分布式控制系统（DCS）系列：Siemens PCS 7 (煤炭工业应用)_（16）.环境与节能减排.docx

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环境与节能减排

在煤炭工业的生产过程中，环境保护和节能减排是至关重要的任务。随着全球对可持续发展的重视，煤炭企业必须采取有效措施，减少生产过程中的环境污染和能源消耗。分布式控制系统（DCS）在这一过程中发挥着重要作用，通过精确的控制和优化，可以显著提高生产效率，降低能源消耗，减少污染物排放。本节将详细介绍如何利用SiemensPCS7系统实现环境与节能减排的目标。

1.环境监测与控制

1.1环境监测系统的设计

环境监测系统是实现环境保护的基础。在煤炭工业中，环境监测系统需要监测多种参数，如空气质量、水质量、噪声水平、振动水平等。SiemensPCS7系统可以通过集成各种传感器和监测设备，实现对这些参数的实时监测和记录。

1.1.1传感器选择与集成

选择合适的传感器是设计环境监测系统的第一步。常见的环境监测传感器包括：

空气质量传感器：监测粉尘、二氧化硫、氮氧化物等空气质量参数。

水质量传感器：监测pH值、浊度、溶解氧等水质量参数。

噪声传感器：监测生产过程中的噪声水平。

振动传感器：监测设备的振动水平，防止设备损坏导致的环境污染。

SiemensPCS7系统可以通过PROFIBUS或PROFINET等通信协议，将这些传感器的数据传输到中央控制室，进行集中管理和分析。

1.2实时数据采集与处理

1.2.1数据采集模块

SiemensPCS7系统中的数据采集模块负责从各种传感器获取实时数据。这些数据可以用于实时监控和历史数据分析。数据采集模块的配置可以通过PCS7的组态工具完成。

//例：配置空气质量传感器的数据采集

//在PCS7组态工具中，选择合适的I/O模块

//例如，使用模拟量输入模块(AI)采集空气质量传感器的数据

//在PCS7组态工具中创建新的I/O模块

Module:AIModule

Channel:1

InputType:4-20mA

Scaling:0-1000ppm(粉尘浓度)

1.2.2数据处理与分析

采集到的数据需要进行处理和分析，以便及时发现环境问题并采取相应措施。SiemensPCS7提供了强大的数据处理功能，可以通过编写逻辑程序实现数据的处理和分析。

//例：编写逻辑程序处理空气质量数据

//使用SIMATICS7编程语言（如SCL或LAD）

//SCL逻辑程序示例

PROGRAMAirQualityMonitoring

VAR

DustConcentration:REAL;//粉尘浓度

SO2Concentration:REAL;//二氧化硫浓度

NOxConcentration:REAL;//氮氧化物浓度

AlarmThreshold:REAL:=500;//报警阈值

AlarmDust:BOOL:=FALSE;//粉尘浓度报警标志

AlarmSO2:BOOL:=FALSE;//二氧化硫浓度报警标志

AlarmNOx:BOOL:=FALSE;//氮氧化物浓度报警标志

END_VAR

//读取传感器数据

DustConcentration:=AI_DustConcentration;//从AI模块读取粉尘浓度

SO2Concentration:=AI_SO2Concentration;//从AI模块读取二氧化硫浓度

NOxConcentration:=AI_NOxConcentration;//从AI模块读取氮氧化物浓度

//判断是否超过报警阈值

IFDustConcentrationAlarmThresholdTHEN

AlarmDust:=TRUE;

ELSE

AlarmDust:=FALSE;

END_IF;

IFSO2ConcentrationAlarmThresholdTHEN

AlarmSO2:=TRUE;

ELSE

AlarmSO2:=FALSE;

END_IF;

IFNOxConcentrationAlarmThresholdTHEN

AlarmNOx:=TRUE;

ELSE

AlarmNOx:=FALSE;

END_IF;

//记录报警信息

IFAlarmDustORAlarmSO2ORAlarmNOxTHEN

LogAlarm(DustConcentration,SO2Concentratio