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1  引言
    全球經濟的飛速發展使我們的社會進入了一個全新的信息時代，信息技術正如火如荼地推動硫酸工業的發展。鹽城慶松硫能有限公司150Kt/a硫磺制酸自2003年6月份投產以來，一直使用浙江浙大中控技術有限公司推出的全數字化的新一代SUPCON JX－300X DCS集散控制系統。我公司實現了全套裝置的自動化控制，從熔硫崗位開始到成品庫，每個班只在中央集控室配置了一個操作人員，負責對全系統生產工藝指標的監控調節，在室外設置一個區域設備巡回檢查、維護保養人員，在熔硫崗位設置了一個原料供應人員，及班組管理人員班長，全班共4人。公司生產調度部門和管理部門可以在辦公室足不出戶的獲得硫酸生產系統中各個工段的工藝指標、操作數據等，并對班組下達生產任務。

2  系統介紹
    JX－300X DCS系統充分應用了最新信號處理技術，高速網絡通信技術，可靠的軟件平臺和軟件設計及現場總線技術，采用了高性能的微處理器和成熟的先進控制法，使其兼具了高速可靠的數據輸入輸出、運算、過程控制功能和PLC聯鎖邏輯控制功能。

2.1  JX－300X DCS系統的網絡結構

JX－300X DCS系統采用三層通信網絡結構，系統結構如圖1所示

    第一層信息管理網（Ethernet）采用互連性、高速性、開放性很強的標準以太網，通訊速率為100Mbps，協議為TCP/IP。Ethernet網絡通過在多功能站（MFS）上安裝雙重網絡接口（信息管理和過程控制網絡），獲取集散控制系統中過程參數和系統的運行信息，同時向下傳遞上層管理計算機的調試指令和生產指導信息。第二層為過程控制網（SCnet），采用雙高速冗余工業以太網，通訊速率為10Mbps，通訊控制符合TCP/IP標準協議。SCnet網絡直接連接系統控制站、操作站、工程師站、通訊接口單元等，是傳遞過程中控制實時信息的通道。第三層為控制站內部網絡（SBUS），采用現場總線技術（Profibus-DP），主要完成控制站內各塊I/O卡件與數據轉發卡件間的信息交換。鹽城慶松硫能有限公司測點及控制回路較多，選用了無專門服務器的控制方案（服務器兼作操作員站）。

2.2 JX－300X DCS系統的硬件特點
    系統的工程師站和操作員站（服務器）采用DELL工業控制計算機、21`掃描彩色顯示器、配以SC8004B觸摸式鍵盤和軌跡球，操作方便。系統的模擬量輸入（AI）卡件采用了智能調理和先進的信號前端處理技術，由卡件上的微處理器控制，將信號調整和A/D轉換合二為一，使每塊模擬量輸入卡信號具有智能調理和處理的能力，可靠性高，獨立性強，同時也有助于功能開發擴展。I/O信號全部采用磁隔離或光電隔離技術，實現了信號的對地隔離，對交流電源隔離和相互之間隔離，將干擾拒之于系統之外，有效地消除了信號之間的共模干擾和串模干擾的影響。JX－300X DCS網絡采用雙重化冗余結構，如圖2所示。在其中任一條通訊線發生故障的情況下，通訊網絡仍保持正常的數據傳輸。

    控制站的電源、主控制卡、網絡控制器、數據轉發卡、驅動接口等均應用冗余配置。在冗余配置的情況下，當某一條信息通道出現故障，另一條信息通道將負責整個系統通訊任務。使通訊仍然暢通。

                   圖2   SCentⅡ網絡雙重冗余結構示意圖

2.3  JX－300X DCS系統的軟件特點
    JX－300X 系統軟件基于中文Windows NT開發，用戶界面友好，系統軟件由三個子系統組成，主要包括：監控軟件、組態軟件、維護軟件。

a：實時監控軟件操作畫面由系統簡介、報警一覽、調整畫面、實時及歷史趨勢圖、流程圖、數據一覽、故障診斷等組成。

b: 系統組態軟件包括基本組態軟件 SCKey、流程圖制作軟件SCDraw、報表制作軟作SCForm。基本組態軟件指完成對系統硬件構成的軟件設置。流程圖制作軟件是基于Windows NT Workstation 4.0（中文版）操作系統設計開發的全中文界面的繪圖工具軟件，該軟件繪圖功能齊全，支持多種編輯功能并提供標準圖形庫。報表制作軟件采用窗口式交互界面，所見即所得數據顯示方式。

c: 維護軟件可以觀察卡件記錄的事件，診斷通訊網絡內的節點故障和網絡連接故障，還可以用于工程師站對現場的數據和操作記錄進行離線分析。

3  JX－300X DCS在硫酸生產系統的應用
    JX-300X DCS系統在我公司硫酸生產系統中主要對三大工段進行監控：熱工工段、轉化工段、干吸工段。鹽城慶松硫能有限公司將熔硫焚硫工段和熱工工段定為1#現場控制站，將轉化工段和干吸工段定為2#現場控制室，將模塊分裝在兩個控制柜中，共用一組主控單元，在保證可靠性前提下既保持了各工段的獨立，又降低了成本。整套系統共處理現場信號的數目為：模擬量輸入信號（AI）126個，模擬量輸出信號（AO）78個，數字量輸入信號（DI）46個，數字量輸出信號（DO）30個，脈沖量輸入（PI）10個，位置信號輸入（PAT）80個。

（1）熱工工段
    主要是顯示余熱鍋爐的壓力、流量、液位、熱管省煤器、對流管束液體的溫度、壓力等。

鍋爐液位控制使用PID的算法。

（2）轉化工段
    主要是顯示轉化器各段進出口氣體溫度、壓力等，對各段進口溫度進行控制。

    轉化各段進口溫度基本比較穩定。PID算法采用了強比例弱積分，加適量微分，控制精度為±1 ℃

（3）干吸工段
主要是對進出口塔酸的溫度、氣體的溫度、循環槽的液位等進行控制。

4  安裝調試 [1]
    一套DCS系統的使用和控制效果很大程度上決定于安裝質量。鹽城慶松硫能有限公司在安裝時吸取了其它廠家的經驗教訓，嚴格按照有關技術要求施工。網卡采用標準的以太網卡方法安裝。選用雙線作為引出電纜，暴露在地面及電氣干擾較嚴重的場所的雙線全部使用金屬保護套管。中央集控室配置KFR-120LW/D落地式房間空調，保證室溫變化小于5℃/ h。增設DCS專用接地系統，接地電阻在4Ω以下，電源部分使用單獨UPS供電，并具有過電流保護、低電壓報警功能、冗余雙電源供電。

    經過以上這些準備工作，系統上電調試相當順利，沒有損壞一塊模塊，所有信號均準確無誤，系統溫度、壓力、液位、電流、電壓等數值都十分穩定，沒有發現任何干擾現象，經過仔細調整控制參數都滿足了工藝要求。

5  結語 
    JX－300X DCS系統在鹽城慶松硫能有限公司使用一年多的時間里，整套系統操作方便，運行穩定，自動化控制程度高，達到了20世紀90年代國內硫磺制酸的先進水平。