DCS系统在水处理中的应用徐州

DCS系统在水处理中的应用

DCS系统在水处理中的应用 2011年12月09日 来源： 1 前言

集散控制系统（DCS）是一种以微处理器为基础的分散型综合控制系统，DCS系统综合了计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术、冗余及自诊断技术，采用了多层分级的结构，适用现代化生产的控制与管理需求，目前已成为工业过程控制的主流系统。莱钢轧钢厂中小型车间水处理自控系统，改造前由常规仪表和电器组成。2001年底改造后应用浙大中控SUPCON JX—300X DCS系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起，实现了数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能，并对主要工艺参数形成了历史趋势记录，随时查看，并设置了安全操作级别，既方便了管理，又使系统运行更加安全可靠。

2 水处理工艺流程

莱钢轧钢厂中小型车间水处理主要由以下系统组成：（1）净环水循环系统，工艺流程图；（2）浊环水循环系统，工艺流程图。应实现：一次沉淀、二次过滤、三次冷却。需要监控的设备主要有8个吸水井（净环水系统：1#、2#、3#；浊环水系统：4#、5#、6#、7#、8#吸水井的液位）、水泵（水压、开启状态）、进出水管道（水压、水流量、水温）、7台过滤器（压差、电动阀门开启控制）、安全水塔（液位）等设备。

3 系统介绍

水处理自控系统采用的是浙大中控的SUPCON DCS系统，系统内外总点数有四百多点，十几幅全汉字动态画面。该系统运行在Windows NT环境中，拥有NT的更多功能，灵活易用，并且算法丰富，组态方便。SUPCON JX—300XDCS 由工程师站、操作站、控制站、过程控制网络等组成。配置灵活是JX—300XDCS的特点，用户可根据需要，对卡件、网络进行冗余、部分冗余或不冗余选择，在保证系统可靠，灵活基础上，降低用户的费用。

3.1 系统配置

根据水处理系统规模，此系统设计了1个控制站，1个工程师站兼操作站。控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个工业过程的实时监控功能。工程师站兼操作站包括工控PC机、彩色显示器、鼠标、SCNET2网卡、专用操作员键盘、打印机等。在此机器上可完成系统组态维护、实时监控等功能。JX-300X DCS控制站内部以机笼为单位，本系统用了一个机柜中的两个机笼。JX-300X DCS控制站的机笼固定在机柜的多层机架上，每只机柜最多配置7只机笼：1只电源箱机笼和6只卡件机笼（可配置控制站各类卡件）。水处理过程控制网络采用Scnet2网络，Scnet2网络连接系统的工程师站、操作站和控制站，完成站与站之间的数据交换。Scnet2可以连多个Scnet2子网，形成一种组合结构。Scnet2网络又叫过程控制网，采用了双绞线高速冗余工业以太网作为其过程控制网络，连接操作站、工程师站与控制站等，传输各种实时信息。控制站网络又叫SBUS，采用主控制卡指挥式令牌，存储转发通信协议，是控制站各卡件之间进行信息交换的通道。每个Scnet2网理论上最多可带1024个节点，最远可达10000米。

3.1.1 控制站性能

JX-300X DCS控制站机笼内部卡件的型号分为两类：主控制机笼（配置主控制卡）和I/O机笼（不配置主控制卡）。每个机笼最多可配置20块卡件，即除了最多配置一对互为冗余的主控制卡和数据转发卡之外，还可以配置16块各类I/O卡件。水处理系统控制站主要配置如下：主控制卡1块（SP243X）；模拟量输入模板（SP313X）；数字量输入模板（SP331）；数据转发卡（SP233）；数字量输出模板（SP364）模拟量输出模板（SP233）。主控制卡必须插在机笼最左端的两个槽位。在一个控制站内，主控制卡通过SBUS网络可以挂接8个IO或远程IO单元（即8各机笼）。主控制卡是控制站的核心，可以冗余配置，保证实时过程控制的完整性。主控制卡的高度模块化结构，用简单的配置方法实现复杂的过程控制。

数据转发卡槽位可配置为冗余的两块数据转发卡。数据转发卡是每个机笼必配的卡件。如果数据转发卡按非冗余方式配置，则数据转发卡可插在这两个槽位的任何一个， 空缺的一个槽位不可作为I\O槽位。

配置灵活时JX-300X DCS的特点，用户可以根据需要，对卡件选择全冗余、部分冗余或不容余，在保证系统可靠、灵活基础上降低用户的费用。在配置是，地址设置应遵循以下原则：

⑴主控制卡可以冗余配置，也可以非冗余配置，地址范围是2-31。冗余配置时，主控制卡的地址遵循“I和I+1连续，且I必须为偶数，2=⑵数据转换卡可以冗余配置，也可以非冗余配置，地址范围是0-15。冗余设置时，地址遵循“I和I+1连续，且I必须为偶数，0=⑶ 当I/O卡件按冗余方式配置时，互为冗余的两卡件槽位地址遵循“I和I+1连续，且I必须为偶数，0=

3.2 网络配置

SUPCON JX—300X DCS系统采用高速工业以太网SCnet2作为其过程控制网络，它直接连接了系统的控制站、操作站、工程师站，通讯接口单元是传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性和可靠性，通过连接网桥，SCnet2可以与上层的信息管理网或其他设备连接。

过程控制网络SCnet2是在10base Ethernet基础上开发

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