除盐水制备工艺及DCS控制系统
山东鲁南纸业4000m3/d除盐水站由杭州司迈特水处理工程公司承建,系统采用反渗透(RO)和离子交换(DI)相组合的的除盐工艺,并采用DCS控制系统,系统投动以来,运行稳定。
一、系统简易工艺流程
原水→清水池→原水输送泵→加混凝剂、氧化剂→ 机械过滤器→加还原剂、阻垢剂→精密滤器→保安过滤器→高压泵→反渗透装置→中间水箱→中间水泵→阳床→脱碳器→脱碳器水箱→阴床增压泵→阴床→混床→终端滤器→用水点
二、控制系统结构
根据本系统的规模及设备分布的具体情况,决定采用分散控制、集中监视的集散型控制系统,分上位操作站,下位操作站两级。根据系统的操作情况看,设立两个操作站是必要的,一是给不同工段的操作带来方便,二是上位、下位两级操作完成各自的功能,上位机完成数据显示、命令下发等功能,下位机独立完成数据采集、系统控制等功能,这样提高了系统的可靠性。下位控制站的数量可根据分散的原则视系统具体情况决定,同时必须考虑一定的余量,以便为系统在实施阶段或运行阶段进行必需的调整及扩展提供方便。
三、控制系统集成
操作站选用高可靠的工业控制计算机(P4-1.8G/256/30G),配置大屏幕彩色显示器及宽行打印机。系统软件采用西门子公司的WINCC组态软件,控制站选择德国西门子公司原装SIMATICS7-300系统产品,操作站与控制站的通讯网络由西门子公司的SI NEC-L2DP网同,组成一个高可靠性、高可扩充性的低成本的集散型控制系统。
四、控制系统功能简介
系统提供三种控制方式:1)硬件手动控制,直接通过现场和控制室的控制柜上的按钮和旋钮对现场设备进行控制,便于调试和检修;2)软手操控制,通过计算机中的软手操界面对现场设备进行控制,这种方式直观明了,使手动操作更加方便,同时对调试和检修也提供了方便;3)自动控制,只要设置好系统运行过程的一些相关参数,就可以使系统运行在全自动状态下,实现真正的无人值守,有效减少劳动强度,有效节省人力资源,同时还可提高系统运行的准确性和可靠性。
操作站主要完成系统中各类的监视、参数设置、人机交互、数据保存等操作功能、具有清晰的流程图画面,实时动态显示工艺流程及生产设备运行情况。。生产过程的运行数据可以进行历史存储,操作站具备开放的软件及网络通讯接口。
控制站能独立完成对现场设备的直接控制功能,即使在失去操作站或其它网络结占领的情况下,也能正常工作。控制站由CPU及可拆卸式A/D、D/A、D/I、D/O模块组成,扩充维护方便。
其输入模块的信号类型可由程序进行选择,输出模块具有直接功率输出功能。控制站多种运算、控制模块,能完成各种常规及复杂控制回路。控制站还包含了支持SLNEC-L2 DP网络协议的通讯模块,能实时地与操作站交换各种工艺参数及控制数据。
五、系统水处理控制介绍
依据4000M3/d(25摄氏度)水处理的工艺过程,本控制系统对各个工艺单元进行协调、管理、控制。系统监视包括水池液位、泵启停、机械过滤器的自动反洗,反渗透的整体操作,离子交换器的自动再生及相互切换,所有切断阀的手、自动操作,现场参数的实时显示、记录以及整个系统的运行状况,总体协调等。
系统监视对象由下列七个单元组成:
预处理部分的控制
预处理由双层机械过滤器四台,每台过滤器有七个气动切断阀,由PLC对每台过滤器进行定时清洗控制,以达到过滤器自动反洗和正洗的功能。
反渗透的控制
反渗透过程包括个系列的进口阀和出口阀的联锁换向控制,以及成水电导值、原水温度、流量(淡水流量、浓水流量、进水流量)、压力(浓水压力、产水压力、进水压力)、出水pH值的监测、数据自动存盘及曲线显示。
RO进水控制:RO运行或停止时,联锁系统启动或停止计量泵。
预处理加药控制
人工在操作站上设定加药量,控制系统自动控制加药量。
阳床自动再生控制
本水处理系统设有三台阳床.每台阳床有七个气动阀门,由PLC对每台混床进行定时循环再生。
阴床自动再生控制
本水处理系统设有三台阴床.每台混床有七个气动阀门,由PLC对每台混床进行定时循环再生。
混床自动再生控制
本水处理系统设有二台混床.每台混床有十个气动阀门,由PLC对每台混床进行定时循环再生。
酸碱再生装置自动控制
本水处理系统设有酸碱储罐各一台。阴阳离子交换器和混合离子交换器再生装置分别独立,酸碱输送各自配备独立气动阀门,由PLC控制酸碱输送到需再生的设备。
液位控制:实现各个水池的联锁保护功能。
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