DCS控制系统在化学补给水处理程控系统中的应用|化学和容积控制系统
时间：2019-05-16 03:24:37 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：以云南小龙潭发电厂工程锅炉给水控制DCS系统为例，介绍了该控制系统系统的设计原则、设计目的及其特点、配置和运用。 关键词：DCS控制系统 ， 自动控制， 补给水处理，系统设计
Abstract: the yunnan small power plant boiler feed water control project longtan DCS system as an example, introduces the control system of the system design principle, the design purpose and its characteristics, configuration and application.
Keywords: DCS control system, the automatic control, supply water treatment, system design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1引言
目前，适用于电厂的DCS控制系统种类繁多，了解其详细应用非常重要。
2控制系统设计原则和目的
基本设计原则是先进、实用、可靠、安全、稳定、良好的性价比，以技术进步达到减人增效、降低运行成本、提高工艺生产安全性、稳定性的目的，最终达到以DCS系统和CRT远程软手操、现场就地硬手动、人工强制干预三级控制相结合的目的。
3控制方案
3.1预处理净水系统
预处理净水系统各单元操作的开关控制输入、输出，模拟控制输入、输出信号和液位，浊度等仪表模拟量信号全部进入PLC，由下位控制站完成向上位监控操作站数据交换和向就地控制站生产过程设备的控制。
3.2除盐系统
一级阴阳离子交换除盐系统的运行和二级混合离子交换除盐系统的运行再生、由PLC控制全自动完成。再生处理在PLC控制自动进行的基础上加入人工CRT设定确认完成。除盐系统所有阀门开关信号、反馈信号及终点指标，由下位PLC控制站向上位PC操作站传送数据同时，向就地控制站传输信号控制相应除盐设备的运行和再生。
3.3多介质过滤器反洗强度控制
根据多介质过滤器的阀门配置情况和气、水反洗方案，采用手自动结合方式，可由手工调整反洗进水、进气手动阀门开度或者由计算机程序进行反洗强度控制。
3.4活性炭过滤器反洗强度控制
根据活性炭过滤器的阀门配置情况和水反洗方案，采用手自动结合方式，可由手工调整反洗进水或进气手动阀门开度或者由计算机程序进行反洗强度控制。
3.5阳-阴床再生反洗强度控制
根据设备的阀门配备情况，大、小反洗控制采用手自动结合方式，可由手工调整进出水阀门开度或者计算机程序进行强度控制。
3.6混床再生反洗强度控制
对于混床反洗分层、置换、窜洗、混脂、正洗等操作，为避免破坏反洗分层过程阳、阴离子的分层不清，达到混脂过程的阳、阴离子均匀混合目的，在条件许可的情况下，气动阀门的开关可采用附加气动阀门定位器方法来达到。
4监控系统组成
4.1计算机控制系统组成及配置
按计算机集中分散系统(DCS)控制原则，控制系统以下位PLC可编程序控制器为控制核心，上位工控机以监控和数据处理为主。
4.1.1上位集中监控操作站(操作员站和工程师站)。整个监控系统以炉外集控室为主，在集控室中配置有二台工控机。一台作为运行人员的专用操作控制站，另一台既具有操作员站功能，又有工程师站功能。二台工控机均具有远程遥控炉外任何受控设备、设定整个系统的运行参数、互为热备等功能。上位PC监控操作站作为监督、控制、管理整个系统所有信息的计算机，可实时向下级PLC控制级工作站发出控制命令和参数整定、设置、修改命令，从而改变某个现场工作站工作的步序、逻辑、设备的运行状态。
由于采用Schneider Modicon PLC及工业以太网TCP/IP总线方式通讯结构，把上位操作站工控PC机和下位控制Modicon Quantum 可编程控制器相连，通讯速率大大高于常规485方式。网络通讯接线采用同轴电缆方式以减少敷设和采购量。双通讯局域网络总线结构，这样大大提高了系统运行的可靠性和维护的便利性。
4.1.2下位PLC控制级工作站。下位工作站由PLC可编程序控制器组成，柜中设置二个PLC互为冗余热备的CPU主站，同时在PLC扩展站柜中，设置三个PLC扩展站，组成PLC控制系统。炉外水处理中所有的模拟量、开关量输入输出都通过硬接线接到PLC上，整个系统的控制输入输出都由PLC来完成。
4.1.3就地控制级操作站。就地控制级操作站由电控柜和电磁阀柜及水质仪表信号采集柜组成，分别用于输送泵等电气设备的就地控制操作、气动阀门的就地开关操作、水质仪器仪表的信号变送和传输。
4.1.4控制软件选择。控制组态软件由本公司开发可与各大公司PLC或DCS硬件配套使用，可在同一台工控PC机中采用这套软件并可同时与几种不同型号的PLC进行数据交换。使西门子S7-300、Modicon QUENTUN等不同型号、厂家的PLC硬件在同一监控系统软件支持下同步运行和控制成为可能，便于硬件的连接兼容。
4.2测量、执行机构组成及配置
对参与控制设备配备了必要的检测仪器仪表和控制执行机构以保证程序控制系统的有效运行。
4.2.1预处理系统：工艺上设置原水泵的变频控制器、原水箱和中间水箱液位计。多介质过滤器、活性碳过滤器的运行终点控制的差压仪表、浊度仪、电导率表以及运行和反洗控制所必需的气动控制阀门。
4.2.2除盐系统：各个系列阳床-阴床运行失效终点指标测量的电导率仪表、进水流量表和运行和再生控制所必需的气动控制阀门。
以上各系统中配置的所有气动阀门、电磁阀、测量仪表、变频器等设备全部接入计算机控制系统。
5控制方式
控制方式分为手动和自动两种：
a)自动。自动程序控制分为全自动和半自动控制条件可在计算机上自由选择组态，当投全自动时、由水质信、制水量等信号自动进行各系统的运行、停止，过滤器的运行和反洗、阴、阳、混床的再生和备用等工作。半自动控制则由操作人员根据工艺工况，水质指标在相应程序中按下某个按钮或在计算机CRT画面上完成全自动的每一过程。
b)手动。手动控制分为就地(电磁阀柜、MCC柜、设备开关箱)和控制台键操或CRT远程控制两种方式。控制按钮操作或CRT选择操作采用步序操作方式。
6控制软件应用功能
监控系统的控制软件的设计可对工艺设备的实时运行工况进行有效的监督和控制，对工况参数设备运行状态进行实时显示报表输出、原始工况和数据的记录保存，并能对于一些异常工况或数据计算机具有判断处理，在线诊断提示处理、报警、指导运行操作和排除异常工况等功能。
7结束语
该工程从投产至今，控制系统一直正常稳定运行，各项指标均已达技术设计要求，创造了良好的经济效益。把开发DCS作为系统工程，我国DCS产业已初具规模，应该从长计议，关键是形成一支专业化的、有创新能力的、适应市场经济的队伍，使我国DCS制造业进一步健康成长、灵活运用到各行各业。
参考文献
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