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摘要：近年来，随着经济的发展，人们的生活水平逐渐提高。相应的思想意识也在逐渐提高，环保意识更加明显。这是因为经济发展与资源供求之间的矛盾比较突出，带来的能源浪费以及污染问题受到人们重视，尤以水污染最为严重，而这就为环保工作提出了新的要求，有关工作人员就应该针对水污染的问题积极地采取一些有效的措施用以加强水污染的处理，而这就不得不提到DCS系统的应用，它能进一步实现污水处理的自动化控制以提高污水处理效率，取得良好的效果。因此，这就有必要进行深入的分析。
关键词：DCS系统；污水处理装置；自动化控制
引言
随着人口的增加、经济的发展以及工业步伐的加快，我国城市污水的排放量也同趋增长，现代污水处理厂采用计算机控制日益普遍。在工业过程的计算机控制系统中，DCS（Distributed Control System，集散控制系统）已成为一种在企业中广泛应用的主流控制系统。同时，集4C技术为一体的DCS已经在水厂污水处理、水软化、送配水等工艺流程的监控和管理中得到了成功的应用。
1污水处理概述
污水处理是极为关键的工作，尤其在如今工业快速发展的时代背景下，加强污水处理是必然的要求，只有这样，才能更好地促进我国工业的健康发展，同时也能尽量避免水污染问题的扩大化。因此，做好污水的处理就显得极为关键。就其工业污水的处理工作而言，其内容主要包括以下几点。首先，是比较基础的污水的处理，主要指的是将采用物理或者化学的方法进行处理，能够将污水中的污染物进行基本的去除，进而为二级的后续的处理打好相应的基础。其次，就是二级处理的阶段，在这个阶段内，可以采用生物法进行处理，比之以前的物力方法以及化学方法更为有效，主要针对污水中的胶体状以及有机物进行去除，从而将其分解为简单物质的处理手段。最后，就进入了深度处理的层面上，深入处理比较要比前两个阶段更为复杂，有效，要求也更高，在经过前两个阶段的处理后，水质已经得到明显的改善，而深度的处理则是让水资源更进一步的达到工业用水的标准，以真正做好污水处理的工作。
2DCS系统概念
DCS系统也可以称之为集散控制系统，其采用的是标准化、模块化、系列化设计，是以通信网络为纽带的集中方式实现灵活的配置、良好的通用性以及完善的控制功能，其在工业生产中得到广泛应用，极大提高了自动化和管理水平，有效促进企业的良好发展。尤其在我国能源行业生产中，DCS系统发挥着重要作用。
3污水处理装置控制系统设计
3.1DCS结构组成
集散控制系统由过程输入输出装置、过程控制装置、操作接口和数据通讯系统4部分组成。过程输入装置主要是传感器和机器运转的信号；输出装置主要是控制模块；过程控制装置主要是带有计算和判断功能的微处理器；操作接口主要实现人与控制系统的信息交换；数据通讯系统主要进行数据的实时传递。集散控制系统原理如图2所示。
图2集散控制系统原理图
3.2DCS系统设计
为了满足污水处理装置控制系统的需求，DCS控制系统配置了两个控制站，分别为1#控制站、通讯站；并配有三套操作员站，分别为ES130、OS131、OS132。其中，1#控制站的作用是为了显示、控制接入DCS系统的污水处理装置相关的参数，通讯站是为了实现与三相分离及一体化设备PLC系统进行数据通讯。控制站配置：控制站是JX-300XPDCS系统实现过程控制的主要设备之一，其主要由四个部分组成：主控制卡、数据转发卡、I/O卡件，供电单元，主控制卡是最核心的部分。主控卡的安装十分重要，一般安装在机架控制器专用槽位中，采用系统高速网络SBUS连接I/O卡件实现各种功能，实现现场信号的输入输出。操作员站配置：JX-300XP操作员站有多个硬件组成，其中有工业PC机、彩色的显示器以及鼠标、键盘、SCnet网卡、专用操作员键盘等等。在污水处理过程中，根据控制规模配置了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。每个站根据所用权限级别进行操作，操作员权限的有OS131、OS132站，拥有工程师权限的有ES130站，主要是实现系统的组态与维护。打印机是为了完成生产报表、报警记录等打印工作。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。由于DCS系统中的通信网络需要承担传递过程变量、控制命令、组态信息以及报警信息各项工作。为了使系统能够适应过程控制规模和现场需求，根据实际情况采用不同的配置。为了更好的实现网络信息传送与管理，采用以太网与厂信息管理网的方法，对全场综合管理的信息通道的实现，其采用了OPC软件。
3.3PLC系统设计
在污水处理装置中，采用西门子S7-300系列来实现三相分离及一体化设备控制，这种系统具有模块化功能的优点。系统中的CPU能够实现各种中断处理。本系统两套设备全都采用CPU313-2DP的CPU，其实现了该系统的一体化模式。污水处理装置DCS系统参数配置及软硬件组态：污水处理装置DCS系统采用最普遍的控制系统是WebFieldIX-300XP，其在我国多个工业行中业得到广泛应用，其中包括石化、冶金与建材等行业，JX-300XP系统是浙江中控在基于JX-300成熟的技术与性能的基础上，是一种新的网络化控制系统，能有效实现多种现场总线标准和各种异构系统的综合集成。
4系统调试与实际运行情况
4.1系统调试
DCS系统是否能正常投用的最重要的两个部分是组态、调试，尤其是系统的调试环节十分重要。系统前期组态是根据设计的图纸进行的，在时还没有与实际现场仪表配合进行调试。首先需要对I/O测点检查核对，接着调节回路检查，接着进行检查流程图，并对复杂控制、链锁回路的调试，最后修改增加画面。
4.2系统实际运行情况
该污水处理装置DCS系统控制是以SUPCONJX-300XP集散控制系统实施的，具有精度高、稳定等特点，而且该系统还具有可维护性以及实用性等特点。这样的应用能够有助于减少一定的成本，获得良好的经济效益，同时也有助于加强污水的处理，从而也能获得良好的环境效益。
结语
随着时代的不断向前发展，人们的生活方式以及工作方式发生了很大的变化。各个行业都获得了较大的发展，而这些都与技术的进步有着一定的关系，正是因为技术的不断创新，新产品、新方法才得以层出不穷，人们的生活质量得到改善的同时，各个行业的生产力也在提高，这具有一定的促进作用。而在我国的污水处理工作中，同样也需要先进技术的支持，DCS系统的出现就正好满足了人们的这一需求，能够进一步的优化污水处理装置，实现自动化的处理，并且还能实时的进行监控，不仅加强水资源的保护，还能有助于促进我国社会经济健康的发展。
参考文献
[1]荣丽丽，邓旭亮，刘明霞，郭桂悦.自动化控制技术在污水处理厂的应用进展[J].环境科技，2009，11（2）：87-89.
[2]张远，吴国防.基于PLC的DCS控制系统在污水处理厂中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报，2007，2（12）：44-47.
论文作者:王永,梁凱
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/6
标签：污水处理论文; 系统论文; 控制系统论文; 装置论文; 操作员论文; 组态论文; 污水论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;