摘  要：介紹了河南豫光金鉛股份熔煉二廠硫酸工段數(shù)據(jù)采集及電腦監(jiān)控系統(tǒng)的改造及重新設(shè)計和使用情況.通過對重新設(shè)計的數(shù)據(jù)采集及電腦監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試和使用,表明此套自動控制系統(tǒng)能滿足工藝控制的要求。

關(guān)鍵詞： 硫酸 ；自動控制；系統(tǒng)改造；電腦監(jiān)控

中圖分類號：            文獻(xiàn)標(biāo)識碼：       文章編號：

Based on Easy to Control (INSPEC) 2008 Data Acquisition and Computer Monitoring System

Wang guo-xin

Light gold lead Henan Company Limited

Abstract: Henan Light gold shares lead smelting plant section sulfate monitoring data acquisition and computer system design and the transformation and re-use. Through the redesign of the data acquisition and computer monitoring system and use the debugger, indicating that this set of automatic control system to meet process control requirements.
    Keywords: sulfuric acid: Automatic Control: System: Computer Monitor

⒈  系統(tǒng)概況

豫光金鉛熔二硫酸工段電腦監(jiān)控系統(tǒng)為我公司1997年引進(jìn)了英國歐陸（EUROTHERM）公司的T103控制站，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)，邏輯及順序控制，在保證與現(xiàn)有設(shè)備完全兼容的同時，可單獨(dú)或積木式地建立較大的系統(tǒng)。可以監(jiān)視硫酸系統(tǒng)各個工藝點(diǎn)的壓力、溫度、流量、氣濃、酸濃、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等近六十個測點(diǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)，同時監(jiān)測分析儀及高壓風(fēng)機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)硫酸工藝中的閥門換向自動控制。該系統(tǒng)采用雙CPU （型號：T920）冗余配置，CPU分別以主、從模式工作。當(dāng)主CPU工作時，另一個CPU處于熱待機(jī)狀態(tài)，以便主CPU出現(xiàn)故障時從CPU及時無縫切換為主CPU工作狀態(tài)，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、正常工作。

由于硫酸是鉛鋅行業(yè)的主要副產(chǎn)品，它的安全穩(wěn)定的運(yùn)行直接影響公司的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。原有的英國歐陸（EUROTHERM）公司的T103控制站至2008年已將近10年之久，由于控制系統(tǒng)本身的老化，公司這些年多次改造與局部擴(kuò)建，造成監(jiān)控系統(tǒng)所覆蓋的范圍出現(xiàn)較大的漏洞。嚴(yán)重影響了公司的正常生產(chǎn)，存在嚴(yán)重的安全隱患，且有其中一臺CPU出現(xiàn)故障，無法正常工作。由于該型號太老，無新的同型號CPU可以更換，且即使更換一臺舊的同型號CPU也需要近3萬元。還有一種解決辦法為將這兩臺CPU全部予以更換，升級為T940型CPU，費(fèi)用約為5、6萬元。但是即使將這兩臺CPU全部予以更換，還將面臨信號處理模塊、信號隔離模塊老化無備件的難題。

因此，豫光金鉛熔二硫酸工段電腦監(jiān)控系統(tǒng)原有的T103控制系統(tǒng)的改造勢在必行。選擇具有強(qiáng)大的控制、冗余和可靠的網(wǎng)絡(luò)通訊功能的新型監(jiān)控系統(tǒng)，以保證公司的系統(tǒng)安全運(yùn)行。

經(jīng)過反復(fù)的論證與篩選，認(rèn)為廈門宇電的基于AI儀表并具備現(xiàn)場總線特性的AIFCS計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠滿足現(xiàn)在公司系統(tǒng)的監(jiān)控需要以及擴(kuò)建的要求。

2.  系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要有操作員站、現(xiàn)場控制站及通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

		智能型控制模塊

Fig. 1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖

2 . 1  操作員站

操作員站采用通用組態(tài)軟件易控（INSPEC）2007進(jìn)行自主開發(fā)，采用研華IPC610工控計算機(jī)， WINDOWS XP操作系統(tǒng)，監(jiān)控容量為256點(diǎn)I/O，256點(diǎn)歷史曲線記錄。依據(jù)非穩(wěn)態(tài)制酸工藝測點(diǎn)分布，制作了轉(zhuǎn)化、凈化、干吸、風(fēng)機(jī)等工藝流程圖畫面，動態(tài)數(shù)據(jù)可以實(shí)時在畫面上形象的顯示，對工藝測點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，同時對于工藝測點(diǎn)，若出現(xiàn)超限，通過易控軟件設(shè)置為聲光報警，在報警畫面同時列出當(dāng)前報警項目、報警內(nèi)容、報警時間、報警恢復(fù)時間等內(nèi)容，滿足了生產(chǎn)需要。

Fig. 2 凈化工序監(jiān)控畫面

2 . 2  現(xiàn)場控制站

現(xiàn)場控制站用的是廈門宇電的基于AI儀表并具備現(xiàn)場總線特性的AIFCS功能模塊。其中AI-702M、AI-704M及AI-706M是采用模塊化技術(shù)的多路測量顯示儀，配合各種輸入模塊，能分別測量1-2路、1-4路及1-6路熱電偶、熱電阻、電壓、電流等多種信號，它具備輸入數(shù)字校正及數(shù)字濾波功能，各通道可以有不同的輸入規(guī)格，最多可支持7路可編程報警及2路變送輸出；并適合在DCS計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或PLC控制系統(tǒng)中做模擬量數(shù)據(jù)采集模塊或溫度變送器，為上位機(jī)提供輸入規(guī)格豐富、高精度高穩(wěn)定性、智能化編程的高性價比模擬量采集數(shù)據(jù)，并且它還可提供開關(guān)量輸入或輸出接口給上位機(jī)，上位機(jī)可透過它執(zhí)行開關(guān)量操作，如控制電機(jī)的啟動停止等。

2 . 3  通訊網(wǎng)絡(luò)

通訊網(wǎng)絡(luò)部分，由于AI型功能模塊相當(dāng)于現(xiàn)場總線系統(tǒng)中的各個控制單元，利用RS485作為現(xiàn)場通訊總線，采用宇電開發(fā)的AIBUS通訊協(xié)議，可在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)100%儀表功能操作如實(shí)時讀取測量值、給定值、設(shè)置參數(shù)、自動/手動無擾動切換、調(diào)整手動輸出值、啟動/運(yùn)行/停止程序，并具備開關(guān)量輸入/輸出操作能力。采用AIBUS協(xié)議的AI功能模塊在9600波特率下能在40ms內(nèi)向上位機(jī)傳送4個重要數(shù)據(jù)，因此即使采用廉價的RS485通訊，AIFCS也具備如DCS或FF、PROFIDBUS等高價現(xiàn)場總線系統(tǒng)同等的使用效果，并可以組建大型系統(tǒng)。

操作站供儀表班組和技術(shù)人員進(jìn)行計算機(jī)實(shí)時監(jiān)控；萬一計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障時，儀表操作人員可依傳統(tǒng)儀表使用方法直接操作儀表；工業(yè)現(xiàn)場提供各種控制信號，如模擬量輸入/輸出和開關(guān)量輸入/輸出至儀表。這樣保證生產(chǎn)的安全性和運(yùn)行的可靠性，并且RS485不僅價格低，還具備布線簡單、對通訊線要求低及通訊距離長等優(yōu)點(diǎn)。

3.系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能

在熔煉二廠硫酸工段的原裝置中，易控（INSPEC）2008通用型組態(tài)軟件對裝置的各個生產(chǎn)工藝單元（包括風(fēng)機(jī)工序、凈化工段、干燥工段、轉(zhuǎn)化工段、吸收工序、成品工序以及循環(huán)水工段）均實(shí)現(xiàn)了溫度、壓力、液位、轉(zhuǎn)速、流量、氣濃、酸濃等工藝參數(shù)的監(jiān)視、記錄、報警。對裝置生產(chǎn)中的各控制環(huán)節(jié)(包括高壓風(fēng)機(jī)溫度控制、壓力控制、液位控制、流量控制、吸收塔及轉(zhuǎn)化器各壓力控制等)，系統(tǒng)均實(shí)現(xiàn)了手動或自動控制。

在滿足上述控制的同時易控（INSPEC）2008系統(tǒng)還具有以下功能：

    （1）具有相關(guān)的流程畫面、若干監(jiān)控應(yīng)用畫面、實(shí)時數(shù)據(jù)通信畫面、風(fēng)機(jī)啟?？刂飘嬅?、控制一覽畫面等功能；

（2）具有報警記錄、瀏覽、打印和語音報警功能；

（3）具有歷史趨勢曲線的記錄、顯示、打印功能以及數(shù)據(jù)一覽、控制分組和報表打印等功能。

4.  結(jié)束語

    易控（INSPEC）2008系統(tǒng)的成功投運(yùn)，不僅充分體現(xiàn)了AI儀表并具備現(xiàn)場總線特性的AIFCS計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的分散控制，而且體現(xiàn)了集中管理的、具有強(qiáng)大的控制、冗余和可靠的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，還為進(jìn)一步的增容擴(kuò)建提供了基礎(chǔ)，且具有很高的性價比。為豫光金鉛特別是熔二硫酸工段裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]  牛海瑩. 狀態(tài)檢測與故障診斷系統(tǒng)在汽輪發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用[J]. 河南有色金屬，2008，03（6）：32～35.

[2]  易控INSPCE通用組態(tài)式監(jiān)控系統(tǒng)用戶手冊. 2008. 06

作者簡介：王國新

①      職稱：助理工程師；學(xué)位：學(xué)士；固定電話：13939174605；E-mail：ww13603822417@163.com

工作單位：河南豫光金鉛股份有限公司；

通訊地址：河南省濟(jì)源市柿檳村豫光金鉛股份公司儀表科（454650）