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SIEMENS潯之漫智控技術（上海）有限公司

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黑液蒸發把洗選工段產生的副產品------稀黑液高度濃縮后送燃燒工段處理，堿回收設備的工況十分惡劣，尤其是腐蝕性和黑液結垢問題很為棘手，平穩整個工藝過程的運行，使設備工作在合理，優的工藝參數范圍內是減慢結垢速度、延長設備使用壽命的有效方法。

　　黑液蒸發的主要設備是蒸發器。蒸發器串聯組成蒸發站。本設計中所控制的蒸發站是由五臺板式降膜蒸發器串聯組成。除此之外，還有一些的蒸發設備，如降膜板式冷凝器，溫水槽，稀黑液槽, 閃蒸罐，液位罐等。在黑液蒸發過程中包含以下三個基本的工藝流程，即蒸汽流程，黑液流程，冷凝水流程。本蒸發站中，外網來低壓蒸汽(0.4Mpa 151℃)，首入I效蒸發器，I效蒸發器產生的二次蒸汽經閃蒸罐閃急蒸發后，再引入II效，為II效蒸發器提供熱源，以此類推直至末效。末效二次蒸汽經冷凝后成冷凝水排出，不凝氣體則由真空泵排空。而黑液則采用逆流供液方式，即制漿車間來稀黑液，首入稀黑液槽,經稀黑液泵進入末效蒸發器，然后再到IV效，III效，以此類推，直至I效。與蒸發流程反向而行。這樣隨著黑液濃度的提高，蒸發溫度也提高，而黑液粘度增加緩慢。蒸汽流與黑液流反向而行的供液方式，不僅可節省蒸汽消耗，部分程度上也可緩解黑液結垢問題。

　　在本蒸發工段的主要控制目標是穩定濃黑液的深度和降低蒸汽消耗，影響濃黑液波美度的因素主要是進效稀黑液的濃度和流量及蒸發設備各效的總有效差壓。穩定有效差壓首先要穩定進I效的新鮮蒸汽的壓力和末效二次蒸汽的真空度，即穩定總壓差。然后盡量減少和穩定蒸發過程中的壓差損失，因此，必須要控制下列參數：

　　所以，我們選取壓力、流量、溫度、液位為主要的控制對象，共設置了8路壓力、6路流量、21路溫度、16路液位總計51個測控點。為防止流送過程中，因電機啟停不當而造成的不良后果，我們又對所使用的22臺電機實行連鎖控制。

　　1.1系統硬件設計

　　1.1.1本自動控制系統采用西門子的S7-400可編程控制器。它是西門子公司開發的適合當代計算機技術發展的新一代可編程控制系統。它具有更高的控制能力、運算速度、網絡功能和更優的性能價格比。通過PROFIBUS-DP現場總線可與ET200M I/0站相連。ET200M 可置于MCC低壓柜旁邊，從而可方便將電機和泵類的控制納入DCS中去。

　　DI模板主要用于顯示電機啟停和過載指示；DO模板用于控制電機啟停；AI模板主要用于對電動機電流、功率以及各測控點如溫度、壓力、流量、液位進行采樣顯示。DO模板在實際應用中為提高抗干擾能力和控制容量要通過中間繼電器隔離，由中間繼電器觸點去控制電氣設備（如接觸器etc）。模擬量輸入模板在使用前要通過跳線組態成本方案所需要的輸入方式。

　　各模板的型號、數量確定后，再選擇放置模板的框架的型號和數量以及電源的型號和數量。終選用長為530mm的導軌。據模板的數量選取擇4個機架，考慮到成本問題而選取用了3個S7-300機架，1個S7-400機架，一個為主框架（含3個機架、一個S7-400機架、2個S7-300機架）放在蒸發主控制拒中，另一個遠程控制I/O框架(含一個S7-300機架)放在ET200蒸發控制柜中。

　　2控制措施

　　本系統采用西門子公司的S7-300系列產品。在設計當中，根據設備測控點的情況和廠方用戶的要求，系統以S7314-2DP控制器為核心，通過PROFIBUS-DP總線與2個ET200M遠程站相連（如圖2 所示），用于采集現場儀表數據信息和控制算法的實現。在現場實際應用中，數字量輸入輸出，、模擬量輸入輸出都留有部分備用，已備系統將來擴充的需要。西門子公司的ET200系列是采用PROFIBUS-DP協議的分布式I/O，應用時，S7PLC作為DP主站，通過帶有集成DP接口的CPU315-2DP接到PROFIBUS總線，而ET200作為DP從站接到PROFIBUS。整個控制系統采用兩個控制柜（主柜和副柜）。S7主站、#1 ET200M從站放在主柜，采集系統的模擬信號；#2 ET200M從站放在副柜，用來采集工段的電動機執行機構閥位反饋信號及輸出執行機構的驅動信號。系統采用主站加從站的結構，可使系統造價降低，并且擴展靈活。

　　西門子PLC S7-200

　　針對低性能要求的模塊化的小控制系統，他多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，他的網絡連接有RS-485通訊接口和PROFIBUS兩種，可以通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設備。

　　其擴展模塊（EM）有以下幾種：數字量輸入模塊（DI）——24VDC和120/230VAC;數字量輸出（DO）——24DC和繼電器;模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個比較的模塊-通信處理器（CP）——該模塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執行器接口），通過AS-接口的從站可以控制多大248個設備，這樣就可以顯著的擴展S7-200的輸入和輸出點數。

　　CPU設計

　　有3種手動選擇模式：STOP——停機模式，不執行程序；TERM——運行程序，可以通過編程器進行讀/寫訪問；RUN——運行程序，通過編程器僅能進行讀操作。

　　狀態指示燈（LED）：SF——系統錯誤（和）CPU內部錯誤；RUN——運行模式，綠燈;STOP——停機模式，黃燈；DP——分布式I/O（僅對CPU-215）。

　　存儲器卡——用來在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。

　　PPI口用來連接變成設備、文本顯示器或其他CPU。

　　西門子PLC S7-300

　　相比較西門子PLC S7-200，西門子PLC S7-300針對的是中小系統，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，他的網絡連接已比較成熟和流行，有MPI（多點接口）、PROFIBUS和工業以太網，使通訊和編程變的簡單和多選性，并可以借助于HWConfig工具可以進行組態和設置參數。