DCS系統(tǒng)在污水處理裝置自動化控制中的應(yīng)用分析

陳洪福

珠海偉誠科技股份有限公司 廣東珠海 519080

1 DCS系統(tǒng)概述

DCS系統(tǒng)的全稱作為Distributed Control System，分布式控制系統(tǒng)，于我國機械控制領(lǐng)域亦遭稱作集散控制系統(tǒng)，其本身是以此集中式控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)型上去的，以此通信網(wǎng)絡(luò)連接過程控制級與過程監(jiān)控級的獲得的計算機系統(tǒng)，集成了計算機、表明、通信與控制等相關(guān)技術(shù)，能構(gòu)建“分散手動、分散控制、分級管理”，具備非常靈活的配置。

DCS系統(tǒng)具有幾個非常顯著的特點。①可靠性。DCS系統(tǒng)本身可以分布在多臺計算機上，以使用相應(yīng)的容錯設(shè)計提供系統(tǒng)控制功能。如果一臺計算機出現(xiàn)故障，系統(tǒng)的其他功能不會受到影響。②開放性。DCS系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計，可以通過局域網(wǎng)有效地傳遞信息，如果需要擴展系統(tǒng)功能，可以直接添加到系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中你可以影響其他計算機的運行。③靈活性。DCS系統(tǒng)可以通過相應(yīng)的組態(tài)軟件根據(jù)不同的過程應(yīng)用對象執(zhí)行硬件或軟件配置任務(wù)，系統(tǒng)配置更簡單，更靈活。④可維護性。大多數(shù)DCS系統(tǒng)相對較小甚至是微型計算機，功能相對簡單，維護非常簡單，如果出現(xiàn)問題，只需更換它，它不會影響系統(tǒng)的其他功能。

2 DCS系統(tǒng)在污水處理裝置自動化控制中的應(yīng)用分析

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用二次監(jiān)測和分配模式，整個工廠中心監(jiān)控層在中央控制室內(nèi)建立一套完整的“過程數(shù)據(jù)站”（PDS），顯示模擬圖形，實時數(shù)據(jù)檢測，并建立對目標(biāo)值的控制。根據(jù)獨特和改進的程序設(shè)置，報告記錄，記錄操作，計算累積值，繪制趨勢曲線，創(chuàng)建表格，大規(guī)模，以實現(xiàn)部分內(nèi)的優(yōu)化控制和儀器調(diào)整更新模擬屏幕數(shù)據(jù)，立即收集站內(nèi)的脈沖量和模擬信號，將數(shù)據(jù)總線應(yīng)用于中央控制室的PDS系統(tǒng)，并接收中央控制室PDS系統(tǒng)的控制設(shè)置命令。

2.2 DCS 系統(tǒng)設(shè)計

為了滿足污水處理系統(tǒng)控制系統(tǒng)的要求，DCS控制系統(tǒng)依次配備2個控制站，1個控制站和1個通信站，3個操作員站。其中，1＃控制站的功能是顯示和控制與終端DCS系統(tǒng)的污水處理設(shè)備相關(guān)的參數(shù)，通信站用于與集成設(shè)備PLC系統(tǒng)建立和交換數(shù)據(jù)完成了。

控制站配置：控制站實質(zhì)上就是JX-300XPDCS系統(tǒng)實現(xiàn)過程控制之中的關(guān)鍵設(shè)備，其主要由四個方面構(gòu)建而成，分別是供電單元、I/O卡件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡以及主控制卡，其中最為關(guān)鍵的就是主控制卡，由此可見，主控卡的安裝尤為關(guān)鍵，通常安裝在機架控制器的專用槽位之中。

操作員站配置：JX-300XP操作員站有多個硬件構(gòu)成，其中有工業(yè)PC機、彩色的顯示器及鼠標(biāo)、鍵盤、SCnet網(wǎng)卡、專用操作員鍵盤等等。于污水處理過程之中，依據(jù)控制規(guī)模安裝了1臺打印機、3臺操作員站，各操作員站能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的所有流程畫面，并根據(jù)相關(guān)的參數(shù)進行調(diào)節(jié)，對整個系統(tǒng)的監(jiān)控、控制操作等功能。

網(wǎng)絡(luò)配置：JX-300XPDCS的通信網(wǎng)絡(luò)有三層，分別有信息管理網(wǎng)、過程控制網(wǎng)、控制站內(nèi)部I/O控制總線，稱為SBUB。

2.3 控制方式

（1）預(yù)處理系統(tǒng)。分控站，主要是介于鼓風(fēng)機房分控室之中的，其自身職責(zé)可以監(jiān)控預(yù)處理工段設(shè)備的運行、及時采集現(xiàn)場儀表液位、進水量以及pH值等生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)。

格柵的控制：預(yù)處理工段一共設(shè)置了粗細兩道格柵，其主要是為了進行攔截分離污水之中的各類懸浮物。運用液位差計測量格柵前后的液位，從而實現(xiàn)設(shè)定液位差值PLC監(jiān)控系統(tǒng)之后，隨即將格柵啟動，這樣做的目的就是為了預(yù)防液位系統(tǒng)發(fā)生故障與格柵纏繞格柵勢必會受到時間的控制。

進水泵的控制：進水泵房總共設(shè)立了四臺潛污泵，三用一備，于這中有一臺潛水泵是變頻調(diào)速裝置。PLC監(jiān)控系統(tǒng)主要依據(jù)的是泵池液位計測定的水位，源自動化的監(jiān)控水泵運行臺數(shù)與變頻水泵的轉(zhuǎn)速保證水位依舊處于靜止的狀態(tài)。并且根據(jù)其中每一臺水泵的運行時間與所交付行駛的次數(shù)，最后機械的輪換水泵用以保證水泵運行時間皆等化。

（2）生化處理系統(tǒng)。分控站，該PLC站主要在全廠的中心配電控制室，其肩負污水生化處理工段設(shè)備運行的監(jiān)控、搜集現(xiàn)場儀表的氧化溝MLSS、ORP與DO；污泥泵房的pH、MLSS等實時化生產(chǎn)數(shù)據(jù)與配電中心的電氣參數(shù)，有功功率、電壓與電流，無功電能、有功電能與無功功率等等的參數(shù)。

兩座氧化溝之中一共安裝了8臺表曝機，在這之中有4臺配備了變頻調(diào)速裝置。運用中控室上位來針對計算機所設(shè)置的溶氧值控制范圍語言監(jiān)控。PLC依據(jù)溶氧儀測得的DO來運用調(diào)節(jié)表曝機的轉(zhuǎn)速來針對充氧量來進行實時化控制，促使微生物予以生長，最終將微膠團構(gòu)建出來。

總之，和之前普遍應(yīng)用的PLC控制方式對比得知，DCS控制平臺實現(xiàn)了自控平臺，其主要特征集中體現(xiàn)在工程實施快捷、編程量小與軟硬件模塊少之上；DCS控制平臺的硬軟件平臺主要運用的是一體化的整合方式，軟件界面友好，從而達到污水處理方面的實際需求，其適宜運用在污水處理之中管理控制整合控制平臺的需要。