DCS在硫酸生产和余热发电项目中的应用

　　1 引言

　　本文以国大黄金冶炼股份有限公司为例阐述DCS在硫酸生产和余热发电项目中的应用，该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控制系统。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2。

　　图2 DCS系统结构图

　　3.2 管理监控层

　　该DCS控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控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。系统内部采用SBUS冗余高速数据网络，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

　　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-300X DCS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。