DCS装置采集COD在线监测装置数据

2013-08-15新疆天业BDOEG项目仪表自动化控制部石河子市832000滕勇李朝

石河子科技 2013年2期

（新疆天业BDO—EG项目仪表自动化控制部，石河子市，832000）滕勇李朝

1 概述

新疆石河子开发区天能化工有限公司（以下简称公司）拥有40万吨/年PVC树脂和36万吨离子膜烧碱法片碱装置，公司于2010年10月投产。依照国家环保部“环保装置和生产装置同时开工，同时投运”的要求，作为水质监测的一项重要指标化学需氧量——COD的在线检测装置也同时投入运行。该厂使用的在线检测仪是由苏州科特环境检测科技有限公司生产的“程序式”在线检测仪。该数据检测仪是由采样泵将污水总排口采集到的水样加热到170℃根据光度比色法来计算COD值。根据环保部门的要求COD在线监测仪每2小时对采样泵从污水总排口采集到的水样进行分析，检测结果通过COD在线监测仪的核心元件SIEMENS S7-200的COM接口传输到数据传输仪中。每一台数据传输仪内都有环保部门给分配的固定账号，无线数据传输仪对接收到的数据通过GPRS网络传输到市环境监测站。由于化工生产过程中各个生产环节系统的流量在时时发生变化，这样致使排放的污水的流量和组分也随之发生变化。为了能够严格，及时，准确的掌握水中COD的含量，公司要求缩短检测间隔时间COD在线检测仪每1小时对污水的COD进行一次测量。并且将测量的数值传输到中央控制室DCS（集中分散管理系统）工控机上，以便于调度能够及时严格准确的掌握水中COD的含量第一时间调整上游生产环节的生产装置和环保车间的水质净化设备。

2 设计要求

根据环保部门的要求，COD在线监测仪每2小时对污水水样进行一次检测。从1点，3点至23点（后面称为奇数时间测量）共计12次，每次耗时28～30min，如果每1小时检测一次水样，那么从2点，4点至24点（后面称为偶数时间测量）的测量起始时间应该是以奇数测量时间开始起计时60分钟后开始。并且偶数时间测量的COD值不需要上传数据传输仪，否则会引起数据冲突。由于每天24次检测数据需要传输到DCS系统上这就要求COD在线监测仪的SIEMENSS7-200PLC的硬件上要增加一个AO模块接口，以便于向DCS传输已转换成4～20MA电流信号的检测数值。在中央控制室DCS系统上要有一个AI模块接口可接收污水总排COD在线监测仪输出的4～20MA的电流信号,在DCS系统中经过逻辑运算转换为COD值在DCS的工控机上显示。完成硬件组态后，在COD监测仪的SIEMENSS7-200PLC程序上每次奇数时间检测开始信号是由PLC内部时钟给的，需要在程序里做一个由此内部时钟触发的上升沿信号。上升沿信号起动一个设定时间为60min的定时器MT5，定时器设定时间到了之后起动COD检测程序。这样可以保证在偶数时间测量值是奇数时间测量值1小时后的数值。对于检测结果，无论是奇数时间测量的数值还是偶数时间测量的数值都要传输到DCS上，所以COD检测的数值可以赋给新的变量DB5，DB5再与新增的AO卡件接口进行变量连接，转化成4—20MA电流信号后在DCS工控机上显示出来。由于环保部门要求每天传输奇数时间检测的信号，因此在SIEMENS S7—200PLC程序中偶数时间检测启动时，启动一个置位指令信号K1，由于变量DB2通过COM口给数据传输仪传输数据，KI的作用就是当偶数时间测量的情况下调用“KEEP”保持指令,保持奇数时间COD检测的数值不会赋给变量DB2，因此偶数时间测量的值不会被传输到数据传输仪上。当内部时钟启动奇数测量时间开始测量时启动复位信号K1，“KEEP”保持指令无效，这样就保证了奇数时间检测的数据仅仅传输给无线数据传输仪，奇数,偶数时间检测的信号都传输给DCS系统.