1.醫療垃圾處理項目作為我國近幾年來的重點項目，國家環保總局非常重視，對主體設備和自控系統的要求也非常高。 

 

2.本系統主要是通過檢測現場煙氣溫度和壓力，通過控制調節風機、水泵以及加藥裝置的頻率和控制開關，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備和現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，再通過以太網與工控機連接；本套系統通過掛NA200PLC分別與遠方的I/O模塊通過MODBUS通訊，當一套發生故障時，備用系統自動投入運行； 

 

當PLC把數據傳送到工控機后，通過組態軟件進行編程和組態，把數據顯示在屏幕上，并在屏幕上制作操作開關對現場設備進行遠程控制；并同時自動把數據轉換為OPC的數據傳輸格式，把需要顯示的數據傳送給模擬屏。

 

二、系統介紹 

 

1.項目簡單工藝主要針對城市醫療垃圾進行處理，醫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；鍋爐產生的蒸汽用于發電或其它用途，本自控系統主要控制垃圾燃燒后產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，內置2個RS232（標準MODBUS），1個以太網口（標準MODBUS/TCP），程序空間32M； 

電源模塊400PWM401-0501,功率：50W； 

DI數字量輸入模塊400DIM401-3201，32點輸入24VDC(漏型)采集現場設備的運轉及故障狀態； 

DO數字量輸出模塊400DOM401-3201，32點輸出24VDC晶體管控制現場設備的啟停； 

AI模擬量輸入模塊400AIM401-1601模擬量輸入模塊 16通道，電流型采集現場設備的壓力、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自動調節控制風機和加藥裝置的頻率；

 

三、控制系統構成 

 

1．本項目的硬件設備主要分為三個大部分：PLC部分、現場設備以及模擬屏部分，主要系統結構選用標準拓撲式結構，現場儀表和設備采集數據連接到PLC的輸入模塊、并接收PLC的命令對現場設備進行控制和調節；PLC接收現場設備的數據傳輸給計算機并傳誦計算機下達的控制命令，并內部通過強大的內部運算國內進行PID自動調節，具體組成和選型依據如下： 

 

PLC選用南大傲拓NA系列PLC，設計為0501兩塊CPU冗余系統，PLC與計算機采用以太網，并以以太網作為冗余網絡；中控室計劃設計為兩臺工業計算機模擬屏等設備，與計算機的通訊采用RS232直接串口通訊，軟件選用IFIX組態軟件。 

 

現場采集和顯示控制設備，基本選用國產元件，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；電機的轉速通過變頻器調節，頻率信號通過AI模塊輸入，頻率的設定通過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，設備狀態信號通過DI模塊輸入。

 

2．附加系統設備主要有變頻器、壓力變送器、溫度傳感器、智能儀表和控制繼電器等，大部分設備與PLC之間全部采用硬連接，硬件配置及網絡結構見下圖：

 

 

四、控制系統完成功能

 

本系統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動控制 

在本系統中，焚燒系統的焚燒爐體轉動的速度、加料電機的轉速、一次風機、二次風機以及引風機的運轉頻率全部聯動控制；當引風機開啟后，一次風機、二次風機才能開啟，根據溫度和煙氣的氧氣含量控制爐體轉動的速度、加料電機的轉速、一次風機、二次風機的頻率進行調速控制，直接利用NAPRO的PID模塊，直接設定設定值以及積分時間，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，必須自動調節引風機速度，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，直接設定設定值以及積分時間，非常簡便； 

布袋除塵器的自動控制 

設定溫度值，利用PLC內部的比較指令，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和維護正常供汽的主要條件，一般要求水位維持在設計水位的±50mm范圍內；設定鍋爐給水水位，通過PID模塊自動調節給水閥門的開度，從而達到控制鍋爐水位的功能。

 

系統最終檢測結果： 

PLC系統采集正常，數據顯示和動作控制的時間不超過1000ms,數據交換的準確率為100%； 

PLC數據傳輸精確，模擬量的精確度達到16BIT； 

冗余系統正常，沒有出現主從系統切換時中斷，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速不會丟失等； 

模擬屏顯示正常、數據刷新正常，數據刷新速度為1000ms；

 

該系統已在生產中得到實際使用，為企業帶來了可觀的經濟效益，在該系統中，PLC系統的應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應用提供一定的參考價值。