烟气制酸控制系统设计与实现

摘 要：本设计针对硫酸生产过程中转化工段存在滞后、干扰等问题，采用西门子公司的PCS7的硬软件进行了操作员站、现场控制站、工程师站以及系统网络选型与配置并进行了控制方案的确定与组态、监控画面的组态与模拟运行。

关键词：冶炼烟气制酸；PCS7；CFC组态；人机界面组态

1 概述

烟气制酸过程是一个分布参数、耦合严重的非线性过程，是一个高度复杂的工业过程。SIMATIC PCS 7基于标准的SIMATIC软硬件组件和先进的分布式客户机/服务器架构，带有集成的基于SQL服务器的归档系统，控制编程语言采用IEC 61131-3 的标准并且提供了SFC和CFC编程方式，通过现场总线PROFIBUS可实现现场设备与控制器之间的灵活无缝集成，通过SIMATIC IT架构实现 MES/ERP层级的接口，内嵌了Step7控制组态软件和WinCC监控组态软件以及通信组态软件等，具有较好的可靠性和开放性，广泛用于工业控制领域。

2 烟气制酸工艺简介

在传统的烟气制酸工艺中，冶炼烟气混合后采用一转一吸工艺生产硫酸，其生产规模小，而且制酸后的尾气S02含量超标，严重污染环境。

现代制酸工艺采用密闭鼓风炉富氧熔炼、二转二吸法制酸，消除了原有系统的弊端。针对冶炼烟气浓度、流量波动大的特点，普遍采用成熟的稀酸洗净化、双接触法制酸工艺。

3 烟气制酸转化系统现场仪表选型以及系统配置

本设计中的烟气制酸转化控制系统的一次仪表和执行机構选型如表3-2、3-3所示。

根据本系统的规模，烟气制酸转化过程控制系统由1个工程师站、1个操作员站、1个控制站和两个远程I/O站构成，其中，网络采用工业以太网和PROFIBUS-DP两级网络。以太网用于工程师站、操作员站和控制站之间的数据传输，PROFIBUS-DP用于现场层远程I/O站与控制站之间的数据传送，其烟气制酸转化系统的硬件配置如图1所示。

4 转化过程控制系统软件设计

基于PCS7- WinCC V6.0的上位监控画面组态，根据转化控制工艺流程，进行组态画面的设计，在画面中，使用了静态文本、输入输出域、画面窗口、按钮、控件和库，设计画面如图2所示。

除了转化工艺的监控主画面外，还设计了转化器内部监控系统控制组画面，其组态画面如图3所示。

5 结束语

本文设计的系统在了解烟气制酸的工艺流程、控制要求和调节任务的基础上，确定了烟气制酸转化过程控制系统的I/O点数和控制方案，利用SIMATIC PCS7完成其DCS系统设计。

参考文献

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作者简介

滕天杰（1986-），女 河北省承德市，硕士研究生，助教，检测技术。