DCS控制系统在化学水处理工艺中的应用

摘要：随着当前经济的不断发展以及科学技术的不断创新，电力方面的需求也有了相应地提高。同样，对于化学水的处理工艺也是一项重要的生产过程，而国内当前的化学水方面的处理系统也存在着一些落后的情况。本文主要分析了DCS控制系统的发展现状，针对其中的处理流程进行深入的研究，从而促进这个系统日后的不断完善。

关键词：DCS控制系统；化学水处理；应用；

中图分类号：O434文献标识码： A

DCS控制系统在化学水的处理过程当中起着十分重要的作用，就当前的发展趋势来看，大多的化学水处理方面的系统存在着自动化的程度不高、生产状况较为落后等方面的现象，在设备的控制方面通常采用的是人工控制的方式，这样的工作方式就使得劳动的强度变大。故而，需要转变相关运行系统，进而保证化学水的处理工艺更为科学合理的进行。

1.DCS控制系统的相关分析

1.1DCS控制系统的概念分析

DCS控制系统主要是过程控制级以及过程监控级组合而成的，并且将通信网络作为纽带的一种计算机系统，在这个阶段当中综合考虑了计算机技术、通讯技术、显示技术以及控制等四方面的技术，它的基本思想主要涉及到分散控制方面、集中操作方面、分级管理方面、配置灵活方面、组态方便等方面。

1.2DCS控制系统的发展现状分析

随着当前的科学技术的不断发展，在微型计算机研发成功之后，进而给过程控制这一技术带来了巨大的突破，因而，数字计算机也渐渐运用到了工业的控制领域方面。首先产生的是第一代的控制系统（CCS），它替代了过去采用的模拟仪表，进而去使用较为先进科学的控制技术，在这个过程当中，使得这个控制的过程有一个质的飞跃，但是，由于这个控制系统直接面对的是被控对象，这样的方式最终并没有形成真正的网络控制体系，在控制得到集中的同时也产生了危险。针对CCS存在的不足之处，相关的工作人员研制了DCS控制系统，这种系统的运用在进行集中控制的同时也分散了它的危险。

2.DCS控制系统设计分析

在进行控制系统设计时需要遵循集中的管理、分散的控制以及数据的共享等方面的原则。

2.1系统的总体设计

在运用DCS控制系统进行化学水的处理过程当中，完整的控制系统主要分为了上位机以及下位机这两个部分，采用设计是层次化的方式。上位机以及下位机的这两个部分共同合作进而实现对于系统当中的主要环节和一些工艺参数进行严格的监控。

2.2系统的组成结构和功能

在整个化学水的处理过程当中，DCS控制系统分为了过程控制、中央控制以及生产管理层三个方面。在这三个层次当中，每一层次都能够完成其特定的功能。

2.2.1过程控制层

过程控制层当中主要包括了PLC、一次仪表、电控方面的设备和调节方面的设备等。这些部分的主要功能是为了完成传感器的参数设置、针对设备状态方面的数据进行相关的采集与监测。在这个基础之上再将最终的开关量或者是模拟量的信号数据进行上传，并且同时接受控制级层的命令任务，在接到指令之后再去实地进行现场的执行并对其进行相关的控制。

2.2.2中央控制层

中央控制层主要是过程控制层以及生产管理层二者之间进行联系的纽带，它是由工业方面的控制计算机、网络方面的服务器、输入以及输出设备等多部分组合而成的。中央控制层主要是将计算机作为它的核心部分，其中包括了操作员站以及远程服务站等方面。这些部分旨在为操作方面的管理人员提供一种人机界面，进而帮助相关的工作人员迅速、准确地对于现场工艺设施进行一系列的控制以及管理。一套完整的系统都是通过这个层次来完成的，在这个层次当中，需要做好现场的监测工作，进而完成各种工艺方面的参数以及配电设备当中的工作状态方面的显示工作、记录工作、储存工作、打印工作以及事故报警等方面的工作。对于系统工程师而言，可以通过相关的输入设备进行相关的系统方面的操作，在这个阶段当中，不再需要进行编程的工作，在这个组态系统当中，需要选择合适的控制方式，也能够通过相关的软件进行绘制进而显示最终显示图表，进而建立起一系列的系统数据库以及自动生成的设备。这个层次对于控制性能的要求是较高的，所以在这个层次的设计过程当中，通常采用到的冗余技术手段。

2.2.3生成管理层

生成管理层也叫做产品管理层，它在企业的控制系统的体系结构当中属于最高层次，完成的工作主要是对于生产过程的整体的协调以及控制。

3.DCS控制系统在化学水处理当中的应用

3.1过滤器自动控制的过程

对过滤器的工艺流程进行有关的分析就能够得出相关过滤器的状态主要分为在运行方面、停止方面以及反冲洗方面。在停止状态的阶段当中分为了停止且过滤器的备用以及停止且过滤器的失效，运用一个布尔型来表示过滤器的运行是否处于一种备用的状态。在进行反冲洗阶段的过程当中，主要分为了下述的几个步骤：第一是上部进行排水；第二是进行空气的吹洗；第三是进行反洗；最后是进行正洗，通过设置反冲洗的状态点进行这个反冲洗状态的记录。同样过滤器方面的状态问题可以依据阀门的开关设置、备用位以及反冲洗的状态点的组合进而进行科学合理的判断。按照过滤器在实际操作方面的工艺流程，可以将它的控制程序主要分为运行的子程序、停止的子程序以及反冲洗方面的子程序。

3.2强酸阳离子的交换器的自动控制

对这一部分的自动控制进行工艺流程方面的分析之后就能够看出它的运行状态主要是包括运行的方面、停止的方面以及再生的方面。停止方面的状态能够分为交换器的备用以及交换器失效两方面，用布尔型来表示交换器是否在备用当中。再生主要分为了下面几个步骤：一是反洗；二是排水；三是顶压；四是还原；五是置换；六是小正洗；最后是正洗。这个过程当中的反洗分为了大反洗以及小反洗，需要做一个计数点的记录情况。计数点的值数与所给定的制水的周期数需要做一个大反洗的工作，在进行大反洗的工作的阶段当中需要做好补充还原的工作。在这个过程当中，再开设一个再生的状态点来进行再生状态的记录方面的工作，交换器的状态能够从阀门开关方面、备用位方面以及再生的状态点之间的组合进行判断。按照这种自动控制过程的相关的操作流程工艺，可以将其中的交换器的控制方面的程序看做运行方面的子程序、停止方面的子程序以及再生方面的子程序。同样，对于阀门而言，它的打开以及关闭的顺序需要依据一系列的操作程序进行确定，在打开阀门或者是关闭阀门的过程当中需要依据阀门的开关状态进而对阀门的正确动作进行进一步的确认，如果在这个过程当中没有涉及到这块，就需要发出相关的报警措施。报警的记录旨在提示相关的操作技术的故障所在，进而保证整个流程的安全高效的运行，使得相关的对于化学水的处理过程更加具有科学性以及系统性。

结束语：

在化学水的处理过程当中，DCS控制系统的运用使得处理过程变得更为安全和稳定，同时，它的反应速度也变得更快。在这个系统的运行阶段里，也减少了相关工作人员在工作方面的负担，因而大大提高了工作的效率。这一系统的应用对于其他的程控改造方面的技术也有着一定的借鉴作用，从而促进这一系统的不断完善和创新。

参考文献：

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