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案例頻道 鹽化廠采用深井鹵水為原料，以凈化處理，過濾澄清，進行真空蒸發濃縮結晶，密閉循環生產加工工藝，包括鹵水凈化和鹽硝聯產兩個系統。其中，鹵水凈化系統又包括原鹵預處理、老鹵預處理和過濾部分；鹽硝聯產系統包括罐組、硝蒸發、硝干燥和鹽干燥系統。
根據鹽化廠工藝流程要求以及總體布局情況，著眼于企業“管控一體化”信息系統的建設，設計采用基于和利時公司LK系列PLC的計算機監控系統，系統由計算機監控站、現場控制站（PLC站）、以太網絡以及檢測儀表等構成。
鹵水凈化系統：由一臺監控計算機、一個UPS電源、一個集線器（HUB）和一個現場控制站組成，監控計算機和LK PLC之間的通訊網絡為工業以太網；
鹽硝聯產系統：由兩臺監控計算機、一個UPS電源、一個集線器（HUB）和一個現場控制站組成，兩臺監控計算機一臺為主服務器，另一臺為從服務器，監控計算機和PLC之間的通訊網絡為工業以太網。
鹵水凈化系統和鹽硝聯產系統之間通過工業以太網進行數據通訊，兩者的監控計算機可互為熱備。
1、系統結構
鹽化廠計算機控制系統分為生產管理級、現場控制級和就地控制級三層結構，利用高速工業以太網（TCP/IP協議）進行連接以實現信息和資源的共享，具備完善的控制能力、極高的可靠性和方便靈活的擴展能力；系統設計從工藝流程出發，實現對生產過程的自動控制。
生產管理級：位于鹵水凈化、鹽硝聯產系統控制室內，各設監控計算機對主要工藝設備的運行狀態和生產過程的工藝參數進行數據采集及顯示。其中兩者監控計算機同時作為I/O服務器，其上運行監控軟件，服務器作冗余配置，互為熱備，并且只要需要，分布在廠內其它位置的計算機也可以方便地通過局域網與之相連。
現場控制級：即PLC控制級，根據工藝控制的功能分區，共設2個PLC控制站。PLC1控制站設在鹵水凈化控制室，數據采集和控制區域包括原鹵預處理、老鹵預處理、過濾部分；PLC2控制站設在鹽硝聯產控制室，數據采集和控制區域包括罐組系統、硝蒸發、硝干燥和鹽干燥系統。現場控制級接受生產管理級的調度，但并不依賴于生產管理級而運行：若監控計算機出現故障或者并沒有投入使用或者通信網絡出現故障，各現場控制站仍繼續正常工作，對整個工藝過程沒有影響。
就地控制級：將設備切換到現場手動狀態，以實現設備的就地手動控制。就地手動控制具有最高的優先級，主要應用在設備調試、設備維護階段。
2、通訊網絡
鹽化廠自控系統是開放的控制系統，它除了具有良好的網絡通訊能力外，還具有與其它控制系統通訊功能和標準的對外通訊接口，以后可以任意擴展控制系統。通訊平均無故障時間1000000小時。
系統具有兩級分層網絡結構——工業以太網、PROFIBUS-DP現場總線，將過程實時數據、運行操作監視數據信息同非實時信息及共享資源信息分開，分別使用不同的網絡。有效地提高了通訊的效率，降低了通訊負荷。
工業以太網：用于各控制室監控計算機與現場控制站之間的數據交換，通訊速率為100Mbps；
Profibus現場總線：用于現場控制主站與現場I/O分站之間的數據通訊，傳輸介質為屏蔽雙絞線，通訊速率為9.6k ～ 12Mbps（自動調整）；
工業以太網通訊速率為100Mbps，是目前所有網絡形式中速率最高的；
工業以太網在高速率的情況下也可以穩定地傳輸大量數據，這是其它網絡所不可比擬的；
使用開放性最好的TCP/IP協議，便于與其它系統以及管理網連接。
3、工藝控制方案
（1）鹵水凈化系統
鹵水凈化系統工藝控制包括原鹵流量PID調節、加壓容器罐液位PID調節、老鹵流量PID調節、老鹵前反應槽液位PID控制及濾器進液泵聯鎖。
老鹵流量PID控制：調節老鹵入口氣動閥將老鹵流量控制到設定值，若老鹵流量控制不穩定，則不利于老鹵前反應槽液位的控制。通過老鹵流量實測值與預設定值的比較，若差值小于零，則減小老鹵入口氣動閥開度；若差值大于零，則增大老鹵入口氣動閥開度。
（注：其他PID調節過程同上。）
泵聯鎖：當原鹵中間槽液位低于設定值時，停止過濾器進液泵；當老鹵中間槽液位低于設定值時，停止過濾器進液泵。
（2）鹽硝聯產系統
鹽硝聯產系統工藝控制包括密封水罐液位PID調節、EV302、 EV303、EV304蒸發罐液位PID調節、鹽漿桶液位PID控制及硝漿桶液位PID調節。
EV301蒸發罐液位 PID 調節: 調節EV301蒸發罐出口氣動閥將EV301蒸發罐液位控制到設定值。通過EV301蒸發罐液位實測值與預設定值的比較，若差值小于零，則減小EV301蒸發出口氣動閥開度；若差值大于零，則增大EV301蒸發罐出口氣動閥開度。
（注：其他PID調節過程同上。）
此文章摘自：中國傳動網
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號