危废处理工程设计中的自动控制系统设计

随着现代工业的快速发展，危险废弃物处理已成为环境保护的关键环节。危废成分复杂、危害性强的特性，要求其焚烧过程不仅需要可靠的工艺，更必须借助高性能的自动化控制系统来保障生产设备安全、可靠、高效运行。本方案旨在设计一套集成了分散控制系统、现场控制站及多层次网络通信的综合解决方案，以满足严格的环保标准和操作需求。

1. 系统总体架构

系统采用集散控制系统（DCS）与可编程逻辑控制器（PLC）相结合的分层分布式结构。该架构由过程控制级和操作管理级组成，依托工业总线通讯网络，融合计算机、通讯、显示与控制技术。

根据规模及需求，系统可划分为中央集中控制系统与各辅助装置控制系统。对于烟气净化等关键工艺段，控制系统可通过就地控制室结合数据通讯方式，实现与中央控制室的无缝连接，确保运行人员能够全面监控。

2. 关键子系统与控制功能

2.1 焚烧线自动控制

焚烧线作为核心，其控制涵盖前部、中部及尾部工艺测点，通过热电阻、热电偶、压力变送器、液位传感器、流量传感器等现场一次仪表进行实时监测。关键控制包括：

2.2 烟气处理控制系统

对于采用半干法结合布袋除尘的工艺，主要控制项目有：

此子系统通常就近设置控制室，并通过总线与中央系统通讯。

2.3 辅助控制系统

辅助系统控制根据工艺流程设立，包括：

辅助系统状态信息需送至中央控制室实现统一监视。

2.4 自动调节与操作装置

针对需保持在规定范围内的工艺参数（如曝气池溶解氧含量），系统设置自动调节装置。当发生干扰导致参数变化时，该装置能够自动作用，使参数恢复至设定值。自动操作装置可根据工艺条件，定时或自动启动、停运设备，如初沉池排泥泵及阀门的顺序控制。

3. 硬件与网络设计

3.1 系统硬件配置

3.2 网络结构

系统网络采用多层现场总线，如ControlNet与DeviceNet。这些网络基于CIP通信协议，可实现数据在各层网络间的无缝传递与“生产者/消费者”通信模式，提升通信可靠性与系统响应速度。

4. 可靠性设计

为确保长期稳定运行，系统实施了多重可靠性设计：

5. 软件与人机界面

上位计算机安装系统组态程序与监控软件（如RSView），用于实现工艺流程的动态显示、参数设定、报警处理及数据记录。系统支持与厂级管理系统通讯，便于数据上传与报表生成。

本设计方案遵循“分散控制、集中操作、分级管理”原则，通过集成DCS与PLC系统、部署多层次网络及配置丰富的检测与执行装置，构建了一套高可靠性的危废处理自动控制系统。该系统可有效应对危险废弃物处理的复杂性与不确定性，保障环境安全与生产的连续性。