自动控制系统在化工厂除盐水生产中的应用

韩家新　高欣

摘要：介绍了化工厂除盐水生产工艺系统和自动控制系统的网络配置和控制方式。分析了预处理单元、超滤单元、反渗透单元、离子交换单元在化工厂除盐水生产中的应用。实际应用表明，自动控制系统满足实际工作需要，能确保除盐水生产的可靠性，并节约成本，因而值得推广和应用。

关键词：自动控制系统；化工厂；除盐水生产；预处理单元；反渗透单元

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）36-0207-01

水是宝贵的资源，为实现对水资源的有效利用，采取措施对废水进行有效处理，防治水污染是不可忽视的工作。自动控制系统的应用，对化工厂运营产生重要影响。同时，在化工厂运营和发展过程中，往往需要消耗大量水资源。为防治水污染，提高水资源利用效率，采取措施对化工厂除盐水进行有效处理是不容忽视的内容。这样既能对污水进行有效处理，确保废水达标排放，还能实现对水资源的回收利用。本文结合化工厂除盐水生产的实际，介绍了自动化控制系统的应用，并提出应用策略，希望能为实际工作的有效开展提供启示。

1 自动控制系统的网络配置

化工厂除盐水生产中，主要工序在污水处理厂和动力厂完成，为提高工作效率，要严格遵循工艺流程进行污水处理，提高除盐水生产效率。在污水处理厂，首先让污水进入调节池，并调节水量和水质，加入药剂，除去污水中的有机物、悬浮物质和胶体等，确保水质符合出水水质的规范标准要求。在动力厂，反渗透产水经过除碳器处理之后，进入中间水池，然后送入阴离子交换器，出水进入除盐水箱，完成一级除盐。然后进入废水池，中和处理后通过泵排放，动力厂设置备用水源入口，让除盐水能够稳定供水，为各项工作开展创造便利。同时，要想提高自动控制系统的工作效率，首先就要完善系统设置，确保综合性能良好。

1）系统构成和性能。自动控制系统的网络配置包括I/O点的数量和PLC系统构件，前者又包括污水处理厂I/O清单和动力厂I/O清单，主要信号类型包括DI、DO、AI、AO。后者包括主站硬件、子站硬件和编程软件STEP7V5.3SP2版本，具体构成内容又可以细分为安装机架、电源模板、同步子模板、电源模板、各种信号模块。实际运行中，系统中的两个CPU同时工作，CPU没有切换时间，切换时期输出保持。下载程序时只考虑单个CPU，程序能自动拷贝至另一个CPU中。在系统运行和操作过程中，工作人员可以结合自身需要，以提高系统性能和运营效率为出发点，适当修改和完善系统设置，健全系统的各项功能。

2）总线的应用。常用PROFIBUS总线，传输速率为9.6Kbps-12Mbps，最大传输距离可达1 000m，在中继器的支持下，可以将传输距离延长至10km。传输介质可以是双绞线或光缆，最多可挂接127个站点。具体来说，为更好满足系统运营需要，现场总线系统的接线十分简单，雙绞线或电缆上可以挂接多个设备，进而显著减少电缆、端子、槽盒、桥架的数量，减少连线设计和接头校对的工作量。有利于确保安装和接线质量，降低工作人员劳动强度，节约运行成本。

2 自动控制系统的控制方式

为促进系统有效运营，采用合理的控制方案和控制方式是必要的。

1）控制原则。检查安全、可靠、经济、节约原则，利用电源断路器、可编程马达控制器保护电机。同时，PLC系统还监控与工艺有关的工艺和设备，在工控机屏上显示监控信息，并通过打印机打印记录。

2）控制方案。分别在污水处理厂和动力厂设置控制室和PLC程序控制装置，水处理控制系统采用PLC可编程控制器设备，工艺系统与设备按自动程序控制运行方式设计，并对系统和运行参数实时监控。

3）设备操作的控制方式。设备操作级别分为三级，包括机侧操作、现场控制站操作、中央控制室操作。操作控制方式有自动方式、手动方式和离线方式，系统运行中应该根据具体需要合理选择相应的操作方式，为系统运营创造条件。

3 具体应用

具体应用中，主要有以下几种不同方式。

1）预处理单元的应用。调节池配置高低液位控制开关，并与调节池提升泵联动，调节池液位高，污水提升泵启动；液位低，提升泵停止。曝气池系统的自动功能包括反洗泵、反洗风机、冲洗阀门启动和停止。启动系统后，结合系统出水情况决定是否自动反洗，防止表面沉积污垢，确保系统干净整洁。系统具备自动/手动控制功能，能在不同环境下工作，保证系统安全可靠运行，促进系统运行效率提升。

2）超滤单元的应用。设置不同的超滤产水单元，为避免反洗和冲洗发生冲突，要错开反洗和化学清洗时间。超滤单元运行状态包括运行、化学清洗、备用、停运四种，启动按钮就可以开展相应操作，结合产水时间和产水量设定值判定超滤运行和反洗周期，为系统有效运营创造条件。

3）反渗透单元的应用。系统包括多种不同的反渗透装置，上位机可采用手动或自动方式切换，通过程序控制系统运行方式，满足系统运行需要。加强系统运行检测，及时排除安全隐患，对存在的不足采取措施修复，让反渗透单元有效发挥作用。

4）离子交换单元的应用。设置一级离子交换除盐设备，按预设步骤和程序运行。当离子交换设备失效后，启动再生程序，对再生过程的程序进行有效控制。

4 结束语

总之，自动控制系统满足化工厂除盐水生产需要，不仅能推动除盐水生产顺利进行，还能减少故障的发生概率，确保系统安全可靠，降低工作人员劳动强度，实现节约成本的目的。目前，系统设立就地手动控制、现场监控和远程监控三级控制层，不仅方便对系统的控制，便利操作人员开展各项工作，还能确保系统安全。因此，化工厂除盐水生产过程中，值得推广和应用自动控制系统。

参考文献：

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