隨著經濟高速發展，城市化步伐速度也日益加快，城市生活垃圾和工業垃圾處理問題正變得日益突出。每年全國城市垃圾清運量達數億噸，在各大城市中，垃圾包圍城市的現象非常普遍。垃圾已對大氣環境及地表和地下水及江河、湖泊等造成了嚴重污染，生態環境正在遭到嚴重破壞。因此，結合城市具體情況，對垃圾的處理技術和處理系統及其控制策略等相關問題進行探討，找出處理效果好、經濟上可行的處理方案已成為目前城市垃圾處理問題研究的熱點之一。
焚燒處理垃圾的主要優點是垃圾減量最大，無害化比較徹底。如焚燒垃圾發電是現有垃圾處理方法中佔地較小，效果較好的方法。另外，建立垃圾焚燒發電廠，可解決垃圾滲瀝液引起的污染地下水問題，垃圾焚燒后的廢渣進入制磚廠，既減少了對環境的污染，還可產生一定的經濟效益。城市生活垃圾、工業垃圾、淤泥和廢橡膠輪胎等垃圾焚燒處理技術，利用垃圾焚燒的餘熱發電，變廢為寶，將是今後環保技術的一個重要發展方向。
垃圾焚燒工作原理：垃圾經自動給料單元送入焚燒爐的乾燥床乾燥，然後送入爐排，爐排在脈衝空氣動力裝置的推動下拋動垃圾，垃圾與爐排片上的均勻氣孔噴出的助燃空氣混合燃燒，燃燒產生的熱量進入餘熱鍋爐，將鍋爐給水加熱到壓力約4Mpa，溫度400℃左右的蒸汽，再推動汽機發電機組發電。由主燃燒室揮發和裂解出來的煙氣進入第二、三級燃燒室，進行進一步燃燒，使煙氣的溫度高達1000℃，煙氣在此稍作停留，使有毒煙氣迅速分解，后經煙氣處理設備和除塵設備處理合格後排入大氣。
垃圾焚燒發電廠主要技術參數：
焚化爐鍋爐2台，垃圾處理量350t/天，蒸汽量 35t/h，過熱汽壓4.0Mpa，過熱汽溫400℃，爐膛溫度980℃，給水溫度145℃ 。
汽輪機發電機組一套，主蒸汽壓力3.9Mpa，主蒸汽溫度390℃，發電功率12MW。
二 系統要求
1． 提供完善的垃圾焚燒、餘熱發電DCS控制系統；
2． 控制系統採用全冗餘配置，保證系統高效、可靠、安全；
3． 監控功能友好易用，漢化操作界面；
4． 提供方便易學的功能組態，和專用功能塊和圖庫，方便系統功能擴展或修改。
三 系統配置與功能實現
該控制系統採用西門子最先進的過程式控制制系統PCS7和Profibus-DP現場匯流排技術，控制系統不僅要承擔起全廠的生產過程式控制制，還要根據垃圾成分的變化快速調整控制程序，以保證焚燒工藝的安全性，使其不再產生二次污染。Profibus-DP匯流排的通訊速率可達12Mbps，S7-414H雙機熱備系統和ET200M分散式I/O組成的Profibus-DP匯流排網構成切換結構，實現故障時的無擾自動切換。上位機採用WinCC V6.0組態軟體進行系統組態。該廠的垃圾焚燒工藝引進加拿大RICHWAY公司專利技術，採用四級脈衝爐排，各項指標均達到國際環保要求。
控制系統提供的主要迴路控制功能有：爐膛壓力控制、乾燥爐排溫度控制、再循環煙氣溫度控制、鍋爐汽包水位控制、過熱蒸汽溫度控制、熱井水位控制、除氧器水位控制。
1．操作員站(OS站)和工程師站(ES站)
DCS系統配置4套獨立的操作員站（OS站），其中兩台焚燒爐配兩個OS站，汽機和輔機控制配兩個OS站。每套OS均採用成熟、可靠的DELL商用計算機。
OS站為操作員提供圖形、列表、操作、歷史數據再現等，可在印表機上輸出。運行Windows 2000多任務網路操作系統下的PCS7 OS站應用軟體。所有OS站均為全能值班配置，圖像、操作、數據一致，實現機、爐、電的運行操作。
系統配置1套工程師站（ES站），採用成熟、可靠的DELL商用電腦。
ES站主要完成實時資料庫、控制塊、圖形、趨勢、報表等系統數據的生成和下裝，完成對系統的詳細自診斷和系統數據的列表和後備。運行Windows 2000多任務網路操作系統下的PCS7 ES站應用軟體。
可由專業人員通過工程師站對系統進行組態、維護。專業工程師在授權的情況下，可以在現場對系統進行在線或離線修改。同時，所有運行情況和控制邏輯均可在工程師站上查看，增加了用戶對系統掌握的程度，以及系統軟體、硬體的透明度。當不需組態時，可運行與操作員站完全相同的軟體。
整個系統配置2台網路印表機，用於記錄列印和CRT圖象拷貝。印表機選用DELL網路印表機。
2．冗餘的CPU414H中央控制單元
本自控系統現場控制站的中央控制器採用冗餘設計，它由2套AS-400型中央控制器組成。它們預裝有冗餘軟體，並通過一個通訊介面實現相互連接。在系統正常的運行中，當某個中央控制器出現故障時，另一個中央控制器能自動接管所有的工作，保證了系統繼續正常運行。因此系統現場控制站的AS-400中央控制器具有很好的冗餘性能。
AS 的中央處理器採用s7-400 系列工業控制器中S-414 以上的CPU，專為過程式控制制應用設計，CPU 晶元的底層程序採用類PASCAL語言編寫，為CFC,SFC等過程式控制制語言提供平台。中央控制器中預裝有冗餘軟體，用戶在組態時可完全忽略其冗餘特性，象對非冗餘系統組態一樣只需輸入用戶程序。
3．遠程I/O站
每個分散式I/O站的有源背板匯流排上插有2個IM153-2通訊介面模塊 ，分別通過2條獨立的PROFIBUS-DP現場匯流排與AS-400中央控制站進行實時通信。在系統運行過程中，當其中某一個IM153-2通訊介面模塊發生故障時， 系統能自動地切換到另一個IM153-2通訊介面模塊，並可帶電熱插拔更換故障的通訊介面模塊，不會影響系統正常運行。
4．冗餘的通訊網路
CP443-1作為標準的工業乙太網連接裝置，在物理層上採用高防護等級的通訊線纜，工業乙太網的卡件上帶有CPU可以獨立處理通訊信號。高速工業乙太網是在工業乙太網的通訊協議的基礎上，將通訊速率提高到了100M/s。SIMATIC NET 中的高速乙太網採用了全雙工并行(FDX)通訊模式，這種模式允許站點同時發送和接收數據，通訊速率可提高一倍。SIMATIC NET 在高速乙太網上還採用了交換技術，利用交換機模塊將整個網段分成若干子網，每個子網都可以獨立地形成一個數據通訊網段，可以大大地提高通訊效率。普通乙太網上由於網段上數據通訊阻塞的存在，使得網路上實際通訊技術只有40%，採用了全雙工并行通訊技術和交換技術后，使得網路的通訊能力得以充分地利用。
5．主要監控功能描述：
(1) 工藝流程顯示：依據系統工藝控制過程以流程圖形式表現工藝流程圖；
(2) 順序控制操作指導：在PCS7中提供SFC順序功能圖，以圖形方式監控順序控制過程；
(3) 系統控制和設定功能：控制系統提供豐富的迴路控制監控庫，可以對迴路控制和參數設定進行集中顯示、集中監控；
(4) 趨勢顯示：以實時趨勢和歷史趨勢方式顯示重要過程參數的變化趨勢；
(5) 報警記錄與顯示
(6) 報表管理：提供日報、月報列印功能，可提供定時列印、事件驅動列印、召喚列印等；
(7) 用戶級別管理：為了保證系統的安全操作，系統提供多級用戶許可權管理，不同許可權的用戶對應不同的操作範圍。
四 使用效果分析
該DCS系統經長期運行證明，各項技術指標均達到國際先進水平，主要表現如下：
(1) 燃燒效率高：垃圾在爐排上與空氣混合均勻燃燒充分，垃圾燃盡率高；
(2) 處理垃圾範圍廣泛 ：由於設計了根據不同垃圾類型而調整的控制策略，垃圾處理範圍大大提高，能夠處理工業垃圾、生活垃圾、廢棄橡膠輪胎等；
(3) 運行維護費用低 ：由於自動控制水平高，運行人員少，定檢和不定期檢修費用低，降低了維護費用；
(4) 可靠性高 ：經過長期運行表明，控制系統故障率非常低，系統可用率可達99.9%以上，滿足設計要求；
