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摘要：本文根据烟气脱硫要求的工艺流程及其控制特点，分析和总结了用PLC和DCS两种方式实现自动控制的方法。并通过在实际工程中的应用，对两种方式进行了特点分析，以作为工程应用中的选择参考。
关键词：烟气脱硫 自动控制 控制方法 PLC DCS
1 概述
随着经济的发展和国家对环境污染整治力度的加大，烟气治理正在逐步标准化、正规化、数量化。企业所排放的烟气必须达到国家排放标准，并且实时监控数据直传政府相关职能部门，这就要求脱硫系统自动控制部分的稳定性、时效性、易维护性符合相关的技术要求。
2 脱硫系统自动控制设备的组成分类及控制过程
通过多个项目施工和国内外案例分析烟气脱硫系统的自动控制设备主要有两大类。
2.1 开关量类设备，如：风机和水泵启停控制、阀门的开关控制及他们运行状态的反馈信号。
2.2 模拟量控制类设备，如：PH计、液位、压力、流量等仪表的数据，对变频器运行频率的设定信号等，一般采用4～20mA标准信号。这些设备是实现自动控制的依据，自动控制系统需要根据这些数据来控制系统的运行，如根据PH值来控制浆液泵的运行频率，根据液位数据来确定补水阀门的动作等。
控制过程主要为顺序控制和PID调节来保证脱硫的效果。脱硫系统的控制相对简单，没有复杂的位置控制和复杂的逻辑运算，主要是顺序控制和PID调节，维持水平衡和PH值平衡，来达到良好的脱硫效果。闭环控制较少，开环控制较多，实时性要求不太高。
根据以上控制设备的分类及控制过程分析，在实际的工程应用中，根据不同的工程情况采用了2种控制方式，通过实际运行检验都达到了设计要求，下面对两种控制方式的特点进行分析。
3 烟气脱硫自动控制系统实现的方法之PLC控制
3.1 PLC的组成。可编程序控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是上世纪60年代发展起来的用于工业控制的革命性技术产品，其从简单的开关控制，逐步集成了模拟量处理、顺序控制，复杂运算、组网等功能。一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些I/O模块，CPU模块负责数据的运算，存储。电源模块负责为PLC提供稳定的系统电源。I/O模块包含开关量输入模块，开关量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输出模块，还有网络接口模块，负责PLC与系统的组网链接。
3.2 脱硫系统PLC控制的分析。PLC系统可以适用于脱硫系统的自动控制，其组成一般由PLC柜、上位机及组态软件。PLC负责数据采集、运算处理、PID调节及控制输出，上位机安装如WINCC、组态王等组态软件，实现人机界面和数据的保存。由PLC组成的控制系统已在北京、山东、山西等几个中小型脱硫项目应用，完全达到了设计要求，保证了烟气排放的合格。但是在后续的维护中，由于PLC自身固有的缺憾仍然发现了一些问题，如：①PLC不支持无扰下装，在更改控制程序或控制点后，需要重新下装控制程序，下装后PLC会进行重启，此时会造成控制中断，需要在确保没有操作危险的情况下操作。②PLC不支持热插拔，在扩展模块故障时，不能在PLC带电的情况下进行更换，这就造成了更换维修不方便及更换时的控制中断。在更换时要提前做好充分的准备工作，并在尽可能短的时间，将问题处理完成，否则由于长时间的控制中断会使系统的平衡破坏，导致排放烟气不达标甚至造成生产事故。
4 烟气脱硫自动控制系统实现的方法之DCS控制
4.1 DCS的组成。集散控制系统（Distributed Contorl System简称DCS）是在上实际70年代中期，在原来采用集成电路的直接数字控制器和计算机技术的基础上开发的以集中处理、显示、操作，分散控制为特性的集散控制系统，它主要由控制站与操作站两部分组成。①控制站。控制站主要作为现场控制的I/O处理、A/D，D/A处理，内部数据处理及控制算法的实现，控制站是DCS系统的核心，它具有冗余设计、热插拔设计、掉电保护、抗干扰设计等为了保证安全性和稳定性的技术。②DCS操作站。DCS操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等，其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用（Utility）功能，还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管理、总貌画面组态、控制站组态、工艺单元或区域组态等。
4.2 DCS的功能。主要功能有6种，即数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能。
4.3 脱硫系统DCS控制的分析。通过以上DCS功能分析，DCS系统更加适用于脱硫系统的自动控制，其组成一般由DCS柜、上位机及组态软件。DCS柜负责数据采集、运算处理、PID调节及控制输出，上位机安装专用组态软件如和利时的MACS等组态软件，实现人机界面和数据的保存。
5 结束语
根据烟气脱硫系统自动控制的要求、PLC＼DCS的系统特点及实际工程中的应用总结，我们可以看到PLC控制更加适用于小型脱硫系统，而DCS系统更加适用于大中型脱硫系统控制，同时在选择控制系统时还要根据客户要求和实际的工程技术要求来选择控制方法。可喜的是国内PLC厂家和利时生产的LK系列PLC现在已经支持了冗余、热插拔等DCS支持的技术，其组态软件也和其生产的DCS系统软件相似，也许在不久的将来其可以替代其他PLC在烟气脱硫控制系统中得到推广。
参考文献：
[1]肖漓.烟气脱硫自动控制系统设计[D].中南大学，2009.
[2]孟宪朋，李璐，田林.GE Fanuc PLC在脱硫自动控制系统中的应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2011（5）.
[3]吴丹，郝久清，马学良.烟气脱硫技术的发展及其应用前景[J]. 抚顺石油学院学报，2003（01）.
关键词：烟气脱硫 自动控制 控制方法 PLC DCS
1 概述
随着经济的发展和国家对环境污染整治力度的加大，烟气治理正在逐步标准化、正规化、数量化。企业所排放的烟气必须达到国家排放标准，并且实时监控数据直传政府相关职能部门，这就要求脱硫系统自动控制部分的稳定性、时效性、易维护性符合相关的技术要求。
2 脱硫系统自动控制设备的组成分类及控制过程
通过多个项目施工和国内外案例分析烟气脱硫系统的自动控制设备主要有两大类。
2.1 开关量类设备，如：风机和水泵启停控制、阀门的开关控制及他们运行状态的反馈信号。
2.2 模拟量控制类设备，如：PH计、液位、压力、流量等仪表的数据，对变频器运行频率的设定信号等，一般采用4～20mA标准信号。这些设备是实现自动控制的依据，自动控制系统需要根据这些数据来控制系统的运行，如根据PH值来控制浆液泵的运行频率，根据液位数据来确定补水阀门的动作等。
控制过程主要为顺序控制和PID调节来保证脱硫的效果。脱硫系统的控制相对简单，没有复杂的位置控制和复杂的逻辑运算，主要是顺序控制和PID调节，维持水平衡和PH值平衡，来达到良好的脱硫效果。闭环控制较少，开环控制较多，实时性要求不太高。
根据以上控制设备的分类及控制过程分析，在实际的工程应用中，根据不同的工程情况采用了2种控制方式，通过实际运行检验都达到了设计要求，下面对两种控制方式的特点进行分析。
3 烟气脱硫自动控制系统实现的方法之PLC控制
3.1 PLC的组成。可编程序控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是上世纪60年代发展起来的用于工业控制的革命性技术产品，其从简单的开关控制，逐步集成了模拟量处理、顺序控制，复杂运算、组网等功能。一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些I/O模块，CPU模块负责数据的运算，存储。电源模块负责为PLC提供稳定的系统电源。I/O模块包含开关量输入模块，开关量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输出模块，还有网络接口模块，负责PLC与系统的组网链接。
3.2 脱硫系统PLC控制的分析。PLC系统可以适用于脱硫系统的自动控制，其组成一般由PLC柜、上位机及组态软件。PLC负责数据采集、运算处理、PID调节及控制输出，上位机安装如WINCC、组态王等组态软件，实现人机界面和数据的保存。由PLC组成的控制系统已在北京、山东、山西等几个中小型脱硫项目应用，完全达到了设计要求，保证了烟气排放的合格。但是在后续的维护中，由于PLC自身固有的缺憾仍然发现了一些问题，如：①PLC不支持无扰下装，在更改控制程序或控制点后，需要重新下装控制程序，下装后PLC会进行重启，此时会造成控制中断，需要在确保没有操作危险的情况下操作。②PLC不支持热插拔，在扩展模块故障时，不能在PLC带电的情况下进行更换，这就造成了更换维修不方便及更换时的控制中断。在更换时要提前做好充分的准备工作，并在尽可能短的时间，将问题处理完成，否则由于长时间的控制中断会使系统的平衡破坏，导致排放烟气不达标甚至造成生产事故。
4 烟气脱硫自动控制系统实现的方法之DCS控制
4.1 DCS的组成。集散控制系统（Distributed Contorl System简称DCS）是在上实际70年代中期，在原来采用集成电路的直接数字控制器和计算机技术的基础上开发的以集中处理、显示、操作，分散控制为特性的集散控制系统，它主要由控制站与操作站两部分组成。①控制站。控制站主要作为现场控制的I/O处理、A/D，D/A处理，内部数据处理及控制算法的实现，控制站是DCS系统的核心，它具有冗余设计、热插拔设计、掉电保护、抗干扰设计等为了保证安全性和稳定性的技术。②DCS操作站。DCS操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等，其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用（Utility）功能，还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管理、总貌画面组态、控制站组态、工艺单元或区域组态等。
4.2 DCS的功能。主要功能有6种，即数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能。
4.3 脱硫系统DCS控制的分析。通过以上DCS功能分析，DCS系统更加适用于脱硫系统的自动控制，其组成一般由DCS柜、上位机及组态软件。DCS柜负责数据采集、运算处理、PID调节及控制输出，上位机安装专用组态软件如和利时的MACS等组态软件，实现人机界面和数据的保存。
5 结束语
根据烟气脱硫系统自动控制的要求、PLC＼DCS的系统特点及实际工程中的应用总结，我们可以看到PLC控制更加适用于小型脱硫系统，而DCS系统更加适用于大中型脱硫系统控制，同时在选择控制系统时还要根据客户要求和实际的工程技术要求来选择控制方法。可喜的是国内PLC厂家和利时生产的LK系列PLC现在已经支持了冗余、热插拔等DCS支持的技术，其组态软件也和其生产的DCS系统软件相似，也许在不久的将来其可以替代其他PLC在烟气脱硫控制系统中得到推广。
参考文献：
[1]肖漓.烟气脱硫自动控制系统设计[D].中南大学，2009.
[2]孟宪朋，李璐，田林.GE Fanuc PLC在脱硫自动控制系统中的应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2011（5）.
[3]吴丹，郝久清，马学良.烟气脱硫技术的发展及其应用前景[J]. 抚顺石油学院学报，2003（01）.