摘  要：介绍了河南豫光金铅股份熔炼二厂硫酸工段数据采集及电脑监控系统的改造及重新设计和使用情况.通过对重新设计的数据采集及电脑监控系统的调试和使用,表明此套自动控制系统能满足工艺控制的要求。

关键词： 硫酸 ；自动控制；系统改造；电脑监控

中图分类号：            文献标识码：       文章编号：

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  系统概况

豫光金铅熔二硫酸工段电脑监控系统为我公司1997年引进了英国欧陆（EUROTHERM）公司的T103控制站，该系统可实现连续，逻辑及顺序控制，在保证与现有设备完全兼容的同时，可单独或积木式地建立较大的系统。可以监视硫酸系统各个工艺点的压力、温度、流量、气浓、酸浓、风机转速等近六十个测点的实时数据，同时监测分析仪及高压风机保护系统，并实现硫酸工艺中的阀门换向自动控制。该系统采用双CPU （型号：T920）冗余配置，CPU分别以主、从模式工作。当主CPU工作时，另一个CPU处于热待机状态，以便主CPU出现故障时从CPU及时无缝切换为主CPU工作状态，从而保证系统的稳定、正常工作。

由于硫酸是铅锌行业的主要副产品，它的安全稳定的运行直接影响公司的正常运转。原有的英国欧陆（EUROTHERM）公司的T103控制站至2008年已将近10年之久，由于控制系统本身的老化，公司这些年多次改造与局部扩建，造成监控系统所覆盖的范围出现较大的漏洞。严重影响了公司的正常生产，存在严重的安全隐患，且有其中一台CPU出现故障，无法正常工作。由于该型号太老，无新的同型号CPU可以更换，且即使更换一台旧的同型号CPU也需要近3万元。还有一种解决办法为将这两台CPU全部予以更换，升级为T940型CPU，费用约为5、6万元。但是即使将这两台CPU全部予以更换，还将面临信号处理模块、信号隔离模块老化无备件的难题。

因此，豫光金铅熔二硫酸工段电脑监控系统原有的T103控制系统的改造势在必行。选择具有强大的控制、冗余和可靠的网络通讯功能的新型监控系统，以保证公司的系统安全运行。

经过反复的论证与筛选，认为厦门宇电的基于AI仪表并具备现场总线特性的AIFCS计算机监控系统，能够满足现在公司系统的监控需要以及扩建的要求。

2.  系统组成

本系统主要有操作员站、现场控制站及通讯网络三部分组成。系统结构图如下：

 

 

控制室工控机

        

 

		智能型控制模块

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 1 系统整体结构图

2 . 1  操作员站

操作员站采用通用组态软件易控（INSPEC）2007进行自主开发，采用研华IPC610工控计算机， WINDOWS XP操作系统，监控容量为256点I/O，256点历史曲线记录。依据非稳态制酸工艺测点分布，制作了转化、净化、干吸、风机等工艺流程图画面，动态数据可以实时在画面上形象的显示，对工艺测点进行实时监控，同时对于工艺测点，若出现超限，通过易控软件设置为声光报警，在报警画面同时列出当前报警项目、报警内容、报警时间、报警恢复时间等内容，满足了生产需要。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 2 净化工序监控画面

2 . 2  现场控制站

现场控制站用的是厦门宇电的基于AI仪表并具备现场总线特性的AIFCS功能模块。其中AI-702M、AI-704M及AI-706M是采用模块化技术的多路测量显示仪，配合各种输入模块，能分别测量1-2路、1-4路及1-6路热电偶、热电阻、电压、电流等多种信号，它具备输入数字校正及数字滤波功能，各通道可以有不同的输入规格，最多可支持7路可编程报警及2路变送输出；并适合在DCS计算机监控系统或PLC控制系统中做模拟量数据采集模块或温度变送器，为上位机提供输入规格丰富、高精度高稳定性、智能化编程的高性价比模拟量采集数据，并且它还可提供开关量输入或输出接口给上位机，上位机可透过它执行开关量操作，如控制电机的启动停止等。

2 . 3  通讯网络

通讯网络部分，由于AI型功能模块相当于现场总线系统中的各个控制单元，利用RS485作为现场通讯总线，采用宇电开发的AIBUS通讯协议，可在上位机上实现100%仪表功能操作如实时读取测量值、给定值、设置参数、自动/手动无扰动切换、调整手动输出值、启动/运行/停止程序，并具备开关量输入/输出操作能力。采用AIBUS协议的AI功能模块在9600波特率下能在40ms内向上位机传送4个重要数据，因此即使采用廉价的RS485通讯，AIFCS也具备如DCS或FF、PROFIDBUS等高价现场总线系统同等的使用效果，并可以组建大型系统。

操作站供仪表班组和技术人员进行计算机实时监控；万一计算机系统发生故障时，仪表操作人员可依传统仪表使用方法直接操作仪表；工业现场提供各种控制信号，如模拟量输入/输出和开关量输入/输出至仪表。这样保证生产的安全性和运行的可靠性，并且RS485不仅价格低，还具备布线简单、对通讯线要求低及通讯距离长等优点。

3.系统所实现的功能

在熔炼二厂硫酸工段的原装置中，易控（INSPEC）2008通用型组态软件对装置的各个生产工艺单元（包括风机工序、净化工段、干燥工段、转化工段、吸收工序、成品工序以及循环水工段）均实现了温度、压力、液位、转速、流量、气浓、酸浓等工艺参数的监视、记录、报警。对装置生产中的各控制环节(包括高压风机温度控制、压力控制、液位控制、流量控制、吸收塔及转化器各压力控制等)，系统均实现了手动或自动控制。

在满足上述控制的同时易控（INSPEC）2008系统还具有以下功能：

    （1）具有相关的流程画面、若干监控应用画面、实时数据通信画面、风机启停控制画面、控制一览画面等功能；

（2）具有报警记录、浏览、打印和语音报警功能；

（3）具有历史趋势曲线的记录、显示、打印功能以及数据一览、控制分组和报表打印等功能。

4.  结束语

    易控（INSPEC）2008系统的成功投运，不仅充分体现了AI仪表并具备现场总线特性的AIFCS计算机监控系统的分散控制，而且体现了集中管理的、具有强大的控制、冗余和可靠的网络通讯功能，还为进一步的增容扩建提供了基础，且具有很高的性价比。为豫光金铅特别是熔二硫酸工段装置的安全平稳运行提供了强有力的保障。

参考文献

[1]  牛海莹. 状态检测与故障诊断系统在汽轮发电机组上的应用[J]. 河南有色金属，2008，03（6）：32～35.

[2]  易控INSPCE通用组态式监控系统用户手册. 2008. 06

作者简介：王国新

①      职称：助理工程师；学位：学士；固定电话：13939174605；E-mail：ww13603822417@163.com

工作单位：河南豫光金铅股份有限公司；

通讯地址：河南省济源市柿槟村豫光金铅股份公司仪表科（454650）