DCS裝置采集COD在線監測裝置數據

（新疆天業BDO—EG項目儀表自動化控制部，石河子市，832000） 滕勇 李朝

1 概述

新疆石河子開發區天能化工有限公司（以下簡稱公司）擁有40萬噸/年PVC樹脂和36萬噸離子膜燒堿法片堿裝置，公司于2010年10月投產。依照國家環保部“環保裝置和生產裝置同時開工，同時投運”的要求，作為水質監測的一項重要指標化學需氧量——COD的在線檢測裝置也同時投入運行。該廠使用的在線檢測儀是由蘇州科特環境檢測科技有限公司生產的“程序式”在線檢測儀。該數據檢測儀是由采樣泵將污水總排口采集到的水樣加熱到170℃根據光度比色法來計算COD值。根據環保部門的要求COD在線監測儀每2小時對采樣泵從污水總排口采集到的水樣進行分析，檢測結果通過COD在線監測儀的核心元件SIEMENS S7-200的COM接口傳輸到數據傳輸儀中。每一臺數據傳輸儀內都有環保部門給分配的固定賬號，無線數據傳輸儀對接收到的數據通過GPRS網絡傳輸到市環境監測站。由于化工生產過程中各個生產環節系統的流量在時時發生變化，這樣致使排放的污水的流量和組分也隨之發生變化。為了能夠嚴格，及時，準確的掌握水中COD的含量，公司要求縮短檢測間隔時間COD在線檢測儀每1小時對污水的COD進行一次測量。并且將測量的數值傳輸到中央控制室DCS（集中分散管理系統）工控機上，以便于調度能夠及時嚴格準確的掌握水中COD的含量第一時間調整上游生產環節的生產裝置和環保車間的水質凈化設備。

2 設計要求

根據環保部門的要求，COD在線監測儀每2小時對污水水樣進行一次檢測。從1點，3點至23點（后面稱為奇數時間測量）共計12次，每次耗時28～30min，如果每1小時檢測一次水樣，那么從2點，4點至24點（后面稱為偶數時間測量）的測量起始時間應該是以奇數測量時間開始起計時60分鐘后開始。并且偶數時間測量的COD值不需要上傳數據傳輸儀，否則會引起數據沖突。由于每天24次檢測數據需要傳輸到DCS系統上這就要求COD在線監測儀的SIEMENSS7-200PLC的硬件上要增加一個AO模塊接口，以便于向DCS傳輸已轉換成4～20MA電流信號的檢測數值。在中央控制室DCS系統上要有一個AI模塊接口可接收污水總排COD在線監測儀輸出的4～20MA的電流信號,在DCS系統中經過邏輯運算轉換為COD值在DCS的工控機上顯示。完成硬件組態后，在COD監測儀的SIEMENSS7-200PLC程序上每次奇數時間檢測開始信號是由PLC內部時鐘給的，需要在程序里做一個由此內部時鐘觸發的上升沿信號。上升沿信號起動一個設定時間為60min的定時器MT5，定時器設定時間到了之后起動COD檢測程序。這樣可以保證在偶數時間測量值是奇數時間測量值1小時后的數值。對于檢測結果，無論是奇數時間測量的數值還是偶數時間測量的數值都要傳輸到DCS上，所以COD檢測的數值可以賦給新的變量DB5，DB5再與新增的AO卡件接口進行變量連接，轉化成4—20MA電流信號后在DCS工控機上顯示出來。由于環保部門要求每天傳輸奇數時間檢測的信號，因此在SIEMENS S7—200PLC程序中偶數時間檢測啟動時，啟動一個置位指令信號K1，由于變量DB2通過COM口給數據傳輸儀傳輸數據，KI的作用就是當偶數時間測量的情況下調用“KEEP”保持指令,保持奇數時間COD檢測的數值不會賦給變量DB2，因此偶數時間測量的值不會被傳輸到數據傳輸儀上。當內部時鐘啟動奇數測量時間開始測量時啟動復位信號K1，“KEEP”保持指令無效，這樣就保證了奇數時間檢測的數據僅僅傳輸給無線數據傳輸儀，奇數,偶數時間檢測的信號都傳輸給DCS系統.

3 結束語

通過半年多的使用在不影響環保部門的要求的情況下使公司相關部門人員能夠及時,準確地掌握污水中COD的排放數據,避免了超標排放.實現了生產環保兩不誤.

[1]黃德先.葉心宇，竺建敏等化工過程控制[M].第1版.北京:化學工業出版社,2006.

[2]環保部科技標準司.《水污染連續自動監測系統運行管理》.化學工業出版社。68—74

[3]王烈準，電氣控制與PLC應用技術【M】.北京：機械工業出版社，2010.

[4]孫振強，可編程控制器原理及應用教程【M】.北京：清華大學出版社，2005.