶，1200度以下500度以上用S分度熱電偶，500度以下用PT100熱電阻測量，直接與相應(yīng)的PLC模塊連接，不需要任何的變送器元件；壓力選用壓力差壓變送器把壓力信號變成4-20mA的標準信號送到AI模塊；電機的轉(zhuǎn)速通過變頻器調(diào)節(jié)，頻率信號通過AI模塊輸入，頻率的設(shè)定通過AO模塊輸出4-20mA的標準信號進行控制，啟停控制通過DO模塊控制，設(shè)備狀態(tài)信號通過DI模塊輸入。

 

2．附加系統(tǒng)設(shè)備主要有變頻器、壓力變送器、溫度傳感器、智能儀表和控制繼電器等，大部分設(shè)備與PLC之間全部采用硬連接，硬件配置及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見下圖：

 

 

四、控制系統(tǒng)完成功能

 

本系統(tǒng)的自動控制功能主要分以下幾個部分： 

一次風機、二次風機以及引風機的聯(lián)動控制 

在本系統(tǒng)中，焚燒系統(tǒng)的焚燒爐體轉(zhuǎn)動的速度、加料電機的轉(zhuǎn)速、一次風機、二次風機以及引風機的運轉(zhuǎn)頻率全部聯(lián)動控制；當引風機開啟后，一次風機、二次風機才能開啟，根據(jù)溫度和煙氣的氧氣含量控制爐體轉(zhuǎn)動的速度、加料電機的轉(zhuǎn)速、一次風機、二次風機的頻率進行調(diào)速控制，直接利用NAPRO的PID模塊，直接設(shè)定設(shè)定值以及積分時間，非常簡便；一燃室的煙氣溫度控制到850度，二燃室的煙氣溫度控制到1200度，使之不產(chǎn)生二惡英；一燃室溫度過高時增大進料電機速度，同時減小一次風風機速度，同時要保證煙氣的氧氣含量在19-21之間，反之亦然；二燃室溫度過高時增減小一次風風機速度，同時增加二次風風機速度，同時要保證煙氣的氧氣含量在19-21之間，反之亦然；并且在控制一二次風的時候，必須自動調(diào)節(jié)引風機速度，保證煙道壓力保證在-150PA左右。 

堿液站的自動控制 

在除酸噴霧塔中需要噴灑堿液以保證煙氣的酸堿度，同上面一樣直接利用NAPRO的PID模塊，直接設(shè)定設(shè)定值以及積分時間，非常簡便； 

布袋除塵器的自動控制 

設(shè)定溫度值，利用PLC內(nèi)部的比較指令，溫度范圍在130-190度之間時，啟動布袋除塵器，超出范圍時，通過PLC程序啟動旁通閥，保護布袋。 

鍋爐給水自動控制 

鍋爐汽包水位是確保安全生產(chǎn)和維護正常供汽的主要條件，一般要求水位維持在設(shè)計水位的±50mm范圍內(nèi)；設(shè)定鍋爐給水水位，通過PID模塊自動調(diào)節(jié)給水閥門的開度，從而達到控制鍋爐水位的功能。

 

系統(tǒng)最終檢測結(jié)果： 

PLC系統(tǒng)采集正常，數(shù)據(jù)顯示和動作控制的時間不超過1000ms,數(shù)據(jù)交換的準確率為100%； 

PLC數(shù)據(jù)傳輸精確，模擬量的精確度達到16BIT； 

冗余系統(tǒng)正常，沒有出現(xiàn)主從系統(tǒng)切換時中斷，切換時一切控制正常，包括控制繼電器不會斷開、模擬量輸出控制變頻器轉(zhuǎn)速不會丟失等； 

模擬屏顯示正常、數(shù)據(jù)刷新正常，數(shù)據(jù)刷新速度為1000ms；

 

該系統(tǒng)已在生產(chǎn)中得到實際使用，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益，在該系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)的應(yīng)用得到了充分的展示，這種冗余配置廣泛的推廣到其它行業(yè)應(yīng)用提供一定的參考價值。