污水处理装置DCS系统的国产化改造 4页

仪表自动化与工业控制齐QI鲁LU石油PE化TR工OC，H2E0M13IC，A4L1(2TE)C：H14N3OL一OlG4Y6污水处理装置DCS系统的国产化改造郑孝灿，朱洪林，王芳(中国石化齐鲁分公司供排水厂，山东淄博255411)摘要：介绍齐鲁石化乙烯污水处理装置控制系统的国产化背景，中控ECS一700控制系统的功能特点及应用状况，证明了国产DCS的功能完全能够满足大型污水处理装置要求。关键词：ECS一700污水处理控制系统国产化改造中图分类号：TP27文献标识码：B文章编号：1009—9859(2013)02—0143—04中国石化齐鲁分公司(简称齐鲁石化)乙烯(2)ECS一700型DCS系统的硬件性能和软污水处理场处理流程分为1、2生化系统，总处理件功能的综合技术已达到世界先进水平。能力2200Ill／h。1生化系统处理高含盐污水，(3)国产DCS系统价格低、制造周期和供货采用“水解酸化+纯氧曝气+接触氧化+曝气生周期短，完全汉化的系统工程组态和操作界面更物滤池”工艺，系统设计处理规模1200in／h；2符合中国人的习惯，具有进口DCS系统不可比拟生化系统处理低含盐污水，采用“A／O+絮凝过的优势，与在原系统基础上进行扩容的方案相比，滤”工艺，设计处理规模1000in／h。可节约投资60余万元。齐鲁石化乙烯污水处理场最早的处理工艺是(4)技术支持快捷，方便系统的维护及疑难从德国引进的“纯氧曝气”技术，其控制系统为20问题的解决。世纪80年代德国进口的SATFCON31型PLC系1．2ECS-700型DCS系统功能特点统；90年代初期，随着装置的扩容，增设了1套西(1)系统结构门子公司的AS一215型PLC系统；2002年9月，2ECS一700引入了控制域和操作域的概念，具套PLC系统更新合并，采用了HONEYWELL公司有独特的系统分域管理功能，实现了数据的分组的PLANTSCAPE型DCS系统。2010年进行达标管理。系统最多支持16个控制域和操作域，每个升级改造，原控制系统配置和规模不能满足装置操作域可同时监控多个控制域。的要求，经过多方位的调研和论证，将其更新为浙ECS一700系统具有良好的扩展性，可通过增江中控股份有限公司生产的ECS一700型国产加控制节点、操作节点、系统位号等方便地扩大系DCS系统。改造后，污水处理场处理后的出水水统规模，支持持续的在线升级。质达到了COD小于50mg／L和NH一N小于5(2)组态功能mg／L，分别优于《山东省小清河流域水污染物综ECS一700实现了多人组态，由组态服务器统合排放标准》规定的COD小于60mg／L和NH一一进行系统的组态管理，组态文件使用多文件目N小于6rag／L标准。录结构。在组态修改方面，实现了分块编译、分块下载、在线组态和在线下载，还具有跨域性控制站1ECS一700型DCS系统简介之间的通信功能，即每个控制站可接收本域及其1．1ECS一700型DCS系统优势收稿日期：2012—10—29；修回El期：2013—03—08。(1)ECS一700系统是中控InPlantⅢ整体解作者简介：郑孝灿(1974一)，男，工程师。1996年毕业于抚顺决方案的核心平台，具有管理大型联合装置的能石油学院生产过程自动化专业，现任供排水厂仪表车间技术力，其一体化的系统结构和系列应用软件完全能组长，主要从事装置控制系统及仪表设备的技术管理工作。够满足污水处理工艺控制的需求。电话：0533—7523150；E—mail：lianchang555@126．con。\n齐鲁石油化工QILUPETROCHEMICALTECHNOLOGY2013年第41卷他域控制站的过程数据。制室、1回用水远程控制室和2回用水远程控制此外，系统不仅提供了方便实用的FBD功能室，3套远程控制站与1、2主站之问的数据通讯块图、LD梯形图等直观的图形组态工具，还为用采用冗余的单模光纤和交换机进行连接。户提供了用于开发复杂高级控制算法的编程环中心控制室设置控制柜SC1和SC2、辅助柜境，使组态更加灵活。AC1和AC2及2台工程师站(ES130和ES254)，(3)系统诊断功能其中ES130作为组态服务器，ES254作为时钟同ECS一700具有极其丰富的诊断功能，如：控步服务器及OPC数据服务器，主要完成系统的功制域诊断、操作域诊断、主控制器诊断、SC—Net能组态、调试和OPC数据上传等，两者互为热备。网络诊断、10连接模块诊断和10模块诊断，系统中央操作室设置操作员站OS131、OS132、诊断结构图直观、具体，方便维护和故障的排查。OS133、OS140和OS141，其中OS131作为历史数(4)良好的开放性据服务器。ECS一700系统支持通过Modbus、OPC等多BAF远程控制室设置控制柜SC3和辅助柜种方式与第三方系统连接，并支持标准以太网连AC3，并设置临时操作站OS134，便于BAF单元现接信息管理网，共享数据，可实现与企业管理计算场仪表设备的调试。机网的信息交换，实现企业网络环境下的实时数1回用水控制室设置控制柜SC4、辅助柜据采集、设备开停状态的显示、实时趋势的浏览、AC4；2回用水控制室设置控制柜SC5和辅助柜过程报警记录与查看功能等。AC5。(5)强大的通讯功能污水处理装置DCS系统国产化改造后，各控ECS一700系统为4层网络结构，从下至上分制站及远程控制站呈星型分布，其控制范围覆盖别为IO总线、过程控制网(SCnet)、过程信息网了整个污水处理场，极大方便了装置新增监控点(SOnet)和信息管理网。的引入和装置改造等后续工作的开展。IO总线分为本地(L—Bus)IO总线和扩展(E—Bus)IO总线，前者负责控制器FCU711与本地3污水处理装置控制系统的组态结构IO模件的连接，后者则通过连接通讯模件污水处理场各装置较为分散，为方便管理，利COM711实现控制器FCU711与其他控制系统的用ECS一700系统独特的分域功能，系统的控制数据通讯。组态分为2个控制域和1个操作域。过程控制网(SCnet)，为互相冗余的A、B双污水处理装置DCS系统现场控制站依据工网结构，采用TCP／IP标准协议，用于各控制站和艺工段进行划分，控制域0用于污水处理工艺，包过程信息网之间的数据通讯。括：污水处理场外来污水管线及预处理工段控制过程信息网(SOnet)，即C网，用于所有操作站(SC1、AC1)、生化工段控制站(SC2、AC2)和节点之间的连接，实现系统的组态管理及各操作BAF单元控制站(SC3、AC3)；控制域1则用于回节点之间实时数据的通讯和历史数据的查询，并用水工艺，包括：1回用水装置控制站(SC4、AC4)完成各操作节点的时间同步。和2回用水装置控制站(SC5、AC5)。5个控制站信息管理网采用以太网结构，实现企业信息同属操作域0，利用不同的用户和位号组态进行网和过程控制网之间的桥接，将装置实时的过程权限的划分，从而实现管理的分工。参数引入企业的信息网，实现工厂级的综合管理、调度、统计和决策等。4污水处理装置典型控制方案污水处理工艺是以物料平衡调度为主的连续2污水处理装置控制系统的主要特点性慢处理生产过程，装置采用了大量的阀门、泵、污水处理装置DCS系统共5套控制站：l控曝气机、风机、搅拌机、刮泥机、机械格栅等设备，制站和2控制站设置在主控制机房，BAF单元控过程监控点共计4000余个，其中数字量点较多，制站、1回用水控制站和2回用水控制站为远程典型控制方案为顺序控制、PID控制及3态电机控制站，分别设置于BAF(曝气生物滤池)远程控的控制等，实现上述控制方案的组态主要采用了\n\n