DCS系统在污水处理装置自动化控制中的应用分析

陈洪福

珠海伟诚科技股份有限公司 广东珠海 519080

1 DCS系统概述

DCS系统的全称作为Distributed Control System，分布式控制系统，于我国机械控制领域亦遭称作集散控制系统，其本身是以此集中式控制系统为基础转型上去的，以此通信网络连接过程控制级与过程监控级的获得的计算机系统，集成了计算机、表明、通信与控制等相关技术，能构建“分散手动、分散控制、分级管理”，具备非常灵活的配置。

DCS系统具有几个非常显著的特点。①可靠性。DCS系统本身可以分布在多台计算机上，以使用相应的容错设计提供系统控制功能。如果一台计算机出现故障，系统的其他功能不会受到影响。②开放性。DCS系统采用标准化模块化设计，可以通过局域网有效地传递信息，如果需要扩展系统功能，可以直接添加到系统通信网络中你可以影响其他计算机的运行。③灵活性。DCS系统可以通过相应的组态软件根据不同的过程应用对象执行硬件或软件配置任务，系统配置更简单，更灵活。④可维护性。大多数DCS系统相对较小甚至是微型计算机，功能相对简单，维护非常简单，如果出现问题，只需更换它，它不会影响系统的其他功能。

2 DCS系统在污水处理装置自动化控制中的应用分析

2.1 系统结构

系统采用二次监测和分配模式，整个工厂中心监控层在中央控制室内建立一套完整的“过程数据站”（PDS），显示模拟图形，实时数据检测，并建立对目标值的控制。根据独特和改进的程序设置，报告记录，记录操作，计算累积值，绘制趋势曲线，创建表格，大规模，以实现部分内的优化控制和仪器调整更新模拟屏幕数据，立即收集站内的脉冲量和模拟信号，将数据总线应用于中央控制室的PDS系统，并接收中央控制室PDS系统的控制设置命令。

2.2 DCS 系统设计

为了满足污水处理系统控制系统的要求，DCS控制系统依次配备2个控制站，1个控制站和1个通信站，3个操作员站。其中，1＃控制站的功能是显示和控制与终端DCS系统的污水处理设备相关的参数，通信站用于与集成设备PLC系统建立和交换数据完成了。

控制站配置：控制站实质上就是JX-300XPDCS系统实现过程控制之中的关键设备，其主要由四个方面构建而成，分别是供电单元、I/O卡件、数据转发卡以及主控制卡，其中最为关键的就是主控制卡，由此可见，主控卡的安装尤为关键，通常安装在机架控制器的专用槽位之中。

操作员站配置：JX-300XP操作员站有多个硬件构成，其中有工业PC机、彩色的显示器及鼠标、键盘、SCnet网卡、专用操作员键盘等等。于污水处理过程之中，依据控制规模安装了1台打印机、3台操作员站，各操作员站能够实现系统的所有流程画面，并根据相关的参数进行调节，对整个系统的监控、控制操作等功能。

网络配置：JX-300XPDCS的通信网络有三层，分别有信息管理网、过程控制网、控制站内部I/O控制总线，称为SBUB。

2.3 控制方式

（1）预处理系统。分控站，主要是介于鼓风机房分控室之中的，其自身职责可以监控预处理工段设备的运行、及时采集现场仪表液位、进水量以及pH值等生产实时数据。

格栅的控制：预处理工段一共设置了粗细两道格栅，其主要是为了进行拦截分离污水之中的各类悬浮物。运用液位差计测量格栅前后的液位，从而实现设定液位差值PLC监控系统之后，随即将格栅启动，这样做的目的就是为了预防液位系统发生故障与格栅缠绕格栅势必会受到时间的控制。

进水泵的控制：进水泵房总共设立了四台潜污泵，三用一备，于这中有一台潜水泵是变频调速装置。PLC监控系统主要依据的是泵池液位计测定的水位，源自动化的监控水泵运行台数与变频水泵的转速保证水位依旧处于静止的状态。并且根据其中每一台水泵的运行时间与所交付行驶的次数，最后机械的轮换水泵用以保证水泵运行时间皆等化。

（2）生化处理系统。分控站，该PLC站主要在全厂的中心配电控制室，其肩负污水生化处理工段设备运行的监控、搜集现场仪表的氧化沟MLSS、ORP与DO；污泥泵房的pH、MLSS等实时化生产数据与配电中心的电气参数，有功功率、电压与电流，无功电能、有功电能与无功功率等等的参数。

两座氧化沟之中一共安装了8台表曝机，在这之中有4台配备了变频调速装置。运用中控室上位来针对计算机所设置的溶氧值控制范围语言监控。PLC依据溶氧仪测得的DO来运用调节表曝机的转速来针对充氧量来进行实时化控制，促使微生物予以生长，最终将微胶团构建出来。

总之，和之前普遍应用的PLC控制方式对比得知，DCS控制平台实现了自控平台，其主要特征集中体现在工程实施快捷、编程量小与软硬件模块少之上；DCS控制平台的硬软件平台主要运用的是一体化的整合方式，软件界面友好，从而达到污水处理方面的实际需求，其适宜运用在污水处理之中管理控制整合控制平台的需要。