DCS在硫酸消费和余热发电工程中的应用.docx

DCS在硫酸消费和余热发电工程中的应用国大黄金冶炼股份有限公司主要以金银冶炼，电解铜，硫酸消费为主。该硫酸消费和余热发电工程于2005年10月投入消费，自动化工程采用浙大中控JX-300XDCS控制系统。JX-300XDCS是浙大中控WebField集散控制系统家族的重要成员，该系统全智能化设计，实现了热冗余和故障自诊断功能。对消费经过实现计算机监控，具有可靠性高，适用性强等优点，是一套技术成熟、性能稳定、功能完善、经济实惠的控制系统。不仅大大进步了硫酸消费的效率，节省了大量劳动力，也为消费的正常进展提供了有力保障。2硫酸消费及余热发电工艺硫酸消费及余热发电工艺流程图如图1所示。align=center图1硫酸消费及余热发电工艺流程图/align3DCS体系构造设计3.1DCS系统构造DCS系统构造参见图2。align=center图2DCS系统构造图/align3.2治理监控层该DCS控制系统上层共配置了5个操纵站，按工段划分，硫酸消费工段三个操纵站:一个工程师站兼操纵员站，两个操纵员站。其中把工程师站和一个操纵员站配置在硫酸消费总控室，另外一个操纵员站配置在焙烧工段控制室。余热发电工段两个操纵站:一个工程师站兼操纵员站，一个操纵员站，两个站都配置在发电控制室。所有操纵站监控软件均采用浙大中控实时监控软件包AdvanTrol作为监控平台，且运行独立工程，其中一台退出不会影响其他计算机运行。在工程师站上还安装了AdvanTrol组态软件包，用来对系统进展组态维护。3.3现场控制站该DCS控制系统共配置了三个控制站:硫酸消费工段两个控制站，余热发电工段一个控制站。每个控制站的主控制卡、数据转发卡、供电单元及有重要控制回路的I/O卡件都采用1:1冗余配置。3.4网络冗余系统采用双高速冗余工业以太网SCnet作为其经过控制网络。它直接连接系统的控制站、操纵站、工程师站、通讯接口单元等.JX-300XDCS系统SCnet网络采用双重化冗余构造。在其中任一条通讯线发生故障的情况下，通讯网络仍保持正常的数据传输。系统内部采用SBUS冗余高速数据网络，是主控制卡、数据转发卡等卡件的信息通道，主要功能是扩展I/O机笼单元和机柜。3.5I/O模块配置按照硫酸消费的工艺要求以设计图纸为主，我们在经过对现场各个设备测点考察后，统计出了各个工段的测点数目，按照制酸系统和余热发电系统划分，如表1所示。align=center表1系统I/O点统计/align按照自动化工程设计的原那么，在设计配置中充分考虑了测点余量。根据测点的设计配置，结合浙大中控JX-300XDCS系统I/O模块的特点，笔者给出该DCS系统I/O模块的配置，如表2所示。align=center表2控制站I/O模块配置/align4系统控制功能设计该DCS系统实现了工艺要求的各工段重要测点数据在上位机的实时收集和显示，对现场几十台调节阀和三台变频器的自动控制，和工艺要求的平安消费联锁控制，以及与其他厂家PLC和模块通讯。4.1净化工段增湿塔温度联锁控制净化工段增湿塔T301气体出口有三个温度测点，位号分别为TE-301a，TE-301b，TE-301c，实现温度报警及三取二温度联锁控制。即当温度指示TIA-301a，TIA-301b，TIA-301c中有两个温度为70时，去开电动阀门TV-301和停SO2风机。控制原理图如图3所示。align=center图3增湿塔温度联锁控制/align4.2余热发电系统平安保护ETS联锁控制该联锁控制是整个DCS系统最重要，也是最复杂的联锁控制，实现该联锁的控制，余热发电系统才能平安有序地投入消费，否那么后果不堪设想。该联锁的控制原理:首先对工艺要求的条件分别联锁，即对现场仪表收集的数据按照工艺要求的参数上下限报警进展设置，利用逻辑关系实现条件联锁。然后利用条件联锁实现报警首出联锁，即发现最先产生报警的参数。最后实现因报警而产生的平安动作联锁。保证整个发电系统的平安。联锁图如图4所示。align=center图4余热发电系统平安保护ETS联锁控制/align4.3与其他厂家PLC和模块通讯浙大中控JX-300XDCS系统通过在通讯网络上挂接通讯接口单元CIU可实现与PLC等数字设备的连接。在该工程DCS系统中，实现了与SO2风机房GEPLC和循环水工段泓格收集模块I7188XA和M7017的通讯。通讯方式为485总线，协议为MODBUS。另外还配置了两台UPS电源:SANTAK10KVA，15KVA不连续电源。DCS系统所有用电都通过UPS电源供应，在市电停电时，UPS电源仍然可以提供1小时以上的供电，保障DCS系统操纵、监控的顺利进展。5完毕语该硫酸消费和余热发电DCS自动化系统从2005年10月投入消费以来，运行情况良好，到达了预期目的，充分发挥了DCS控制系统运行可靠，检测灵敏，维护方便的优点。系统操纵简便、开放性强、性能价格比高。DCS系统的应用大大进步了消费效率，节省了人力，降低了硫酸制造本钱，并改善硫酸的质量。理论说明DCS在工业消费中是大有作为的。参加了一些传统的硫酸消费工艺没有的平安联锁控制是工程的创新点。实现与泓格控制模块7188XA通讯是对浙大中控DCS应用的打破。对硫酸消费和余热发电工程的自动控制系统的成功应用促进了硫酸消费行业向本钱科技、效益治理的转变，同时，通过本系统的应用为恶劣环境条件下消费经过自动控制提供了一个良好的实例。