韓家新　高欣

摘要：介紹了化工廠除鹽水生產(chǎn)工藝系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置和控制方式。分析了預(yù)處理單元、超濾單元、反滲透單元、離子交換單元在化工廠除鹽水生產(chǎn)中的應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用表明，自動(dòng)控制系統(tǒng)滿足實(shí)際工作需要，能確保除鹽水生產(chǎn)的可靠性，并節(jié)約成本，因而值得推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統(tǒng)；化工廠；除鹽水生產(chǎn)；預(yù)處理單元；反滲透單元

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）36-0207-01

水是寶貴的資源，為實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效利用，采取措施對(duì)廢水進(jìn)行有效處理，防治水污染是不可忽視的工作。自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)化工廠運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生重要影響。同時(shí)，在化工廠運(yùn)營(yíng)和發(fā)展過程中，往往需要消耗大量水資源。為防治水污染，提高水資源利用效率，采取措施對(duì)化工廠除鹽水進(jìn)行有效處理是不容忽視的內(nèi)容。這樣既能對(duì)污水進(jìn)行有效處理，確保廢水達(dá)標(biāo)排放，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的回收利用。本文結(jié)合化工廠除鹽水生產(chǎn)的實(shí)際，介紹了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并提出應(yīng)用策略，希望能為實(shí)際工作的有效開展提供啟示。

1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置

化工廠除鹽水生產(chǎn)中，主要工序在污水處理廠和動(dòng)力廠完成，為提高工作效率，要嚴(yán)格遵循工藝流程進(jìn)行污水處理，提高除鹽水生產(chǎn)效率。在污水處理廠，首先讓污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，并調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，加入藥劑，除去污水中的有機(jī)物、懸浮物質(zhì)和膠體等，確保水質(zhì)符合出水水質(zhì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。在動(dòng)力廠，反滲透產(chǎn)水經(jīng)過除碳器處理之后，進(jìn)入中間水池，然后送入陰離子交換器，出水進(jìn)入除鹽水箱，完成一級(jí)除鹽。然后進(jìn)入廢水池，中和處理后通過泵排放，動(dòng)力廠設(shè)置備用水源入口，讓除鹽水能夠穩(wěn)定供水，為各項(xiàng)工作開展創(chuàng)造便利。同時(shí)，要想提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作效率，首先就要完善系統(tǒng)設(shè)置，確保綜合性能良好。

1）系統(tǒng)構(gòu)成和性能。自動(dòng)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置包括I/O點(diǎn)的數(shù)量和PLC系統(tǒng)構(gòu)件，前者又包括污水處理廠I/O清單和動(dòng)力廠I/O清單，主要信號(hào)類型包括DI、DO、AI、AO。后者包括主站硬件、子站硬件和編程軟件STEP7V5.3SP2版本，具體構(gòu)成內(nèi)容又可以細(xì)分為安裝機(jī)架、電源模板、同步子模板、電源模板、各種信號(hào)模塊。實(shí)際運(yùn)行中，系統(tǒng)中的兩個(gè)CPU同時(shí)工作，CPU沒有切換時(shí)間，切換時(shí)期輸出保持。下載程序時(shí)只考慮單個(gè)CPU，程序能自動(dòng)拷貝至另一個(gè)CPU中。在系統(tǒng)運(yùn)行和操作過程中，工作人員可以結(jié)合自身需要，以提高系統(tǒng)性能和運(yùn)營(yíng)效率為出發(fā)點(diǎn)，適當(dāng)修改和完善系統(tǒng)設(shè)置，健全系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。

2）總線的應(yīng)用。常用PROFIBUS總線，傳輸速率為9.6Kbps-12Mbps，最大傳輸距離可達(dá)1 000m，在中繼器的支持下，可以將傳輸距離延長(zhǎng)至10km。傳輸介質(zhì)可以是雙絞線或光纜，最多可掛接127個(gè)站點(diǎn)。具體來說，為更好滿足系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)需要，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接線十分簡(jiǎn)單，雙絞線或電纜上可以掛接多個(gè)設(shè)備，進(jìn)而顯著減少電纜、端子、槽盒、橋架的數(shù)量，減少連線設(shè)計(jì)和接頭校對(duì)的工作量。有利于確保安裝和接線質(zhì)量，降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約運(yùn)行成本。

2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方式

為促進(jìn)系統(tǒng)有效運(yùn)營(yíng)，采用合理的控制方案和控制方式是必要的。

1）控制原則。檢查安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約原則，利用電源斷路器、可編程馬達(dá)控制器保護(hù)電機(jī)。同時(shí)，PLC系統(tǒng)還監(jiān)控與工藝有關(guān)的工藝和設(shè)備，在工控機(jī)屏上顯示監(jiān)控信息，并通過打印機(jī)打印記錄。

2）控制方案。分別在污水處理廠和動(dòng)力廠設(shè)置控制室和PLC程序控制裝置，水處理控制系統(tǒng)采用PLC可編程控制器設(shè)備，工藝系統(tǒng)與設(shè)備按自動(dòng)程序控制運(yùn)行方式設(shè)計(jì)，并對(duì)系統(tǒng)和運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3）設(shè)備操作的控制方式。設(shè)備操作級(jí)別分為三級(jí)，包括機(jī)側(cè)操作、現(xiàn)場(chǎng)控制站操作、中央控制室操作。操作控制方式有自動(dòng)方式、手動(dòng)方式和離線方式，系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)該根據(jù)具體需要合理選擇相應(yīng)的操作方式，為系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造條件。

3 具體應(yīng)用

具體應(yīng)用中，主要有以下幾種不同方式。

1）預(yù)處理單元的應(yīng)用。調(diào)節(jié)池配置高低液位控制開關(guān)，并與調(diào)節(jié)池提升泵聯(lián)動(dòng)，調(diào)節(jié)池液位高，污水提升泵啟動(dòng)；液位低，提升泵停止。曝氣池系統(tǒng)的自動(dòng)功能包括反洗泵、反洗風(fēng)機(jī)、沖洗閥門啟動(dòng)和停止。啟動(dòng)系統(tǒng)后，結(jié)合系統(tǒng)出水情況決定是否自動(dòng)反洗，防止表面沉積污垢，確保系統(tǒng)干凈整潔。系統(tǒng)具備自動(dòng)/手動(dòng)控制功能，能在不同環(huán)境下工作，保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行效率提升。

2）超濾單元的應(yīng)用。設(shè)置不同的超濾產(chǎn)水單元，為避免反洗和沖洗發(fā)生沖突，要錯(cuò)開反洗和化學(xué)清洗時(shí)間。超濾單元運(yùn)行狀態(tài)包括運(yùn)行、化學(xué)清洗、備用、停運(yùn)四種，啟動(dòng)按鈕就可以開展相應(yīng)操作，結(jié)合產(chǎn)水時(shí)間和產(chǎn)水量設(shè)定值判定超濾運(yùn)行和反洗周期，為系統(tǒng)有效運(yùn)營(yíng)創(chuàng)造條件。

3）反滲透單元的應(yīng)用。系統(tǒng)包括多種不同的反滲透裝置，上位機(jī)可采用手動(dòng)或自動(dòng)方式切換，通過程序控制系統(tǒng)運(yùn)行方式，滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要。加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行檢測(cè)，及時(shí)排除安全隱患，對(duì)存在的不足采取措施修復(fù)，讓反滲透單元有效發(fā)揮作用。

4）離子交換單元的應(yīng)用。設(shè)置一級(jí)離子交換除鹽設(shè)備，按預(yù)設(shè)步驟和程序運(yùn)行。當(dāng)離子交換設(shè)備失效后，啟動(dòng)再生程序，對(duì)再生過程的程序進(jìn)行有效控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，自動(dòng)控制系統(tǒng)滿足化工廠除鹽水生產(chǎn)需要，不僅能推動(dòng)除鹽水生產(chǎn)順利進(jìn)行，還能減少故障的發(fā)生概率，確保系統(tǒng)安全可靠，降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的目的。目前，系統(tǒng)設(shè)立就地手動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控三級(jí)控制層，不僅方便對(duì)系統(tǒng)的控制，便利操作人員開展各項(xiàng)工作，還能確保系統(tǒng)安全。因此，化工廠除鹽水生產(chǎn)過程中，值得推廣和應(yīng)用自動(dòng)控制系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐西娥.除鹽水站濃水反滲透系統(tǒng)優(yōu)化改造[J].山東化工，2014，43（5）：107-109.

[2] 王新順.自動(dòng)控制系統(tǒng)在除鹽水生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)儀器儀表，2012（11）：23-26.

[3] 劉文杰.淺談某核電廠除鹽水生產(chǎn)系統(tǒng)反滲透單元調(diào)試[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（8）： 66.