FF总线技术在药企污水处理过程控制中的应用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇FF总线技术在药企污水处理过程控制中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：目前药企污水处理过程大都采用计算机控制系统，但污水处理场区域面积大，设备及仪表分散，与控制室距离较远，为降低施工成本，缩短施工时间，提出一种采用DCS系统与ff总线技术结合的系统架构。通过对FF总线的硬件结构及控制功能的阐述，介绍了其在污水处理过程中的实际应用情况，并说明了FF网段的安装和调试过程。实际应用表明，DCS系统与FF总线技术相结合为大型污水处理厂提供了经济可靠的系统架构实例。
关键词：控制系统 污水处理 DCS系统 FF总线
中图分类号：TH89 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00
药企由于工艺要求，生产过程产生的污水量大，污水处理的各种池的容积较大，因此污水处理场所占地较广。国家环保部门对药企污水的排放有严格的标准管理，药企的污水处理彰显尤为重要。随着近几年计算机技术的发展，工业控制系统DCS、仪器仪表的价格下降幅度很大，计算机控制系统在大多药企的污水处理过程得到了应用。但常规DCS控制系统架构与现场仪表是通过I/O总线方式检测或传输电流信号，每块仪表都要连接信号线。这给施工中带来繁杂的铺线、架线、检测线工作，因此需要既能缩短施工时间，又能降低施工费及安装材料量的控制系统架构。合理组织控制系统架构，满足上述问题，是药企污水处理过程中必须解决的计算机控制技术问题。
随着FF总线技术在石油、化工、医药等领域的应用[1-5]，相当部分的FF仪表已国产化，国产DCS控制系统也已具有FF功能，为药企污水处理过程的计算机控制系统的应用带来了性价比更高的系统架构[6-7]。浙江湖州一家生物制药和合成制药的药企2012年改造8000+4000吨/天污水处理中心，配套的计算机控制系统是中控ECS700系统，并应用了FF技术。其计算机控制系统的基层通讯架构是I/O和FF总线，很好的解决了控制设备远且稀疏的问题。
1项目简介
1.1项目介绍
某药企现建有集中污水处理1座，包括4000 m3/d废水生物预处理系统和8000 m3/d废水生物处理系统。采用物化、水解酸化和好氧生物工艺进行处理。由于企业现旗下的分公司废水COD和氨氮负荷高，加大了集中污水处理工程的负荷，影响工程的稳定运行，给废水外排达标带来较大难度。
针对分公司排放废水高COD、高氨氮的特征，拟先进行厌氧预处理去除其中的大量有机物，然后进行脱氮。鉴于原有集中污水处理工程厌氧酸化负荷低的现状，现确定采用UASB为核心的厌氧预处理系统，包括废水调节池、UASB塔、出水沉降罐、沼气脱硫系统，沼气利用系统等。同时将已有的污水处理控制系统进行改造，满足污水处理过程的控制要求。
1.2控制系统工程要求
（1）4000T/D、8000T/D是已运行的污水处理系统，这次内容是将各控制测量点接入DCS系统，并将转动设备启停控制并入到控制系统中，要求转动设备有就地和DCS系统两地控制启停功能。
（2）厌氧工程是这次改造新增工程，流程图上的远传仪表，接入DCS系统，并根据现场设备布置，采用FF技术，降低施工费用，减少安装材料，缩短工程时间。
（3）控制室设置三台操作站，一台兼工程师站，打印机一台。
1.3工艺简要介绍
生产废水中含有苯酚等难降解物质，为提高废水B/C比，节约原料消耗，目前企业采用萃取方法回收废水中的苯酚，萃取后的污水和其它高浓度的生产废水混合后进入高浓度废水预处理工程调节池，池内设穿孔管预曝气，起到快速均质作用。调节后的废水进入气浮槽去除SS和部分COD，再进入兼氧池，通过池中兼氧菌的分解，使污水中的大分子难降解有机物降解为小分子易生化物质，提高废水的B/C比。经兼氧沉淀后出水进入HCR池中进行好氧处理，去除污水中大部分有机物和氨氮，HCR池出水进入中间水池后，再泵入臭氧氧化塔氧化，进入过滤池进行曝气、加粉末活性炭去除剩余臭氧后，出水进入分厂污水处理站调节池，与企业其它污水（包括公用工程废水、地面冲洗水、稀污水等）、生产废水、生活污水充分混合集中处理。混合废水首先进入水解池，在兼氧菌的作用下，使污水中的大分子难降解有机物降解为小分子易生化物质，然后进入LD-PACT池，通过定期往曝气池内投加粉末活性炭，强化对污水中有毒有害物质的去除效果，同时该处理单元设置缺氧区，通过系统污泥内回流，提高该系统的脱氮效率，经好氧处理后的出水进入接触氧化池，进一步去除残留COD和氨氮。
8000T/D工艺流程如下：
调节池水解池LD-PACT池二沉池接触氧化池终沉池化学氧化池出水达标排放
4000T/D工艺流程如下：
调节池气浮池兼氧池沉淀池HCR池中间池化学氧化池过度池排水
2项目控制系统架构
由于8000吨、4000吨老系统的仪表设备不是FF仪表，采用I/O总线，新增厌氧项目采用FF仪表及FF技术。HCR池PLC控制系统通过光纤接入交换机，监控系统及现场设备的运行数据。系统构架如图1。
3总线技术
现场总线又称现场控制网络，它属于一种特殊类型的计算机网络，是用于完成自动化任务的网络系统。从现场控制网络节点的设备类型、传输信息的种类、网络所执行的任务、网络所处的工作环境等方面。IEC（国际电工委员会）定义：一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制装置之间进行双向、串行、多节点、数字式的数据交换的通信技术。
基金会现场总线（FOUNDATION fieldbus）是上世纪九十年展起来的新型自动化控制技术，目前，正以迅猛的势头快速发展。现场总线控制系统之所以受到国内外自动化设备制造商和用户越来越强烈的关注。其根源在于它是在前人自动化控制技术基础之上，吸收了DCS及PLC控制系统的优势，提出的全数字的控制系统。