工业水系统的DCS控制及过程分析仪表

2007年03月09日

一工业水系统DCS控制

1.工业水预处理流程及测点

江湖水经取水泵提升进入一体化净水器,经澄清加药净化流入清水池,然后一部分去化学水处理装置,另一部分经冷却塔水池作为冷却循环水使用。工业水预处理系统见图所示。

主要检测仪表为电磁流量计等。需控制的设备有一体化净水器程序启闭的电磁阀、电动门；水泵进出口的电动门；还有水泵的开/停。这些设备的信号均进入DCS控制系统。

2.化学水处理流程及测点

从工业水预处理系统来的物理清洁水进入化水站后流入机械过滤器,然后进入阳床经中间水箱及水泵进入阴床、混床,最后流入除盐水箱。其间有再生用的酸碱槽及计量槽。主要检测点为阳床/阴床/混床的出口流量及分析点,中和池及除盐水的分析点,酸碱贮槽计量槽的液位及配液用流量。

二工业水系统的DCS子站

工业水系统在现场操作控制室设置DCS子站,完成水系统的顺序控制(SCC),现场测量参数数据实时采集(DAS),同时向中央控制室传递水系统生产过程实时数据资料和运转状态信号。

1.顺序控制

(1)完成工业水预处理系统的顺序控制:工业水预处理的一体化净水器有其特有的开启运转程序,其电磁阀、电动门按净水器程序的要求启/闭,还有水泵进口/出口电动门的启/闭,水泵电机开/停信号均进入DCS子站。

(2)电动门控制一般为:命令启(DO)；命令闭(DO)；已启(DI)；已闭(DI)；L/R切换(DI)。

(3)电动机的控制一般为:命令开(DO)；命令停(DO)；运行(DI)；故障(DI)；A/H切换(DI)；电流(AI)。

(4)测量仪表均用4～20mA模拟量输入至DCS。

2.数据采集

在现场采用的仪表主要有:18台Rosemount智能压力/差压变送器,6台电磁流量计,2台金属管远传转子流量计,4台UMD99投入式静压液位变送器,7台磁性浮子液位计,2台浮球液位控制器。现场分析仪:电导仪/PH计/钠度计共计有22台。

3.操作员站

主机:PentiumⅣ处理器,40G硬盘,256M内存,32M显存。

液晶CRT显示:Dell21英寸CRT(最大分辨力1600×1280个像素),CD-ROM。

操作员站提供流程图画面实时参数显示,列表、操作、历史数据再现,可在打印机上输出,操作员站为全能配置运行用WindowsNT/2000操作系统。图象操作数据一致。

三中央控制室与子站接入

1.中央控制室

水系统DCS子站通过通信总线接入中央控制室的DCS系统,在中央控制室可显示水系统DCS子站的实时数据库、流程与仪表检测点图形实时显示、趋势报表等系统数据的生成和下装,完成对子站系统自诊断和系统数据的列表和后备,DCS运行用WindowsNT/2000操作系统。同时中央控制室的工程师站可对水泵的DCS子站进行系统组态,下装。在授权的情况下,可对DCS子站进行在线或离线修改。为中央控制室值长等管理人员了解水系统运行情况、制定决策提供数据,从而对设备、人员优化管理,实现过程的优化和动态综合自动化管理。

系统功能

(1)可实现对整个水预处理、化学水处理、工艺流程实时监测动态模拟。

(2)所有数据的采集与存储以及实时趋势曲线描述。

(3)自动定时班报表、日报表、月报表以及年报表的打印输出。

(4)超限报警以对报警信号的汇总、存储、报警报表打印输出。

(5)三级权限:操作员级—监测、检查,但对画面等不能修改；工程师级—可对相应画面、参考数据报表作适当修改；经理级—可全面浏览监视。

3.总线通信

水系统DCS子站与中央控制室DCS主系统通过通信总线(双绞线或光缆)接入,通信总线为双冗余。

采用子站总线通信的方式有明显的优点,可减少电缆布线。在具体实施中,根据操作要求,设计成以下几种形式:

(1)DCS子站由远程I/O组成,设有操作员站,信号用总线传送至中央控制室的DCS系统。

(2)DCS子站由远程I/O与PLC相衔接的方式组成。

(3)设计中也有尝试用现场总线仪表,以节省电缆(光缆)安装工程量。