氧化铝生产过程中的DCS控制系统研究

2016-12-01唐超，王华

山东工业技术 2016年20期

关键词：氧化铝厂区组态

唐超，王华

（杭州和利时自动化有限公司，济南 250101）

氧化铝生产过程中的DCS控制系统研究

唐超，王华

（杭州和利时自动化有限公司，济南 250101）

氧化铝的生产在我国经济发展中具有广阔的前景，因此加强氧化氧化铝的冶炼过程的研究，对于控制氧化铝的冶炼成本，提高氧化铝冶炼过程的专业性具有十分重要的作用。集散控制系统（Distributed Control System）结合自动化控制技术，在氧化铝的生产中具有独特的优势。本文将深入研究集散控制系统的特点，深入研究氧化铝生产过程中DCS控制系统的应用，以供相关从业人员借鉴学习。

氧化铝；企业生产；集散控制系统（Distributed Control System）

集散控制系统（Distributed Control System）是如今常见的一种控制系统，广泛的应用于各领域的生产工作中，尤其在氧化铝的生产中，集散控制系统表现出良好的控制能力，能够应付复杂多变的氧化铝的生产流程，并且在计算机技术的支持下，在一定程度上提高了氧化铝生产的工作效率，从而提高相关企业的经济效益。本文将立足于氧化铝的生产工艺流程，结合实际工作情况，提出具有参考价值的控制措施。

1 DCS控制系统的特点

1.1 控制功能齐全

相比传统的控制系统，DCS控制系统在算法上表现得更为出色。不但很大程度上丰富了控制算法，还加入可编程的控制功能，实现了顺序控制、批量处理为一体的控制系统。能够连接不同的网络系统，并储存生产过程中的各种参数，这些先进的控制手段，决定了DCS控制系统的领导地位［1］。

1.2 开放性

开放性是DCS控制系统最关键的特点，DCS控制系统可以通过现场控制站，实现对厂区的高级控制与故障诊断，从而完全实现信息化的传输，一定程度上扩展了系统功能，加快了厂区之间的信息传递的速度，大大提升生产的效率。同时，DCS控制系统建立在局域网之上，因此具有良好的灵活性，能够通过通信网络随时查看生产过程，对氧化铝的生产加以控制。

1.3 高可靠性

DCS控制系统能够实现手动控制与自动控制的来回切换，一定程度上，提高了DCS控制系统在生产过程中的可靠性，因为某一台控制系统出现故障，不会影响其他计算机的控制系统，每一个控制系统相互连接，又彼此独立，能够完成较为特殊的工作。这种结构使DCS控制系统在生产中表现出良好的连续性，一定程度上减少了系统故障的损失，提高了氧化铝生产的抗风险能力［2］。

1.4 易于维护

各工作站之间的信息传递都依靠专用的计算机，因此一旦出现计算机故障的情况，相关维修人员迅速能够判断故障计算机的位置，并在短时间内对故障加以排除，由于DCS控制系统的易于维护的特点，也提高了系统运行的稳定性。

2 氧化铝生产工艺流程DCS控制

2.1 氧化铝的生产工艺流程

氢化铝的生产过程是一个较为复杂的系统。首先要在生料浆制车间进行无聊的比例调配，氧化铝的生产过程主要用到四种原料，分别是铝土矿、石灰、生料煤、碱粉。其中铝土矿需要经过较为复杂的破碎化环节，使氧化铝的原材料在原料磨制的工作中达到稳定性的要求。生料浆指标影响着氧化铝的品级。因此需要在专家的指导下，把物料进行反复的调配，之后再送入烧成窑烧制，在经过一系列工序之后，能够得到合格的氧化铝。［3］需要注意的是，氧化铝在冶炼的过程中，容易受到一些因素的影响，这对相关技术人员的工作水平提出较高的要求。首先应当在保证氧化铝质量的前提下简化工序，繁杂的工序给生料浆的指标带来一定的影响，从而导致配料效率低，给氧化铝生产的控制工作造成不利的影响。

2.2 DSC控制系统体系结构

研究氧化铝生产过程中DSC控制系统的应用，首先要从DSC控制系统体系结构入手，DSC控制系统的主要一个主机将所有车间连接在一起，能够通过计算机对氧化铝生产过程中每一个环节加以控制，从而规避氧化铝因为控制系统的失误造成的影响。DSC控制系统是一个完整的系统，由继电保护装置、控制电源冗余、数据服务器组成，从而完成对分解车间、沉降车间、原料车间、溶出车间、蒸发车间、过滤车间的调度。

2.3 DSC控制系统组态

DSC控制系统组态是指在生产过程中，利用DSC控制系统强大的计算功能，进行不同的组态设计，从而满足不同用户的需求。DSC控制系统最大的功能，是与厂区的不同设备直接连接，从而在同一的规划下，完成对系统数据的控制。一方面，DSC控制系统是氧化铝生产的信息组态与操作组态，因此整体规划将影响DSC控制系统在氧化铝生产过程中的应用效果，要求相关工作人员能够建立控制站，从而完善氧化铝生产过程［4］。

2.4 系统组态

DSC控制系统主要利用网络构架与系统集成，从而完成复杂的工序。一方面，DSC控制系统能够进行不同厂区之间的灵活切换，并且保证不同工作环节的独立性，这是DSC控制系统优于其他控制系统的关键。另一方面，DSC控制系统能够通过生产信息管理系统，将组态传送到总机，完成对整个厂区的无缝融合，使各信息站的管理有序的进行。DSC控制系统在氧化铝之中具有重要的地位，因此需要相关工作人员定期的进行维护，从而增加DSC控制系统的稳定性，在日常的氧化铝的生产工作中，保证管理人员对生产环节的控制，这是提高氧化铝生产经济效益的有效途径。要求相关维护人员能够定期的，针对DSC控制系统的数据站组态、信号点的组态进行维护，从而保证总体信息组态的健全。