欧阳少华
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摘要：随着我国社会现代化的迅猛发展，计算机控制技术广泛运用，在工业生产项目的各个领域皆有参与，而后出现DCS集散控制系统以应用于工业项目运作过程中的控制。本文主要研究集散控制系统DCS的概要和特点，并对集散控制系统在废水废气治理过程中的应用研究。
关键词：集散控制系统；废水治理；废气治理；应用
DCS集散控制系统是工业控制的一个里程碑，在计算机技术的应用过程中，对工程项目进行监视、管理和分散控制等行为，通过信号处理和测量控制技术，以及网络通讯技术等发展而成。DCS集散控制将计算机技术、通讯技术、控制技术、图形显示技术结合在一起，也就是"4C"技术，对工程项目进行集中管理和分散控制，分散了系统风险，加强了系统的安全性和可靠性，在工业过程控制方面运用十分广泛。
一、DCS集散控制系统的结构和特点
（一）集散控制系统的结构分级
DCS结构主要通过将功能进行分层，从而分散系统风险，以此提高系统的安全性和可靠性，按照功能进行层次划分主要分为四层递阶结构：过程控制级、操作监控级、生产管理级、经营管理级。
（二）集散控制系统的具体特点
DCS集散控制系统的特点重多，主要表现在其可靠性、开放性、实时性、协调性、友好性和智能化等方面，其中系统中的现场仪表可以完成基本检测、转换、自我诊断和现场校验等诸多功能，精确度较高。
二、集散控制系统在废水治理中的应用
现如今越来越多的污水处理厂都采用工业控制技术来进行污水处理，其中集散控制系统的使用愈发广泛，在废水厂内对污水进行自动化控制，采取污水过滤、化学反应池、污泥压缩、泵房机组控制等方式。
（一）废水治理技术
手动控制技术：采用手动控制方式来处理废气废水可以有效减低成本，操作较为简便，主要适用于规模较小的废水治理厂。
半自动控制技术：操作便易、成本较低，主要适用于中、小型废水治理厂的废水治理。
全自动控制技术：全自动控制技术属于现阶段应用最多的废水治理控制方式，是自动化控制技术进步发展的目标和方向，适用范围广泛。
（二）集散控制系统在废水治理时的常见问题
1.废水治理规模较大
一般来说，废水处理厂的规模较大，废水的处理工艺较为繁琐复杂，工艺站点的控制系统位置较为分散，系统变量多，滞后性强，相对难以治理。
2.自动控制系统中的超调量较大
废水治理并非一次性工程，需要进行批次处理，将待处理的废水分批投入化学反应池。然而废水的分批处理加大了控制系统的难度，进水时的控制时间相对较短，在控制系统还未完全稳定的时候，就结束了控制过程，继而控制系统的超调量过大。
3.耗能较大
在进行废水治理过程中，集散控制系统等其他所需相关设备都需要较大功率和足够高的能源消耗，久而久之，废水治理的能耗过高不利于能源的节约和环境的保护，要注意进行废水治理过程中，分析和采用较为合理的设备配置，以减少能耗和设备的保护。
4.连锁控制
废水治理的过程复杂繁琐，工序较多，在进行废水治理过程中，每一道工序都密切相关，存在着一定程度上的联系，牵一发而动全身，集散控制系统的正常运行和精密程度会受其影响。
5.其他相关问题
废水治理时的工作环境恶劣和信息技术落后、通讯设备紊乱等问题都是影响废水治理的因素。
（三）废水治理集散控制系统的构想
DCS集散控制系统在废水治理设计过程中主要分为：
1.废水治理工序中的数据指数、测量值、设定值和控制目标等对于控制系统处理单元功能，并对其工艺手法的控制过程进行具体分析有着重要作用。根据所分析出的数据内容对控制系统中的各个单元功能和工艺手法控制进行详细分解，继而得出处理工艺过程控制的完整构思。
2.工艺过程控制还取决于干扰源的振幅，在治理过程中，要做好各个单元之间的协调关系，做好工艺过程的稳定、优化和保护，继而顺利控制整个处理系统。
三、集散控制系统在废气治理中的应用
废气的产生主要是由金刚石在酸洗过程中出现的，其反应芯中的铁、镍等元素与硝酸和盐酸混合产生NO、HC1等化学气体，再将金刚石放入浓硫酸中除去表面石墨，加入KNO?，继而产生如多有害气体，即三废气体。
其中废弃气体的三废炉控制主要包括引风机控制、送风系统控制、进气量炉温调节和汽包液位给水系统调节等等。
（一）引风机控制
引风机主要作用是将燃烧后产生的废气气体吸出，通过风门挡板来加大或减少排风量，设置送风系统控制以释放燃烧后的废气，完成高压变频器对电机进行调节控制，最后再由烟囱排放。
废气产生后，由引风机作用，采用小型吸收塔喷淋吸收，再用大型吸收塔进行吸收，使浓碱液对酸性气体进行喷淋吸收，继而形成盐，在碱液中融合。由此，废气中的氮氧化物的含量便从600-1000ppm降为40-80ppm，即废气的有效治理。
（二）送风系统控制
三废气体的含氧量不足，不利于空气中可燃气体的充分燃烧，由此送风系统的设置便尤为重要。使电机带动风机，为燃烧炉输送大量气体，便于其充分燃烧，并设立风门挡板，以控制风力的大小，采用电动执行器进行自动化操作，用低压变频器和电动执行器对送风电机进行调节控制，其调节信号由DCS集散控制系统输送反馈，从而加以控制。
（三）炉温调节
在三废炉中过热的路段进行控制调节，废气在炉内燃烧产生的热量加热了水冷壁中的水，从而产生水蒸气，使炉内的温度大致处于合适的热度范围之中，保障了炉内废气燃烧的安全性。
（四）汽包液位给水系统调节
该调节系统包括汽包水位、给水流量和蒸汽流量在调节器上的作用，其控制方式为调节器对这三个被控变量，其中关键信号是汽包水位，调节器改变输出量，水位发生变化，由此水流量发生变化，使水位维持在既定状态。为防止调节器受水位影响而发生错误应对，蒸汽流量便作为反馈信号使调节器及时根据前馈信息做出变化，稳定调节过程，继而稳定给水流量。
四、结语
随着社会的发展和DCS集散控制系统的自动化水平日益提升，工程项目对控制要求和工艺过程控制方面的要求也相对增强，因此控制系统如今显露出来的许多不足之处也亟待解决。完善控制系统的整体性能，提高控制的管理效率和精准度，对于系统故障的发生要及时做出准确的判断并采取有效解决措施，可以加入一些人工元素做智能化处理，提高控制系统的安全性和可靠性，加强计算机信息技术的应用，提高网络技术水平，力求使DCS系统可以实现全方位安全稳定高效的运行，降低经济成本，提高社会经济效益，为我国的现代化道路创造更多的可能性。
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