除鹽水制備工藝及DCS控制系統(tǒng)
山東魯南紙業(yè)4000m3/d除鹽水站由杭州司邁特水處理工程公司承建,系統(tǒng)采用反滲透(RO)和離子交換(DI)相組合的的除鹽工藝,并采用DCS控制系統(tǒng),系統(tǒng)投動以來,運行穩(wěn)定。
一、系統(tǒng)簡易工藝流程
原水→清水池→原水輸送泵→加混凝劑、氧化劑→ 機械過濾器→加還原劑、阻垢劑→精密濾器→保安過濾器→高壓泵→反滲透裝置→中間水箱→中間水泵→陽床→脫碳器→脫碳器水箱→陰床增壓泵→陰床→混床→終端濾器→用水點
二、控制系統(tǒng)結構
根據(jù)本系統(tǒng)的規(guī)模及設備分布的具體情況,決定采用分散控制、集中監(jiān)視的集散型控制系統(tǒng),分上位操作站,下位操作站兩級。根據(jù)系統(tǒng)的操作情況看,設立兩個操作站是必要的,一是給不同工段的操作帶來方便,二是上位、下位兩級操作完成各自的功能,上位機完成數(shù)據(jù)顯示、命令下發(fā)等功能,下位機獨立完成數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制等功能,這樣提高了系統(tǒng)的可靠性。下位控制站的數(shù)量可根據(jù)分散的原則視系統(tǒng)具體情況決定,同時必須考慮一定的余量,以便為系統(tǒng)在實施階段或運行階段進行必需的調整及擴展提供方便。
三、控制系統(tǒng)集成
操作站選用高可靠的工業(yè)控制計算機(P4-1.8G/256/30G),配置大屏幕彩色顯示器及寬行打印機。系統(tǒng)軟件采用西門子公司的WINCC組態(tài)軟件,控制站選擇德國西門子公司原裝SIMATICS7-300系統(tǒng)產品,操作站與控制站的通訊網(wǎng)絡由西門子公司的SI NEC-L2DP網(wǎng)同,組成一個高可靠性、高可擴充性的低成本的集散型控制系統(tǒng)。
四、控制系統(tǒng)功能簡介
系統(tǒng)提供三種控制方式:1)硬件手動控制,直接通過現(xiàn)場和控制室的控制柜上的按鈕和旋鈕對現(xiàn)場設備進行控制,便于調試和檢修;2)軟手操控制,通過計算機中的軟手操界面對現(xiàn)場設備進行控制,這種方式直觀明了,使手動操作更加方便,同時對調試和檢修也提供了方便;3)自動控制,只要設置好系統(tǒng)運行過程的一些相關參數(shù),就可以使系統(tǒng)運行在全自動狀態(tài)下,實現(xiàn)真正的無人值守,有效減少勞動強度,有效節(jié)省人力資源,同時還可提高系統(tǒng)運行的準確性和可靠性。
操作站主要完成系統(tǒng)中各類的監(jiān)視、參數(shù)設置、人機交互、數(shù)據(jù)保存等操作功能、具有清晰的流程圖畫面,實時動態(tài)顯示工藝流程及生產設備運行情況。。生產過程的運行數(shù)據(jù)可以進行歷史存儲,操作站具備開放的軟件及網(wǎng)絡通訊接口。
控制站能獨立完成對現(xiàn)場設備的直接控制功能,即使在失去操作站或其它網(wǎng)絡結占領的情況下,也能正常工作??刂普居蒀PU及可拆卸式A/D、D/A、D/I、D/O模塊組成,擴充維護方便。
其輸入模塊的信號類型可由程序進行選擇,輸出模塊具有直接功率輸出功能??刂普径喾N運算、控制模塊,能完成各種常規(guī)及復雜控制回路。控制站還包含了支持SLNEC-L2 DP網(wǎng)絡協(xié)議的通訊模塊,能實時地與操作站交換各種工藝參數(shù)及控制數(shù)據(jù)。
五、系統(tǒng)水處理控制介紹
依據(jù)4000M3/d(25攝氏度)水處理的工藝過程,本控制系統(tǒng)對各個工藝單元進行協(xié)調、管理、控制。系統(tǒng)監(jiān)視包括水池液位、泵啟停、機械過濾器的自動反洗,反滲透的整體操作,離子交換器的自動再生及相互切換,所有切斷閥的手、自動操作,現(xiàn)場參數(shù)的實時顯示、記錄以及整個系統(tǒng)的運行狀況,總體協(xié)調等。
系統(tǒng)監(jiān)視對象由下列七個單元組成:
預處理部分的控制
預處理由雙層機械過濾器四臺,每臺過濾器有七個氣動切斷閥,由PLC對每臺過濾器進行定時清洗控制,以達到過濾器自動反洗和正洗的功能。
反滲透的控制
反滲透過程包括個系列的進口閥和出口閥的聯(lián)鎖換向控制,以及成水電導值、原水溫度、流量(淡水流量、濃水流量、進水流量)、壓力(濃水壓力、產水壓力、進水壓力)、出水pH值的監(jiān)測、數(shù)據(jù)自動存盤及曲線顯示。
RO進水控制:RO運行或停止時,聯(lián)鎖系統(tǒng)啟動或停止計量泵。
預處理加藥控制
人工在操作站上設定加藥量,控制系統(tǒng)自動控制加藥量。
陽床自動再生控制
本水處理系統(tǒng)設有三臺陽床.每臺陽床有七個氣動閥門,由PLC對每臺混床進行定時循環(huán)再生。
陰床自動再生控制
本水處理系統(tǒng)設有三臺陰床.每臺混床有七個氣動閥門,由PLC對每臺混床進行定時循環(huán)再生。
混床自動再生控制
本水處理系統(tǒng)設有二臺混床.每臺混床有十個氣動閥門,由PLC對每臺混床進行定時循環(huán)再生。
酸堿再生裝置自動控制
本水處理系統(tǒng)設有酸堿儲罐各一臺。陰陽離子交換器和混合離子交換器再生裝置分別獨立,酸堿輸送各自配備獨立氣動閥門,由PLC控制酸堿輸送到需再生的設備。
液位控制:實現(xiàn)各個水池的聯(lián)鎖保護功能。
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