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1、DCSft硫酸生产和余热发电项目中的应用1引言国大黄金冶炼股份有限公司主要以金银冶炼，电解铜，硫酸生产为主。该硫酸生产和余热发电项目于2005年10月投入生产，自动化工程采用浙大中控 JX-300X DCS空制系统。JX-300X DCS是浙大中控WebField集散控制系统家族重要成员，该系统全智能化设计，实现了热冗余 和故障自诊断功能。对生产过程实现计算机监控，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 控制系统。大大提高了硫酸生产效率，节省了大 量劳动力，也为生产正常进行提供了有力保障。2硫酸生产及余热发电工艺硫酸生产及余热发电工艺流程图如图1所示图1硫酸
2、生产及余热发电工艺流程图3 DCS体系结构设计3.1 DCS系统结构DCS系统结构参见图2raiMu 制宜操作房站都改培耀宣，作员站发电工照出站邕电操作员站图2 DCS系统结构图1X*(4 SKSCL， Fg产“3.2 管理监控层该DCS空制系统上层共配置了 5个操作站，按工段划分，硫酸生产工段三个操作站：一个工程 师站（兼操作员站），两个操作员站。其中把工程师站和一个操作员站配置硫酸生产总控室， 另外一个操作员站配置焙烧工段控制室。余热发电工段两个操作站：一个工程师站（兼操作员站），一个操作员站，两个站都配置发电控制室。所有操作站监控软件均采用浙大中控实时监 控软件包AdvanTrol作为监
3、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。工程师站上还安装了 AdvanTrol组态软件包，用来对系统进行组态维护。3.3 现场控制站该DCS空制系统共配置了三个控制站：硫酸生产工段两个控制站，余热发电工段一个控制站。每个控制站主控制卡、数据转发卡、供电单元及有重要控制回路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 II作为其过程控制网络。它直接连接系统控制站、操 作站、工程师站、通讯接口单元等.JX-300X DCS系统SCnet II网络采用双重化冗余结构。其中任一条通讯线发生故障情况下，通讯网络仍保持正常数据传输。系统内部采
4、用SBUSt余高速数据网络，是主控制卡、数据转发卡等卡件信息通道，主要功能是扩展I/O机笼单元和机柜。3.5 I/O模块配置硫酸生产工艺要求（以设计图纸为主），我们对现场各个设备测点考察后，统计出了各个工段测点数量，制酸系统和余热发电系统划分，如表 1所示。表1系统I/O点统计.类型PL100热电叵K热电偶二线制AIjl-20inA（输入）AO 1-20mAdi干触点DO雍电器城料计0Ulr口1培烧1S151010s24g净化1301110332LG干吸n01527261转化10168q30亥强4ie932L2y僧引水00018018止脱池水0030D82发电44白利g192720合计1056
5、188843915166设计配置124邳LW%15613184 自动化工程设计原则，设计配置中充分考虑了测点余量。测点设计配置，结合浙大中控JX-300XDCS系统I/O模块特点，笔者给出该DCS系统I/O模块配置，如表2所示。表2控制站I/O模块配置卡件号6?3门电怖信号输入卡I/。类型A1数量道道数景4籥在压力，猴也流量等SP3M电压输入卡AI2D4温度感甩偶）SP316热电阻输入卡RTE包2温度（熬电阻）sra？i慎拟量输出卡AOq拄制询节祗L变频器等SF353于央量输入卡D126开.停.故窿状怒信号SP362开关员输出卡DD12控制电.机，泵等4系统控制功能设计该DCS8统实现了工艺要
6、求各工段重要测点数据上位机实时采集和显示，对现场几十台调节 阀和三台变频器自动控制，和工艺要求安全生产联锁控制，以及他厂家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70c时，去开电动阀门TV-301和停SO2M机。控制原理图如图3所示。图3增湿塔温度联锁控制4.2 余热发电系统安全保护ETS联锁控制该联锁控制是整个DCS8统最重要，也是最复杂联锁控制，实现该联锁控
7、制，余热发电系统 才能安全有序投入生产，否则后果不堪设想。该联锁控制原理：首先对工艺要求条件分别联锁, 即对现场仪表采集数据工艺要求参数（高低限报警）进行设置，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参数。最后实现因报警而产生安 全动作联锁。保证整个发电系统安全。联锁图如图 4所示。帮位移监现器报警ETS苜出联锁ETS动作联顿图4余热发电系统安全保护ETS联锁控制4.3 他厂家PLOW模块通讯浙大中控JX-300X DC繇统通讯网络上挂接通信接口单元（CIU）可实现与PL*数字设备连接。 该项目DCS8统中，实现了与SO2风机房GEPLC和循环水工段泓格
8、采集模块I7188XA和M7017 通讯。通讯方式为485总线，协议为 MODBUS另外还配置了两台UPSJt源:SANTAK 10KVA 15KVA不间断电源。DC繇统所有用电都UPSfe 源供给，市电停电时，UPS电源仍然能够提供1小时以上供电，保障DC繇统操作、监控顺利 进行。5结束语该硫酸生产和余热发电DCSB动化系统从2005年10月投入生产以来，运行情况良好，达到 了预期目标，充分发挥了 DCS空制系统运行可靠，检测灵活，维护方便优点。系统操作简便、 开放性强、性能价格比高。DC繇统应用大大提高了生产效率，节省了人力，降低了硫酸制造 成本，并改善硫酸质量。实践表明 DCSX业生产中是大有作为。加入了一些传统硫酸生产工艺没有安全联锁控制是项目创新点。实现与泓格控制模块7188XA通讯是对浙大中控DCSS用突破。对硫酸生产和余热发电项目自动 控制系统成功应用促进了 硫酸生产行业向成本科技、效益管理转变，同时，本系统应用为恶劣环境条件下生产过程自 动控制提供了一个良好实例。