陽床中排裝置的作用

① 電廠化學水混床內部什麼結構，工作原理是什麼

進鹼裝置：體內再生混床的進鹼裝置宜單獨設置，要求形式與陽、陰交換床相同。設備容易結垢，殺菌滅藻劑是專門針對菌藻而配的葯劑，能迅速殺菌滅藻。

體外再生混床的進鹼裝置可以從上部進水裝置進入。

進酸裝置：進酸裝置無論是體內再生式混床和體外再生式混床，一般都採用從底部排水裝置進入的方式，不宜從中間排水裝置進入。因為從再生工藝上講，從中排進酸，上部陰樹脂的清洗存在問題。

② PLC在水處理系統中的應用

PLC在化學水處理系統中的應用

PLC在化學水處理系統中的應用(1)摘要：本文介紹了PLC在電廠化學水處理中的控制方法。

化學水處理的方法主要是離子交換法。即利用離子交換樹脂將水中溶鹽的離子吸收，根據運行要求，PLC需要控制兩個系統的陽床、陰床、混床的投運、停運和再生，兩個系列的運行和再生可通過選擇鍵點動或自動進行。點動時按編制的程序進行操作，用點動按鈕進行轉步，全部程序執行完畢後，裝置自動復零。

鍋爐補給水程式控制系統的程序設計，可將常規的繼電器控制系統按照三菱FX—2系列PLC的編程指令要求，轉化成PLC的梯形圖程序。

關鍵字：PLC 控制 程序

前 言

電廠化學水處理包括鍋爐補給水處理、凝結水處理和廢水處理，其目的在於預防熱力設備結垢、腐蝕和結鹽，確保可靠生產，並盡量做到節水和控制環境污染。化學水處理的工藝流程十分復雜，以往都採用繼電器進行程序控制，因安裝接線復雜，程序修改困難，維護量大，以及設備老化等原因，使得其可靠性差，投運率較低。

為了改善上述利用繼電器控制存在的缺陷，應用PLC進行程序控制，可以有效地解決上述存在的問題。

PLC具有高可靠性，編程方便，易於使用，環境要求低，與其他裝置的配置連接方便，鑒於PLC有上述優點，所以PLC用於化學水處理系統中，可以很好的解決繼電器控制存在的問題。

化學水處理的方法主要是離子交換法，即羨宴模利用離子交換樹脂將水中溶鹽的離子吸收。經過一定時間的運行之後，離子交換樹脂會失效，這就需要停止運行以對樹脂進行再生還原以便使樹脂可以重新使用。為此，就需要兩套設備輪流運行、切換。應用PLC裝置再輔以一些外部設備，可以很方便的控制兩套設備的運行和切換。兩個系列的陽床、陰床、混床的投運、停運和再生，其運行方式為#1系列運行，2#系列再生和2#系列運行、1#系列再生。兩個系列的運行和再生可通過選擇鍵點動或自動運行。點動時按編制的程序進行操作，用點動按鈕進行轉步；自動時，按操作人員發出的啟動指令由事先設定的時間自動轉步，全部程序執行完畢後，裝置自動復零。

1、PLC簡介

可編程式控制制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計，它採用一類可編程的存貯器，用於其內部存貯程序、執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術操作等面向用戶的指令，並通過數字式或模擬式輸入輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程式控制制器及其有關外部設備，都按易於工業控制系統聯成一個整體，易於擴充其功能的原則設計。它有如下特點：

（1）高可靠性

可以說，到目前為止沒有任何一種工業控制設備可以達到可編程式控制制器的可靠性，隨著器件水平的提高，可編程式控制制器可靠性還在繼續提高。例如三菱F1，F2系列平均無故障時間可達30萬小時，而A系列的可靠性又比之高幾個數量級，尤其是近來開發出的多機冗餘系統和表決系統則更進一步增加了可靠性，事實上，如果某種控制裝置可以連續運行20年以上不出問題，在當前技術更新瞬息萬變的世界上，則可認為是永遠不會壞的裝置了。三菱公司已宣布，在今後它生產的可編程式控制制器不再標可靠性這一指標了，因為對於可編程祥運控制器，這一指標已經無意義了，可以說在可編程式控制制器使用中發生的故障，大部分是由可編程式控制制器外部的開關、感測器、執行器引起的，而不是可編程式控制制器本身發生的。

可編程式控制制器是如何做到如此高可靠性的呢？可以先看看產生故障的原因及解決這些問題的方法。

任何電子設備產生故障的原因分為外部和內部兩類，外部起因主要由於電磁干擾、輻射干擾以及由輸入輸出線、電源線等引入的干擾；環境溫度、粉塵、有害氣體的影響；振動、沖擊引起的器件損壞、斷聯等，

內部的原因主要是器件的失效、老化，存貯信息的丟失、錯誤，程序分支的錯誤，條件判別的錯誤，及運行進入死循環等。

針對以上故障原因，可以從軟體及硬體兩方面來解決可靠性問題。

在硬體方面，首先是選用優質器件，再就是設計合理的系統結構、加固兄緩、簡化安裝，使其易於抗沖擊，對印製電路板的設計加工及焊接工藝都做到嚴格要求。在此基礎上，可編程器還採用如下獨特的方式：

所有輸入輸出電路都採用光電隔離，做到電浮空，無論對於抗電干擾還是對於方便接地都大有好處。
PLC在化學水處理系統中的應用(2)① 個I/O端子除了採用常規模擬量濾波以外，還加上數字濾波。

② 內部採用電磁屏蔽，防止輻射干擾。

③ 採用較先進的電源電路，以防止由電源迴路串入的干擾，有人做過實驗，在三菱F1系列可編程式控制制器上從電源迴路接入峰-峰為4000V的脈沖群干擾或電源瞬停30ms，對可編程式控制制器不會產生任何影響。

④ 採用合理的電路程序，一旦某模塊有故障，在線插拔、調試時不會影響整機的正常運行。

在軟體方面採取了如下措施：

① 設置了警戒時鍾WDT，可編程式控制制器運行時對WDT定時刷新，如果程序出現了死循環，就能立即跳出重新啟動，並報警。

② 為避免由於程序出錯而錯誤運行，每次掃描都對程序進行檢查和校驗，一旦程序出錯立即報警並停止運行。

③ 對程序及動態數據進行電池後備，停電後，運行停止，但有關狀態及信息不會因此而丟失。

④ 隨時對CPU等內部電路進行檢測，一旦出錯，立即報警，程序中還設置了對用戶程序電路查錯報錯的程序，錯誤的程序或參數是不能運行的。

採用以上措施後，可編程式控制制器的可靠性大為加強，事實上從用戶角度來看，選用可編程式控制制器的首要根據便是可靠性。以下是美國1982年對可編程式控制制器用戶調查的結果。

（2）編程方便，易於使用

可編程式控制制器採用與實際電路接線圖非常接近的梯形圖，這種圖形編程方式易懂易編，就是普通的工人，也能在很短的時間內學會使用，有人曾說過，將來自動化工廠的電氣工人將在左腿上別著螺絲刀，右腰上別著編程器。

為了進一步簡化編程，編程工作集中到了設計思想的本身而不是如何實現設計思想。當今的可編程式控制制器還針對具體問題設計了諸如進順控指令，流程圖指令等指令系統，這點對於加快系統開發速度非常重要。

從硬體方面來說，使用可編程式控制制器，無論是接線、配置都極其方便，只用螺絲刀即可進行全部接線工作，而不是自製很多介面電路，通常經實驗室編程，模擬調試後，在現場很快就能安裝調試成功。

（3）環境要求低

可編程式控制制器適用於惡劣的工業環境。

（4）與其它裝置配置聯接方便。

可編程式控制制器的介面原則是使外部接線、電平轉換盡量少。

對於開關量，輸入可以是無源觸電開關或集電極開路晶體管輸出；輸出有繼電器、可控硅、晶體管等各種不同的形式，可直接接各種不同類型的接觸器、電磁閥等。

對於模擬量，只要模擬信號電平在一定的范圍內（通常為+-10V或+-20mA），就可以按要求自由設置轉換特性，而不需要另加電平轉換，另外還有運用熱電偶直接輸入的A/D轉換器等，此時就連放大器、冷端補償也是多餘的。

對於各種顯示，音響輸出更是以最方便的形式提供借口，大量的問題都在可編程式控制制器內部解決了。

對於數據通訊，只須同軸電纜和普通RS232和TS422介面即可，不必由用戶來考慮波特率及通訊規程等具體的設置問題。

2、工藝流程

化學水處理的方法主要是離子交換法，即利用離子交換樹脂將水中溶鹽的離子吸收。經過一定的運行以後，離子交換樹脂會失效，這時就需要停止運行以對離子交換樹脂進行再生（還原），以便使樹脂可以重新使用（陽離子交換樹脂實效時，使用酸進行再生，陰離子交換樹脂失效時，使用鹼進行再生）。為了保證不間斷地供水，電廠的化學水處理車間設有多組離子交換器，輪流進行再生。

鍋爐補給水系統的示意圖如圖2.1所示。該系統由兩個系列的陽床（陽離子交換器）、除碳器、中間水箱、陰床（陰離子交換器）、混床（混合離子交換器）、除鹽水箱等大小20多台設備組成，程式控制系統控制工藝流程中的各個閥門、水泵和風機，根據運行時間選擇#1系列或#2系列運行，在工藝模擬圖板上顯示出工藝流程的實際流向，並反映閥門、水泵和風機的運行狀態。
3、程式控制裝置的控制范圍和運行方式

根據運行要求，程式控制裝置需控制兩個系列的陽床、陰床、混床的投運、停運和再生，其運行方式分為1#系列運行、2#系列再生和2#系列運行、1#系列再生。兩個系列的運行和再生可通過選擇鍵點動或自動運行。點動時按編制的程序進行操作，用點動按鈕進行轉步；自動時，按操作人員發出的啟動指令，由事先設定的時間自動轉步，全部程序執行完畢後，裝置自動復零。

4、程序設計

鍋爐補給水程式控制系統的程序設計，可將常規的繼電器系統按照FX—2PLC的編程指令要求，轉化成PLC的梯形圖程序。該控制系統中包括#1系列陽床、陰床投運、停運程式控制，#2系列陽床、陰床投運、停運程式控制，#1系列陽床、陰床再生程式控制，#2系列陽床、陰床再生程式控制，以及混床投運、停運程式控制和混床再生程式控制。本文以#1系列陽床投運程式控制為例來說明其程序設計。#1系列陽床投運程序流程圖如圖4.1所示，其相應的梯形圖程序如圖4.2所示。
梯形圖說明：

M105：#1系列投運標志

Y1：開#1陽床進水門

M8100—M8103：移位寄存器的步

Y2：開#1陽床頂部排氣門

Y3：啟動#1清水泵

Y4：啟動#2清水泵

Y5：開#1陽床正排門

Y6：開#1陽床出水門

Y7：投#1CO2風機

Y10：移位寄存器輸入端

Y11：時鍾控制端

X10：復位端

X11：投運按鈕

X12：#1清水泵投運按鈕

X13：#2清水泵投運按鈕

M101：#1清水泵投運標志

M102：#2清水泵投運標志

#1系列陽床投運步序控制由移位寄存器SFTR控制。移位寄存器的計數輸入端為Y10，時鍾控制端為Y11，復位端為X10。#1系列陽床投運有三步，分別由移位寄存器的第一步、第二步、第三步控制，每步的時間則由時鍾控制端控制，由#1系列定時電路產生定時脈沖（當M8100接通時，計時器T3產生每隔1min的時鍾脈沖；當M8101接通時，計時器T4產生每隔3min的時鍾脈沖）。該移位寄存器的其餘步用作#1系列陰床投運步序控制。

當#1系列投運，#1系列運行標志M100=1時，同時開啟#1陽床進水門、頂部排氣門及運行1台清水泵，1 min後，M8100=0，M8101=1，開#1陽床正排門，關頂部排氣門，再過3min後，M8101=0，M8102=1，則關#1陽床出水門，並投運#1CO2風機，這就是#1系列陽床投運程式控制過程。

5、梯形圖的程序指令

LD M100

OUT Y1

OUT T0

K2400

LD M100

AND M8100

SET Y2

OUT T1

K600

LD M100

MC N0

SP M0

LD M101

OUT Y3

LD M102

OUT Y4

MCR N0

LD M8101

AND M100

SET Y5

OUT T2

K1800

LD T1

AND M100

RST Y2

LDI M8100

ANI M8101

ANI M8102

AND T2

AND M100

RST Y5

LD T0

AND M100

OUT Y6

OUT Y7

LD M105

AND Y10

OR Y11

OR X10

SFTR M8100—M8105

LD X11

OUT M105

LD M105

MC N1

SP M1

LD M8100

ANI T3

OUT T3

K600

LD M8101

ANI T4

OUT T4

K1800

MCR N1

LD X11

OUT M106

LD X12

OUT M102

LD X13

OUT M103

END
指令如下：

LD X1

SET Y15

SET Y16

SET Y17

OUT T1

K18000

LD T1

OUT T2

K18000

LD T2

RST Y15

RST Y16

RST Y17

END

③ 工業水處理中樹脂起什麼作用

工業水處理樹脂分為陽離子樹脂和陰離子樹脂,陽離子樹脂又細分為鈉型和氫型,鈉型樹脂將水中的鈣鎂離子交換成鈉離子,使水變軟.氫型樹脂是將水中的鈣鎂離子交換成氫離子使水軟化.
陰離子樹脂中含被可置換的氫氧根離子,能置換出水中的酸根離子.
同時使用陰離子樹脂和氫型陽離子樹脂可以將水變為純凈水. 陰、陽混合離子交換器

【設備概述】
陰、陽混合離子交換器(混合床)是用於初級純水的進一步精製。一般設置於陰、陽離子交換器之後 ，也可設置在電滲析或反滲透後串聯使用，出水水質可達含二氧化硅≤0.02毫克/升，導電度≤0.02us/cm。處理後的高純水可供高壓鍋爐、電子、醫葯、造紙、化工和石油等工業部門。

【工作原理】
混合床離子交換法，就是把陰 、陽離子交換樹脂放置在同一個交換器中，將它們混合，所以可看成是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床。水中所含鹽類的陰、陽通過該交換器，則被樹脂交換,而得到高純度的水。
在混合床中，由於陰、陽樹脂是相互均勻的，所以其陰、陽離子的交換反應幾乎同時進行。或者說,水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的。 經H型交換所產生的H和OH都不能積累起來，基本上消除了反離子的影響，交換進行的比較徹底。

本混合床採用體內再生法。再生時利用兩種樹脂的比重不同，用反洗使陰、陽離子交換樹脂完全分離，陽樹脂沉積在下，陰樹脂浮在上面，然後陽樹脂用鹽酸(或硫酸)再生，陰樹脂用燒鹼再生。

【出水水質】
SiO2 ＜ 20μg/L
導電度(25℃) ＜ 0.15μs/cm

【結構簡述】
1. 進水裝置:
在交換器上部設有布水裝置，使進水能均勻分布。
2. 再生裝置:
在陰離子交換樹脂上方設有進液母管，管上開小孔布液，管外包覆不銹鋼梯形繞絲。陰離子交換樹脂再生用鹼液即由該進液母管送入。再生陽離子交換樹脂用的酸液由底部排水裝置進入，再生酸、鹼廢液均由中排口排出。
3. 中排裝置:
中排裝置設置在陰、陽樹脂的分界面上，用於排泄再生時酸、鹼廢液和沖洗液,型式為支管母管式，孔管外包覆不銹鋼梯形繞絲。
4. 排水裝置:
均採用多孔板上裝設排水帽，多孔板材採用鋼襯膠。
另外，在陰、陽樹脂分界面外、樹脂表面處及最大反洗膨脹高度處各設視窺鏡一個，用以觀察樹脂表面及反洗樹脂的情況。
筒體上部設樹脂輸入口，要筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口，考慮了樹脂輸入和卸出採用水輸送的可能。

【使用說明】
當樹脂失效後可用以下方法進行再生：
混床的再生過程為兩步法再生，具體為：反沖洗、靜置（分層）、進鹼、置換、反洗、分層、進酸、置換、正洗、混脂、正洗等步驟。也可採用一步法再生，即同時進酸鹼。
混床中裝填兩種不同性能均勻混合的離子交換樹脂，因此要將兩種樹脂盡可能完全分層，才能對陽陰樹脂分別再生。反洗的目的就是使陰陽樹脂分層。通過反洗使樹脂均勻地松馳膨脹開來，在靜置時樹脂在水中自由下落，因陽樹脂比重為1.23～1.28，而陰樹脂比重為1.06～1.11，兩種樹脂比重差別較大，就很容易分層。通過反洗也可排出一些雜質異物，保證下一周期的正常運行。打開下進水閥、反洗排水閥，反洗至出水清亮為止。反洗畢，靜置，開上排閥、放水至樹脂層表面10厘米以上。
混合離交換器的再生劑擬用30%的NaOH和30%HCl，因混合離子交換器需較長時間才再生一次，不設置專門的酸、鹼貯罐，由酸、鹼計量箱直接通過噴射器進行再生。再生的控制由再生劑濃度、再生時間、再生液流量綜合控制酸、鹼計量箱及吸收器的設置滿面足規程規定的儲存量。

[樹脂預處理]
將准備裝柱使用的新樹脂，先用熱水(清潔的自來水即可)反復清洗，陽離子交換樹脂可用70-80°C的熱水，陰離子交換樹脂的耐熱性能較差一些，可用50-60°C熱水。開始浸洗時，每隔約15分鍾換水一次，浸洗時要不時攪動，換水4-5次後，可隔約30分鍾換水一次，總共換水7-8次，浸洗至浸洗水不帶褐色，泡沫很少時為止。
水洗後，再經酸鹼處理，陽離子交換樹脂可按下述步驟處理：
1、用1N鹽酸緩慢流過樹脂，用量約為強酸陽樹脂體積的2-3倍，弱酸陽樹脂的3-5倍，每小時1.5倍床層體積流過。
2、用水沖洗，出水PH為5左右，用3倍樹脂體積5%的NaCl溶液流過樹脂，流速與1相同。
3、用1N NaOH流過樹脂，用量及流速與1相同。
4、用水沖洗至出水PH為9左右。
5、用1N鹽酸或硫酸，將樹脂轉成H-型，用量為樹脂體積的3-5倍，流速與1相同。
6、酸流完後，用去離子水沖洗至出水PH值為6以上時，即可投入使用。
對於陰離子交換樹脂水洗後的酸、鹼處理次序，可採用鹼→酸→鹼次序，酸、鹼用量及流速，強鹼樹脂與強酸樹脂相對應，弱鹼樹脂與弱酸樹脂相對應。

工業級的離子交換樹脂中，常含有少量低聚物和未參加聚合反應的單體等有機雜質和其他諸如鐵、鋁、銅等無機雜質。當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時，上述可溶性雜質就會轉入溶液而影響水質，所以新樹脂在使用前要進行處理。

④ 離子交換器的正洗是什麼

陰陽床再生完後，按運行制水的方向對樹脂進行清洗，叫正洗。