摘要：本文简单介绍了水处理DCS系统构成、功能，论述了DCS基础上对循环水进行温度监控原理、软件设计，该系统运行效果良好，节能效果显著。

　　关键词：DCS；变频器；主/副控制

　　1、概述

　　工业循环水轧钢工业中占有非常重要位，其水温高低直接影响到加热炉和轧机等设备安全和使用寿命。为及时准确对循环水进行监控，莱钢轧钢厂中小型车间水处理采用浙大中控SUPCON JX—300X DCS控制系统。DCS控制系统把计算机、仪表和电控技术融合一起，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。并此基础上开发了针对循环水温温度闭环控制。

　　2、系统介绍

　　SUPCON JX—300XDCS采用高速工业以太网Scnet作为其过程控制网络，系统由工程师站、操作站、控制站、过程控制单元等组成，配置灵活。水处理系统规模，水处理SUPCON DCS系统设计了1个控制站，1个操作站设置安全级别可兼做工程师站)，构成两级结构。控制站是现场级，直接与现场设备交换数据，完成整个工业过程实时监控功能。操作站（兼工程师站）是监督控制级，即可完成对系统组态、又可实现对现场级检测、控制、保护功能管理。SUPCON JX—300X DCS系统SCKey组态软件是一个全面支持该系统各类控制方案组态软件平台。 SCKey组态软件可完成整个系统控制站组态（系统I/O组态、控制方案组态等）、操作站组态（画面设置、系统流程图组态、系统报表组态等）。系统构成如图1所示。

图1 系统结构图

　　3、温度监控方案

　　3.1 方案设计

　　从生产热线循环回来工业水流入1#、2#吸水井散热，并吸水井塔顶1#和2#风机进行降温，然后1#、2#吸水井底部共用一个出水管为下一个工序供水，水温要求控制30ºC以下。本系统吸水井出水管处安装Cu50热电阻对水温检测，把温度信号T1送入DCS处理器，控制规律运算后给出控制信号，控制变频器来改变电机输入电压频率，来改变电动机转速，带动风机降温，构成一个闭环温度控制系统。变频器选用两台日本SANKEN（300KW）通用型变频器，控制原理如图2所示。

图2 系统控制原理图

　　循环水吸水井底部热交换特点，对1#、2#吸水井两台风机电机进行主/副控制，主/副电机不同速度曲线驱动风机运转。1#、2#电机可互为主/副电机选择，极大方便了操作工操作。

　　3.2 软件实现

　　为方便操作人员操作，操作站创建循环水温度监控画面，可线显示循环水温度、变频器速度反馈、报警等，进行1#、2#风机电机启停控制和主/副选择控制。并切换安全等级线修改主/副电机控制回路中温度、转速等控制参数。

　　针对循环水温度调节存大滞后性特点，对1#、2#风机电机采用分段控制方法，主/副电机控制曲线如图3所示：当循环水温度低于20ºC时，主/副风机电机变频器输出电压频率均为20HZ。当循环水温度变高时，主控制回路中变频器输出电压频率跟随增大，当循环水温度高于24ºC时，主电机全工频运转。副电机循环水温度升至23ºC时，副控制回路增大副电机输入电压频率，提高风机转速，当循环水温度高于28ºC时，副电机全工频运转，与主电机一起为循环水快速降温。

图3 主/副电机控制曲线

　　4、应用效果

　　自循环水温度监控投运以来，运行稳定、效果良好。环境温度较高夏季可有效把循环水温度控制30ºC以下。达到了热线生产要求。春、秋、冬环境温度较低季节，风机电机按控制曲线运行，较增加控制功能前风机全工频运行降耗35%。

　　5、结束语

　　利用DCS灵活配置，以较低成本对水处理工艺进行生产监控，为现场操作人员创造了高效率工作环境。DCS系统基础上，利用原有设备进行温度监控，实现了节能降耗预期效果。