氧化鋁生產(chǎn)過程中的DCS控制系統(tǒng)研究

唐 超，王 華

（杭州和利時自動化有限公司，濟南 250101）

氧化鋁生產(chǎn)過程中的DCS控制系統(tǒng)研究

唐 超，王 華

（杭州和利時自動化有限公司，濟南 250101）

氧化鋁的生產(chǎn)在我國經(jīng)濟發(fā)展中具有廣闊的前景，因此加強氧化氧化鋁的冶煉過程的研究，對于控制氧化鋁的冶煉成本，提高氧化鋁冶煉過程的專業(yè)性具有十分重要的作用。集散控制系統(tǒng)（Distributed Control System）結(jié)合自動化控制技術(shù)，在氧化鋁的生產(chǎn)中具有獨特的優(yōu)勢。本文將深入研究集散控制系統(tǒng)的特點，深入研究氧化鋁生產(chǎn)過程中DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

氧化鋁；企業(yè)生產(chǎn)；集散控制系統(tǒng)（Distributed Control System）

集散控制系統(tǒng)（Distributed Control System）是如今常見的一種控制系統(tǒng)，廣泛的應(yīng)用于各領(lǐng)域的生產(chǎn)工作中，尤其在氧化鋁的生產(chǎn)中，集散控制系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的控制能力，能夠應(yīng)付復(fù)雜多變的氧化鋁的生產(chǎn)流程，并且在計算機技術(shù)的支持下，在一定程度上提高了氧化鋁生產(chǎn)的工作效率，從而提高相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文將立足于氧化鋁的生產(chǎn)工藝流程，結(jié)合實際工作情況，提出具有參考價值的控制措施。

1 DCS控制系統(tǒng)的特點

1.1 控制功能齊全

相比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，DCS控制系統(tǒng)在算法上表現(xiàn)得更為出色。不但很大程度上豐富了控制算法，還加入可編程的控制功能，實現(xiàn)了順序控制、批量處理為一體的控制系統(tǒng)。能夠連接不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并儲存生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，這些先進的控制手段，決定了DCS控制系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)地位［1］。

1.2 開放性

開放性是DCS控制系統(tǒng)最關(guān)鍵的特點，DCS控制系統(tǒng)可以通過現(xiàn)場控制站，實現(xiàn)對廠區(qū)的高級控制與故障診斷，從而完全實現(xiàn)信息化的傳輸，一定程度上擴展了系統(tǒng)功能，加快了廠區(qū)之間的信息傳遞的速度，大大提升生產(chǎn)的效率。同時，DCS控制系統(tǒng)建立在局域網(wǎng)之上，因此具有良好的靈活性，能夠通過通信網(wǎng)絡(luò)隨時查看生產(chǎn)過程，對氧化鋁的生產(chǎn)加以控制。

1.3 高可靠性

DCS控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)手動控制與自動控制的來回切換，一定程度上，提高了DCS控制系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中的可靠性，因為某一臺控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不會影響其他計算機的控制系統(tǒng)，每一個控制系統(tǒng)相互連接，又彼此獨立，能夠完成較為特殊的工作。這種結(jié)構(gòu)使DCS控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中表現(xiàn)出良好的連續(xù)性，一定程度上減少了系統(tǒng)故障的損失，提高了氧化鋁生產(chǎn)的抗風(fēng)險能力［2］。

1.4 易于維護

各工作站之間的信息傳遞都依靠專用的計算機，因此一旦出現(xiàn)計算機故障的情況，相關(guān)維修人員迅速能夠判斷故障計算機的位置，并在短時間內(nèi)對故障加以排除，由于DCS控制系統(tǒng)的易于維護的特點，也提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2 氧化鋁生產(chǎn)工藝流程DCS控制

2.1 氧化鋁的生產(chǎn)工藝流程

氫化鋁的生產(chǎn)過程是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)。首先要在生料漿制車間進行無聊的比例調(diào)配，氧化鋁的生產(chǎn)過程主要用到四種原料，分別是鋁土礦、石灰、生料煤、堿粉。其中鋁土礦需要經(jīng)過較為復(fù)雜的破碎化環(huán)節(jié)，使氧化鋁的原材料在原料磨制的工作中達(dá)到穩(wěn)定性的要求。生料漿指標(biāo)影響著氧化鋁的品級。因此需要在專家的指導(dǎo)下，把物料進行反復(fù)的調(diào)配，之后再送入燒成窯燒制，在經(jīng)過一系列工序之后，能夠得到合格的氧化鋁。［3］需要注意的是，氧化鋁在冶煉的過程中，容易受到一些因素的影響，這對相關(guān)技術(shù)人員的工作水平提出較高的要求。首先應(yīng)當(dāng)在保證氧化鋁質(zhì)量的前提下簡化工序，繁雜的工序給生料漿的指標(biāo)帶來一定的影響，從而導(dǎo)致配料效率低，給氧化鋁生產(chǎn)的控制工作造成不利的影響。

2.2 DSC控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

研究氧化鋁生產(chǎn)過程中DSC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，首先要從DSC控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)入手，DSC控制系統(tǒng)的主要一個主機將所有車間連接在一起，能夠通過計算機對氧化鋁生產(chǎn)過程中每一個環(huán)節(jié)加以控制，從而規(guī)避氧化鋁因為控制系統(tǒng)的失誤造成的影響。DSC控制系統(tǒng)是一個完整的系統(tǒng)，由繼電保護裝置、控制電源冗余、數(shù)據(jù)服務(wù)器組成，從而完成對分解車間、沉降車間、原料車間、溶出車間、蒸發(fā)車間、過濾車間的調(diào)度。

2.3 DSC控制系統(tǒng)組態(tài)

DSC控制系統(tǒng)組態(tài)是指在生產(chǎn)過程中，利用DSC控制系統(tǒng)強大的計算功能，進行不同的組態(tài)設(shè)計，從而滿足不同用戶的需求。DSC控制系統(tǒng)最大的功能，是與廠區(qū)的不同設(shè)備直接連接，從而在同一的規(guī)劃下，完成對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的控制。一方面，DSC控制系統(tǒng)是氧化鋁生產(chǎn)的信息組態(tài)與操作組態(tài)，因此整體規(guī)劃將影響DSC控制系統(tǒng)在氧化鋁生產(chǎn)過程中的應(yīng)用效果，要求相關(guān)工作人員能夠建立控制站，從而完善氧化鋁生產(chǎn)過程［4］。

2.4 系統(tǒng)組態(tài)

DSC控制系統(tǒng)主要利用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架與系統(tǒng)集成，從而完成復(fù)雜的工序。一方面，DSC控制系統(tǒng)能夠進行不同廠區(qū)之間的靈活切換，并且保證不同工作環(huán)節(jié)的獨立性，這是DSC控制系統(tǒng)優(yōu)于其他控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。另一方面，DSC控制系統(tǒng)能夠通過生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，將組態(tài)傳送到總機，完成對整個廠區(qū)的無縫融合，使各信息站的管理有序的進行。DSC控制系統(tǒng)在氧化鋁之中具有重要的地位，因此需要相關(guān)工作人員定期的進行維護，從而增加DSC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在日常的氧化鋁的生產(chǎn)工作中，保證管理人員對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制，這是提高氧化鋁生產(chǎn)經(jīng)濟效益的有效途徑。要求相關(guān)維護人員能夠定期的，針對DSC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)站組態(tài)、信號點的組態(tài)進行維護，從而保證總體信息組態(tài)的健全。

3 結(jié)語

通過對DSC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使氧化鋁的生產(chǎn)過程得到進一步的革新，首先表現(xiàn)在生產(chǎn)工序的簡化，其次還提升了氧化鋁生產(chǎn)的工藝水平，從而在安全生產(chǎn)良好秩序的保證下，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提升相關(guān)企業(yè)的市場競爭力。

［1］莊璽睿，張航.淺談氧化鋁生產(chǎn)過程DCS控制系統(tǒng)［J］.輕金屬，2012（10）：58-62.

［2］劉強.PLC、DCS及FCS在中小型冶金生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.電子制作，2015（10）：228-229.

［3］黃其楊.羅克韋爾自動化PlantPAX系統(tǒng)在氧化鋁生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.自動化博覽，2015（06）：106-108.

［4］邱遠(yuǎn)，趙陽.特種氫氧化鋁生產(chǎn)的自動控制與計算機管理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用［J］.新技術(shù)新工藝，2006（04）：38-40.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.005

唐超（1983-），男，山東濟南人，本科。