摘 要：江蘇省井神鹽業(yè)股份有限公司60萬噸鹽硝聯(lián)產(chǎn)擴建工程生產(chǎn)自動化采用DCS控制系統(tǒng)，分別對鹽硝工藝生產(chǎn)過程、鹵水凈化工藝生產(chǎn)過程實現(xiàn)DCS控制，所有工藝參數(shù)檢測、設備運行、停止、事故、聯(lián)鎖、監(jiān)視、控制都由操作工在中央控制室完成，真正實現(xiàn)了鹽硝生產(chǎn)自動控制。
關鍵詞：鹽硝聯(lián)產(chǎn)； 鹵水凈化；DCS系統(tǒng)
Application of DCS in the Expansion Project of 6OO，000 tpa Coproduction of Salt and Glauber s salt
He Haichuan，Zhang Wenguang
（Jiangsu Pmvincial Jingshen Salt C0．，Ltd．Huaian，JiaIlgsu 2232Oo）
Abstract：DCS is adopted in automatic operation of the expansion project of 600，000 tpa coproduction ofsalt and glauber s salt in Jiangsu Pmvincial Jingshen Salt Co．，Ltd． DCS controls the salt and glauber s saltpmducti0n pmcess and brine purification pmcess． All the monitor and contol of pmcess parameters， equipment mnning and shotdown， accidents， inter1ock are accomlished in the centml control mom by operators．Fully automatic control 0f the producti0n of salt and glauber‘s salt is realized．
Key Words：Coproduction of salt and glauber s salt；brine purification；DCS
1 60萬噸鹽硝聯(lián)產(chǎn)擴建工程DCS控制方案
1．1 概述：6O萬噸鹽硝聯(lián)產(chǎn)擴建工程DCS控制系統(tǒng)。采用浙大中控WebField JX一300XP控制系統(tǒng)。工藝過程如下：
1．2 鹽硝聯(lián)產(chǎn)： 由來自鹵水凈化后的精鹵經(jīng)冷凝水、二次蒸汽預熱，送人Ⅲ效制鹽蒸發(fā)罐蒸發(fā)，Ⅲ效蒸發(fā)罐平流排鹽進鹽漿桶，由稠厚器增稠．經(jīng)離心機脫水、內(nèi)熱式干燥床干燥，干鹽去倉儲車間包裝。Ⅲ效制鹽母液排入母液回收系統(tǒng)制鹽罐，經(jīng)母液回收系統(tǒng)制鹽蒸發(fā)罐蒸發(fā)．鹽漿匯人鹽漿系統(tǒng)．母液回收系統(tǒng)制鹽蒸發(fā)罐富集的含硝母液（帶有部分循環(huán)液）經(jīng)閃發(fā)罐和提硝罐的二次蒸汽預熱，進人提硝蒸發(fā)罐蒸發(fā)析硝，硝漿排人硝漿桶，由稠厚器增稠，經(jīng)離心機脫水、干燥床干燥，干硝去成品庫包裝。提硝母液經(jīng)閃發(fā)罐閃發(fā)后，循環(huán)至母液回收系統(tǒng)制鹽罐。
1．3 鹵水凈化：燒堿一純堿法：礦山來原鹵泵入反應沉清罐，加純堿液與燒堿液，通壓縮空氣進行攪拌反應后，再加助沉劑液進行攪拌、澄清，上層清液經(jīng)過濾及鹽酸中和后泵人精鹵罐儲存；燒堿一CO2法：礦山來原鹵泵人反應沉清罐，加入燒堿液進行第一步反應．再通煙道氣進行第二步反應后，再加助沉劑液進行攪拌、澄清，上層清液經(jīng)過濾及鹽酸中和后泵入精鹵罐儲存。
2 6O萬噸鹽銷聯(lián)產(chǎn)擴建工程DCS控制系統(tǒng)構成
2．1 概述。WebField JX一300XP是中控基于web技術推出的網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)。JX一300XP系統(tǒng)吸收了最新的網(wǎng)絡技術、微電子技術成果．充分應用了最新信號處理技術、高速網(wǎng)絡通信技術、可靠的軟件平臺和軟件設計技術以及現(xiàn)場總線技術，采用了高性能的微處理器和成熟的先進控制算法，全面提高了系統(tǒng)性能，能適應更廣泛更復雜的應用要求。同時，作為一套全數(shù)字化、結構靈活、功能完善的開放式集散控制系統(tǒng)，JX一300XP具備卓越的開放型，能輕松實現(xiàn)與多種現(xiàn)場總線標準和各種異構系統(tǒng)的綜合集成。60萬／噸鹽硝聯(lián)擴建工程DCS控制系統(tǒng)構成：鹽硝控制站、鹵水凈化遠程控制站、電機控制站。
2．2 配置方案：整個DCS系統(tǒng)由六臺操作員站、兩臺工程師站、一個網(wǎng)關站、三個控制站、6個擴展柜組成，六臺操作員站分別完成對各個界區(qū)的監(jiān)控．工程師站負責整個系統(tǒng)的軟件維護，網(wǎng)關站負責將數(shù)據(jù)送到公司管理網(wǎng)上。
2.3 控制站功能。SUPC0N JX一300X DCS控制站能完成I／0處理、數(shù)據(jù)采集、模擬量控制和順序控制。包括溫度、壓力、流量、液位的檢測、監(jiān)視、P1D調(diào)節(jié)和各種復雜調(diào)節(jié)。各種閥門的開關，各種泵的啟停等順序控制，各種設備運行狀態(tài)的監(jiān)視及聯(lián)鎖保護等。
同時，控制站還可完成一些更復雜、更特殊的控制功能。提供的SCX高級語言、功能塊圖（FBD）、梯形圖（LD）、順控圖（SFC）能實現(xiàn)各種復雜的先進控制策略。
3 系統(tǒng)特點
?。?）技術成熟，性能穩(wěn)定。
?。?）高速、可靠、開放的通信控制網(wǎng)絡SCnet II。
?。?）分散、獨立、功能強大的控制站。
（4）全智能化設計。
?。?）任意冗余配置。
?。?）I／O卡件貼片化設計、I／O端子可插拔設計。
（7）簡單、易用的組態(tài)手段和工具。
?。?）豐富、實用、友好的實時監(jiān)控界面。
（9）事件記錄功能。
（1O）多功能的協(xié)議轉換接口。
（11）方便實現(xiàn)與異構系統(tǒng)的集成。
?。?2）產(chǎn)品多元化、網(wǎng)絡化。
4 系統(tǒng)結構
WebField JX一300XP系統(tǒng)由工程師站、操作員站、控制站、過程控制網(wǎng)絡等組成。
4．1 工程師站是為專業(yè)工程技術人員設計的，內(nèi)裝有相應的組態(tài)平臺和系統(tǒng)維護工具。
4．2 操作員站是由工業(yè)PC機、顯示器（CRT或LCD）、鍵盤、鼠標、打印機等組成，是操作人員完成過程監(jiān)控管理任務的環(huán)境。
4．3 控制站是系統(tǒng)中的I／0處理單元，完成整個工業(yè)過程的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集及控制。
4．4 過程控制網(wǎng)絡實現(xiàn)工程師站、操作員站、控制站的連接，完成信息、控制命令等傳輸，雙重化冗余設計，使得信息傳輸安全、高速。
5 網(wǎng)絡結構
WebField JX一300XP系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡結構：第一層網(wǎng)絡是信息管理網(wǎng)Ethemet采用以太網(wǎng)絡，用于工廠級的信息傳送和管理，是實現(xiàn)全鋼鐵公司綜合管理的信息通道。
第二層網(wǎng)絡是過程控制網(wǎng)SCnetII連接了系統(tǒng)的控制站、操作員站、工程師站、通信接口單元等，是傳送過程控制實時信息的通道。
第三層網(wǎng)絡是控制站內(nèi)部I／O控制總線，稱為SBUS控制站內(nèi)部I／0控制總線。主控制卡、數(shù)據(jù)轉發(fā)卡、I／O卡件都是通過SBUS進行信息交換的。
SBUS總線分為兩層：雙重化總線SBUS—S2和SBUS—S1網(wǎng)絡。主控制卡通過它們來管理分散于各個機籠內(nèi)的I／O卡件。
6 系統(tǒng)規(guī)模
WebField JX一300XP最大系統(tǒng)配置為：15個冗余的控制站和32個操作員站或工程師站，系統(tǒng)容量最大可達到l5360點。
WebField JX一300XP系統(tǒng)每個控制站最多可掛接8個IO機籠。每個機籠最多可配置20塊卡件，即除了最多配置一對互為冗余的主控制卡和數(shù)據(jù)轉發(fā)卡之外，還可最多配置l6塊各類I／O卡件。在每一機籠內(nèi)．I／O卡件均可按冗余或不冗余方式任意進行配置
7 主控制卡
主控制卡是控制站的軟硬件核心，負責協(xié)調(diào)控制站內(nèi)的所有軟硬件關系和各項控制任務．如完成控制站中的I／O信號處理、控制運算、上下網(wǎng)絡通信控制處理、冗余診斷等功能。
JX一300XP系統(tǒng)的主控制卡采用雙CPU結構．包括主CPU（Master）和從CPU（Slave），主控制卡JX一300XP的主控制卡支持冗余或非冗余配置，冗余方式為l：l熱備用。
JX一300XP系統(tǒng)主控制卡的控制回路可達128個，最大可帶l28塊I／O卡，通過SBUS實現(xiàn)就地或遠程I／0功能。
主控制卡內(nèi)置后備鋰電池，用于保護主控制卡斷電情況下卡件內(nèi)SRAM 的數(shù)據(jù)（包括系統(tǒng)配置、控制參數(shù)、運行狀態(tài)等），提高系統(tǒng)安全性和可維護性。在系統(tǒng)斷電的情況下， SRAM數(shù)據(jù)可以保存3個月。
8 系統(tǒng)軟件
JX一300xP系統(tǒng)的軟件采用中控自主開發(fā)的Advantrol Pro軟件包。Advantrol Pro在浙大中控的WebField JX一30OX、ECS—100等系統(tǒng)上已經(jīng)得到了廣泛的應用，在繼承原版本軟件功能豐富、界面友好、使用簡單特點的基礎上，針對JX一3O0XP系統(tǒng)的特點，中控對原版本的Advantol Pro軟件包進行了多項改進與升級， 形成了更為豐富使用的AdvanTro1一Pro（For JX一300XP）軟件包。
軟件包構成：AdvanTml實時監(jiān)控軟件；SCKey系統(tǒng)組態(tài)軟件；SCLang C語言組態(tài)軟件（簡稱SCX語言）：SCContml圖形化組態(tài)軟件；SCDraw 流程圖制作軟件；SCFo瑚報表制作軟件；SCSOE SOE事故分析軟件；SCC0nnect OPC Senrer軟件；SCViewer離線察看器軟件；SCDiagnose網(wǎng)絡檢查軟件；SCsignal信號調(diào)校軟件。
9 DCS系統(tǒng)配置
9．1系統(tǒng)硬件選型。系統(tǒng)選用的是目前國際上先進而通用的、符合IEC297．3標準的VEM機箱。在I／0模板與機箱母板的連接上．選用了國際通用的符合IEC6O3—2／DIN41612標準的歐式連接器，具有外型美觀、工藝先進、連接可靠、插拔力小等特點，其基本失效率為7．5×l0一l0／h。I／0端子板與機箱母板I／0總線的連接和電源連接器也同樣選用了C一64歐式插座，從而使整個互連系統(tǒng)的可靠性得到保證。
9．2 系統(tǒng)操作站。監(jiān)控操作站具有獨立的CPU，監(jiān)控操作站可互為熱備冗余，一臺處理器或電源故障．系統(tǒng)將自動切換到冗余的處理器，操作站之間具有內(nèi)部切換的能力。操作員站可兼作工程師站。磁盤驅(qū)動系統(tǒng)主要用于系統(tǒng)下裝和組態(tài)數(shù)據(jù)的備份．系統(tǒng)具有格式化磁盤的能力。
9．3 工程師站。工程師站主要完成系統(tǒng)組態(tài)、監(jiān)控事故分析等功能，工程師站的配置與監(jiān)控操作站相同。工程師站可以單獨設立，也可以與監(jiān)控操作站并用。
9．4 服務器。運行在32位Windows網(wǎng)絡平臺上．可掛接局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，并和過程控制網(wǎng)、工廠數(shù)據(jù)庫等連接，為系統(tǒng)操作站、工程師站及現(xiàn)場控制站提供數(shù)據(jù)存取、歷史數(shù)據(jù)采集、報警事件處理及為工廠數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)。
9．5 人機界面軟件。報警事件管理軟件及歷史數(shù)據(jù)分析軟件均是基于0PC的客戶程序，可作為任何支持OPC2．0以上標準的OPC服務器的客戶程序?；?PC的開放控制技術。具有靈活的互可操作性。通過OPC服務器提供的客戶接口和自動化接口。
1O 監(jiān)控中心的監(jiān)視、管理功能
10．1 畫面功能。畫面為操作員了解生產(chǎn)過程狀態(tài)提供了顯示窗口。顯示總工藝畫面、PID控制圖、在流程圖上相應處顯示動態(tài)數(shù)據(jù)，顯示系統(tǒng)各設備，裝置，區(qū)域的運行狀態(tài)以及全部過程參數(shù)變量的狀態(tài)，測量值，設定值，控制方式（手動／自動狀態(tài)），高低報警等信息。
10．2 歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)基于OPC標準存貯的，服務器完成歷史數(shù)據(jù)采集、存貯，并響應客戶程序的請求。歷史數(shù)據(jù)采集可采用周期記錄方式和事件觸發(fā)記錄方式。根據(jù)要求設定采樣周期和歷史數(shù)據(jù)保存時間，定義不同的記錄觸發(fā)事件。歷史數(shù)據(jù)按標準方式為客戶程序提供查詢和讀取歷史數(shù)據(jù)的服務。
10．3 歷史趨勢。趨勢曲線或數(shù)據(jù)列表方式顯示歷史數(shù)據(jù)，可用預定義的分組顯示，也可在運行時對分組進行修改顯示。趨勢曲線可顯示在一屏上顯示任意時間段的趨勢，也可按比例放大或縮?。ò〞r間軸和顯示量程）。曲線方式或列表方式打印給定時段的歷史數(shù)據(jù)。可將同一參數(shù)不同時段的數(shù)據(jù)在同一趨勢圖上顯示比較。
10．4 統(tǒng)計分析和報表。獨立的客戶程序，可作為后臺任務執(zhí)行。統(tǒng)計分析提供了對指定參數(shù)在給定時段或抽樣數(shù)據(jù)的簡單統(tǒng)計結果（如最大值、最小值、平均值、累加等）和數(shù)字期望、標準方差、概率分布曲線等功能?？赏ㄟ^預定的電子表格方式將給定時段或抽樣數(shù)據(jù)及其統(tǒng)計結果進行報表打印。報表可按預先定義的條件（如定時或事件）啟動。
10．5 安全管理。系統(tǒng)提供了完善的安全管理，每個參數(shù)、每幅畫面、按鈕、熱鍵、報表等對象均可指定為不同的區(qū)域（可設置多達256個區(qū)域）。對每個用戶規(guī)定了他的安全許可區(qū)域及在該區(qū)域上可執(zhí)行的操作。每個用戶在操作前必須登錄．登錄成功后才能在其安全許可區(qū)域內(nèi)執(zhí)行權限內(nèi)的操作。
10．6 報警。報警系統(tǒng)由報警事件服務器和報警事件信息管理軟件兩部分構成．由報警事件服務器對系統(tǒng)進行監(jiān)視，一旦出現(xiàn)給定的報警或其他事件，便將該報警事件信息通知報警事件信息管理器進行記錄，并觸發(fā)相應的響應。
11 小 結
目前該系統(tǒng)運行達到了設計要求，整個系統(tǒng)設計年產(chǎn)鹽銷為60萬噸／年，現(xiàn)在設備投入運行正常．DCS控制系統(tǒng)為實現(xiàn)鹽硝聯(lián)產(chǎn)達產(chǎn)增效的目標奠定了充足的數(shù)據(jù)參考依據(jù)，同時提供了有效的控制手段，實踐證明該系統(tǒng)為提高勞動生產(chǎn)力，提高經(jīng)濟效益，為我公司實現(xiàn)”國際先進，國內(nèi)一流”的目標做出了重要貢獻。
（轉載）
