DCS控制系統(tǒng)在餐廚垃圾處理中的應(yīng)用研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

DCS控制系統(tǒng)在餐廚垃圾處理中的應(yīng)用研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告因此，在鄭州恒潤能源餐廚垃圾處理項(xiàng)目中，運(yùn)用的就是厭氧發(fā)酵技術(shù)，結(jié)合了和利時(shí)DCS控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了餐廚垃圾在發(fā)酵，凈化，儲(chǔ)存單元的自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率，降低了人力成本，確保了生產(chǎn)的安全。

DCS控制系統(tǒng)組成主要分為軟件和硬件兩部分：軟件系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)工藝流程圖繪制，數(shù)據(jù)編程，組態(tài)下裝;配套硬件為電腦主機(jī)，服務(wù)器，控制器，通訊模塊，AI模塊，AO模塊，DI模塊，DO模塊，現(xiàn)場(chǎng)溫度變送器，壓力變送器，液位變送器，管路上的流量數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，電磁氣閥的開關(guān)控制。

在鄭州恒潤能源的餐廚垃圾處理項(xiàng)目中，使用和利時(shí)DCS控制系統(tǒng)。其中軟件為MACSV5.2.3版本，在配套硬件中，使用了3臺(tái)工控電腦主機(jī)，4PCS服務(wù)器，2套FM802控制器，在DPBUS數(shù)據(jù)通訊中，使用了FM1201通訊模塊，在采集現(xiàn)場(chǎng)4～20mA電流信號(hào)中使用了FM148A模擬量輸入模塊，在控制現(xiàn)場(chǎng)的閥門開度，電機(jī)的轉(zhuǎn)速上使用了FM151A模擬量輸出模塊，在控制現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)的起停使用了FM171B數(shù)字量輸出模塊，在監(jiān)控查看現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信號(hào)使用了FM161數(shù)字量輸入模塊。使用的隔離光柵確保信號(hào)的穩(wěn)定。

主要工藝的實(shí)現(xiàn)：

餐廚垃圾處置系統(tǒng)的工藝流程簡介圖如圖（1）所示：在進(jìn)料過程中，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)料閥門，進(jìn)料泵的自動(dòng)控制，并與一次發(fā)酵罐的液位實(shí)現(xiàn)了連鎖。在液位低于設(shè)定下限時(shí)，系統(tǒng)提示液位低報(bào)警，這時(shí)需要給一次發(fā)酵罐進(jìn)料。在中控室電腦操作界面，點(diǎn)擊進(jìn)料按鈕，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)打開進(jìn)料閥門，系統(tǒng)在收到進(jìn)料閥門打開的信號(hào)后，自動(dòng)開啟進(jìn)料泵，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料，在一次發(fā)酵罐的液位達(dá)到設(shè)定值上限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料泵，關(guān)閉進(jìn)料閥門。

發(fā)酵過程是采用的恒溫發(fā)酵，當(dāng)發(fā)酵罐溫度低于標(biāo)準(zhǔn)溫度下限時(shí)，系統(tǒng)收到下限溫度信號(hào)后，自動(dòng)開起熱水鍋爐，自動(dòng)開啟發(fā)酵罐循環(huán)水閥門，給發(fā)酵罐加熱;在溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)溫度后，關(guān)閉鍋爐和循環(huán)水閥門。在凈化單元，脫硫過程中，根據(jù)沼氣進(jìn)入脫硫塔的流量大小，自動(dòng)控制增氧風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速從而控制了脫硫過程中的增氧量。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了微生物脫硫目的。

根據(jù)餐廚垃圾處理工藝流程設(shè)計(jì)其自控系統(tǒng)，采用DCS與現(xiàn)場(chǎng)總線完成生產(chǎn)過程的控制任務(wù)。上位機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和過程控制信息送至廠級(jí)管理系統(tǒng)，將會(huì)對(duì)鄭州恒潤能源的信息資源的合理利用，為管理與決策提供支持。系統(tǒng)的基本控制級(jí)完成對(duì)濕熱反應(yīng)釜、發(fā)酵干燥器內(nèi)的料位、溫度、相關(guān)輸入管路的流量及壓力等數(shù)據(jù)的采集，裝置優(yōu)化監(jiān)控級(jí)使生產(chǎn)裝置運(yùn)行在最優(yōu)工況，并實(shí)現(xiàn)故障預(yù)報(bào)與診斷功能。

常見問題分析：

1現(xiàn)場(chǎng)溫度，壓力，液位等變送器多數(shù)以4～20mA電流信號(hào)傳到控制柜，通過對(duì)應(yīng)的模塊上傳到系統(tǒng)。在電腦畫面上若發(fā)現(xiàn)溫度，壓力，液位等信號(hào)異常，首先找到此信號(hào)點(diǎn)在控制柜上的物理位置，也就是找到控制柜里的對(duì)應(yīng)的模塊對(duì)應(yīng)的通道。然后把現(xiàn)場(chǎng)連接過來的信號(hào)線斷開一根，把萬用表打到直流電流檔，串接到信號(hào)傳遞的回路中看是否有對(duì)于電流信號(hào)，若有，就確定是控制模塊到電腦系統(tǒng)之間通訊出了問題，若沒有，則確定為現(xiàn)場(chǎng)變送器出了問題，需要到現(xiàn)場(chǎng)排查變送器的問題。

2若在中控室無法遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)，需首先排查現(xiàn)場(chǎng)控制柜按鈕是否打到遠(yuǎn)傳，然后看現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)對(duì)應(yīng)的控制回路是否正常，接觸器能否正常工作，若現(xiàn)場(chǎng)均正常，就需要排除DCS控制柜中對(duì)應(yīng)的模塊是否正常，保險(xiǎn)是否燒毀。

3若所有的信號(hào)都顯示異常，需要我們排查DCS控制柜里的通訊模塊是否工作正常，檢查通訊線路是否連接完好，排查網(wǎng)線時(shí)候正常工作。

4若信號(hào)不穩(wěn)定，需查看對(duì)應(yīng)信號(hào)線是否松動(dòng)，屏蔽線是否接好，是有有強(qiáng)電干擾。

餐廚垃圾有機(jī)質(zhì)含量高，具有較高的可再利用價(jià)值，但處置不當(dāng)又極易產(chǎn)生各種環(huán)境問題，帶來巨大危害?；谖墨I(xiàn)資料，總結(jié)了國外餐廚垃圾產(chǎn)生量和處理現(xiàn)狀，我國餐廚垃圾處理設(shè)施建設(shè)情況及處理能力;分析了我國餐廚垃圾的特性，闡述了我國餐廚垃圾無害化處理的填埋與焚燒、飼料化技術(shù)和生物處理三大類技術(shù)，對(duì)比分析了主要技術(shù)的特點(diǎn)、原理、適用條件，優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用情況，重點(diǎn)闡述了當(dāng)前的主流技術(shù)——生物處理技術(shù)的主要工藝和應(yīng)用現(xiàn)狀;總結(jié)了餐廚垃圾資源化利