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DCS在生物活性炭罐自动反洗控制中的应用

文:​ 唐磊 (中国石化济南炼化公司,济南250101) | 2019年第六期 (0) | (0)

摘要:集散控制系统(DCS)是计算机技术与工业自动化技术相结合的产物,它将控制技术、通信网络技术、计算机技术和显示技术融为一体,构成一个具有诸多特点的控制系统,在工业过程控制领域得到广泛的应用,并取得了良好的效果。本文详细介绍了浙江中控JX-300XPDCS系统在污水处理装置生物活性炭罐自动反洗控制中的应用,着重阐述了DCS系统结构及软件组态应用。

关键词:DCS;生物活性炭罐;自动反洗;组态

TheapplicationofDCSinthefiberfilterautomaticwashcontrolsystem

Abstract:DistributedControlSystem(DCS)istheproduction,whichcombinescomputerandautomatictechnology,itintegratedwithcontrol,communication,computerandmonitortechnology,formedacontrolsystemwithmanycharacteristics,widelyappliedintheindustryprocesscontroldomain,andobtainwelleffect.ThepaperparticularlyintroducedtheapplicationofZhejiangJX-300XPDCSinthesewagetreatmentfiberfilterautomaticwashcontrolsystem,expoundedtheconfigurationofDCSandsoftwareapplications.

Keyword:DCS;FiberFilter;AutomaticWash;Configuration

1.概述

集散控制系统(DCS)是采用标准化、模块化和系列化设计,由过程控制级、控制管理级和生产管理级组成的一个以通信网络为纽带的多级计算机网络控制系统,具有配置灵活、通用性强、组态方便、控制功能完善、数据处理迅速、人机界面友好、安装简单规范、调试方便、运行安全可靠等特点。它能够适应工业生产过程的各种需要,提高生产自动化和管理水平,提高劳动生产率与产品质量,降低能源和原材料消耗,保证安全生产,促进工业技术的发展。DCS系统在我国石油化工行业已得到较为广泛的应用,过去的大型石化项目主要采用美国Honeywell与日本横河电机公司的产品,近几年,国产DCS系统在此领域已取得较大业绩,浙江中控公司每年在化工领域的的项目已超过300套,并得到用户的广泛肯定。

2.JX-300XP系统简介

JX-300XP系统是浙江中控SUPCONWebField系列控制系统十年成功经验的总结,吸收了近年来快速发展的微电子技术、通信技术,充分应用了最新高速网络通信技术、信号处理技术、可靠的软件平台与软件设计技术以及现场总线技术,采用了高性能微处理器和成熟的先进控制算法,全面提高了JX-300XP的功能和性能,能适应更广泛更复杂的应用需求,成为全数字化、功能完善、结构灵活的开放式集散控制系统。JX-300XP系统整体结构如图1所示。

JX-300XP系统结构.png

图1  JX-300XP系统结构

3.生物活性炭罐概述

生物活性炭罐是污水处理装置污水脱盐回用于锅炉的预处理设备之一,回用污水首先经过高效纤维过滤罐降低浊度、悬浮物、有机物、胶体、铁、锰等物质,滤罐出水进入生物活性碳吸收塔,靠活性碳过滤吸附其中的悬浮物、胶体物质、有机物、部分重金属及其它少数无机物,并通过微生物作用降解COD、氨氮及磷等,使水质得到净化,净化后污水进入除硬一体化装置,处理污水合格后供给动力车间超滤加反渗透双膜装置,经动力车间进一步处理后回用于锅炉用水。生物活性炭罐是将活性炭的物理吸附与微生物作用结合在一起的污水处理技术。能够使活性炭的物化吸附和炭表层生物氧化分解二者协同作用。活性炭表面有大量的微孔,有良好的吸附富集性能。微生物容易附在炭层表面形成生物膜。炭将废水中的有机物和氧吸附浓缩于自身表面,为微生物提供了丰富的营养和氧气。微生物分泌出脆外酶扩散入炭粒微孔与吸附基质反应,使被吸附的有机物不断降解。设备运行一段时间后,出水水质逐渐恶化至不能达到用水标准时,需对活性炭过滤罐进行反洗再生,反洗流程如图2所示。

活性炭罐自动反洗流程.png

图2活性炭罐自动反洗流程

4.控制方案组态实现

根据自动反洗程序控制方案需求,我们使用JX-300XPAdvanTrol-Pro系统语言编程软件(SCLang)中的LD编程方式编写程序,运行时的时间计时器可以使用系统自带的定时器来实现,SCControl系统资源为我们提供了3种定时器,分为100毫秒定时器、秒定时器和分定时器,每种定时器各256个,可在程序中直接调用,我们在本程序中采用秒定时器“timers[n](n=0~255)”作为程序运行计时器。根据相关动作特点,通过各种触点、线圈、算术运算模块、比较运算模块、计时器模块的调用与链接,实现了生物活性炭罐自动反洗程序的编制(如图3所示)。

生物活性炭罐自动反洗程序.png

图3生物活性炭罐自动反洗程序

5.总结

集散控制系统体现了集中管理、分散控制的理念,实现了控制系统的功能分散、危险分散,具有操作简便、控制功能强和可靠性高等特点,已广泛应用于工业装置的生产控制和经营管理,在各类流程自动化领域取得了良好的应用效果。生物活性炭罐自动反洗控制系统在污水处理装置成功实施后,提高了污水处理控制系统的自动化运行水平,通过现场调试与实际运行,取得了良好的控制应用效果。


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