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摘要：本文簡單介紹了水處理DCS系統構成、功能，論述了DCS基礎上對循環水進行溫度監控原理、軟件設計，該系統運行效果良好，節能效果顯著。
關鍵詞：DCS；變頻器；主/副控制
1、概述
工業循環水軋鋼工業中占有非常重要位，其水溫高低直接影響到加熱爐和軋機等設備安全和使用壽命。為及時準確對循環水進行監控，萊鋼軋鋼廠中小型車間水處理采用浙大中控SUPCON JX—300X DCS控制系統。DCS控制系統把計算機、儀表和電控技術融合一起，實現了數據自動采集、處理、工藝畫面顯示、參數超限報警、設備故障報警和報表打印等功能。并此基礎上開發了針對循環水溫溫度閉環控制。
2、系統介紹
SUPCON JX—300XDCS采用高速工業以太網Scnet作為其過程控制網絡，系統由工程師站、操作站、控制站、過程控制單元等組成，配置靈活。水處理系統規模，水處理SUPCON DCS系統設計了1個控制站，1個操作站設置安全級別可兼做工程師站)，構成兩級結構。控制站是現場級，直接與現場設備交換數據，完成整個工業過程實時監控功能。操作站（兼工程師站）是監督控制級，即可完成對系統組態、又可實現對現場級檢測、控制、保護功能管理。SUPCON JX—300X DCS系統SCKey組態軟件是一個全面支持該系統各類控制方案組態軟件平臺。 SCKey組態軟件可完成整個系統控制站組態（系統I/O組態、控制方案組態等）、操作站組態（畫面設置、系統流程圖組態、系統報表組態等）。系統構成如圖1所示。
圖1 系統結構圖
3、溫度監控方案
3.1 方案設計
從生產熱線循環回來工業水流入1#、2#吸水井散熱，并吸水井塔頂1#和2#風機進行降溫，然后1#、2#吸水井底部共用一個出水管為下一個工序供水，水溫要求控制30ºC以下。本系統吸水井出水管處安裝Cu50熱電阻對水溫檢測，把溫度信號T1送入DCS處理器，控制規律運算后給出控制信號，控制變頻器來改變電機輸入電壓頻率，來改變電動機轉速，帶動風機降溫，構成一個閉環溫度控制系統。變頻器選用兩臺日本SANKEN（300KW）通用型變頻器，控制原理如圖2所示。
圖2 系統控制原理圖
循環水吸水井底部熱交換特點，對1#、2#吸水井兩臺風機電機進行主/副控制，主/副電機不同速度曲線驅動風機運轉。1#、2#電機可互為主/副電機選擇，極大方便了操作工操作。
3.2 軟件實現
為方便操作人員操作，操作站創建循環水溫度監控畫面，可線顯示循環水溫度、變頻器速度反饋、報警等，進行1#、2#風機電機啟停控制和主/副選擇控制。并切換安全等級線修改主/副電機控制回路中溫度、轉速等控制參數。
針對循環水溫度調節存大滯后性特點，對1#、2#風機電機采用分段控制方法，主/副電機控制曲線如圖3所示：當循環水溫度低于20ºC時，主/副風機電機變頻器輸出電壓頻率均為20HZ。當循環水溫度變高時，主控制回路中變頻器輸出電壓頻率跟隨增大，當循環水溫度高于24ºC時，主電機全工頻運轉。副電機循環水溫度升至23ºC時，副控制回路增大副電機輸入電壓頻率，提高風機轉速，當循環水溫度高于28ºC時，副電機全工頻運轉，與主電機一起為循環水快速降溫。
圖3 主/副電機控制曲線
4、應用效果
自循環水溫度監控投運以來，運行穩定、效果良好。環境溫度較高夏季可有效把循環水溫度控制30ºC以下。達到了熱線生產要求。春、秋、冬環境溫度較低季節，風機電機按控制曲線運行，較增加控制功能前風機全工頻運行降耗35%。
5、結束語
利用DCS靈活配置，以較低成本對水處理工藝進行生產監控，為現場操作人員創造了高效率工作環境。DCS系統基礎上，利用原有設備進行溫度監控，實現了節能降耗預期效果。
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