自动化控制系统在脱硅改o造项目中的应用.doc

中国铝业中州分公司 《自动化控制系统在脱硅改造项目中的应用》 中国铝业股份有限公司中州分公司 二○○八年三月 项目研制人员： 报告执笔： 报告审核： 目 录 1 项目背景 4 1.1脱硅改造后的工艺流程 4 2.自动控制系统的介绍 6 2.1自控系统总述 6 2.2 自控系统的开发和应用 7 2.2.1数据通信 7 2.2.2图形及动画 7 2.2.3数据记录及分析 8 2.3实现的具体功能 10 2.3.1实时监控 12 2.3.2历史趋势 13 2.3.3PID自动控制 14 2.4脱硅系统底层控制系统的科技创新点 15 运行报告 16 效益分析报告 17 1 项目背景 自1987建厂至2005年6月，5车间老2组脱硅为直接加热脱硅，数据仅靠仪表盘上的二次表进行监控。直接加热脱硅要求进出料平衡，由前端脱硅器的自身压力将物料送到后面的脱硅器中，各脱硅器间压力要控制在0.10MPa内，否则则影响脱硅指数；如果压力过小，则会造成物料沉淀，影响脱硅器的正常运行。由此可以看出直接加热脱硅的弊端很多，能耗高，对岗位人员的操作和熟练要求很高，并且产量低；老式仪表盘使用时间过长并且规格型号老旧，数据经常失灵或者跳变，对岗位操作人员造成很大的困扰。 1.1脱硅改造后的工艺流程 为了进一步降低生产成本和响应国家“节能减排”的号召，本项目将老2组直接加热脱硅改造为间接加热连续脱硅，新建1组间接加热脱硅。与老脱硅相比，新1、2组脱硅为间接加热连续脱硅，三套管间接加热脱硅预热器由3根内管和一根外管组成，脱硅浆液在三根内管内部流过时，被充满外管与内管之间的蒸汽加热，来提高三根内管内部的脱硅浆液温度，套管由3级组成，每级随着各级预热器逐级提高，然后进入停留罐保温，然后经过一级自蒸发器、二级自蒸发器、缓冲器后进入分离沉降槽，一级自蒸发器产生的乏汽用来加热二级套管，二级自蒸发器产生的乏汽用来加热一级套管，三级套管用新蒸汽即过热饱和蒸汽加热。工艺流程图如下： 间接加热连续脱硅工艺具有耗能少，易操控的优点，同时能源得到了循环利用。同时，为了满足生产需要，并使脱硅的自动化控制水平跟上中州分公司自控发展的步伐，我们增加了底层自动化控制系统，老式仪表盘正式退出了脱硅工艺的服役行列 。 2.自动控制系统的介绍 2.1自控系统总述 直接加热脱硅改造为间接加热连续脱硅工艺上需要增加很多设备，因此也需要我们增加对应的检测点和控制设备。脱硅改造从自控图纸的设计到现场的施工管理，再到后来的系统组态都是由我们独立完成的。为了满足生产需要，我们在初期做了大量的现场调研工作，对需要增加的检测点和设备安装位置都做了全面的规划；在仪表选型上，我们在质量优先的前提下尽量方便岗位人员的使用，例如压力变送器我们选用的都是表头带液晶显示的，在岗位人员去现场巡检时也能随时监控生产数据。 在系统选型上，我们决定采用罗克韦尔公司的PLC ControlLogix的 ControlLogix台工作站和套公司的PLC（可编程控制器）ControlLogix5000系统并配置了ControlNet DeviceNet 主干网络，工作站完成监控功能及对PLC进行在线和离线编程，PLC进行顺序和过程控制1784-PCIC 卡来与PLC进行通讯。并有A缆和B缆两个电缆插头，用于冗余，以备某一通讯电缆出现故障时，自动切换。编程软件为Rslogix5000 ，画面监控软件RSView32 。RSlinx 作为与PLC 进行通信的驱动软件。网络组态软件RSNetworx 。操作站配有标准以态网卡可接入工厂信息管理系统网络实现管理级的数据共享。系统平台为WIN2000工作站版。 本系统利用的组态软件为AB的Rsview，它运行于 Windows2000/NT 环境，与其它 Rockwell 软件产品、Microsoft软件和第三方应用软件高度兼容。利用 RSView32 在屏幕上建立可视化图形、操作平台、数据表格等，可以将小型或微型计算机变成控制系统的综合工作站。 在系统组态和监控方面，RSView32又具有如下特点： 2.2.1数据通信 通信站可以是实际控制设备（如 PLC, Driver 等），也可以是本地或远程网络计算机上的 DDE 服务程序。通过建立标签(tag)，使之与需监控的 I/O 点相关联，RSView32可不断获取或刷新标签数据，从而达到控制现场设备的目的。 2.2.2图形及动画 RSView32 提供了许多基本图形工具，并带有常用图形库。用户也可建立自己的图形库。作图时直接将图形对象拖入视图中即可。图形对象有其对