专利名称：一种氧化铝生产控制方法
技术领域：
本发明涉及化工生产过程控制技术领域，尤其是涉及一种氧化铝生产控制方法。
背景技术：
高铝粉煤灰是近些年来随着我国煤炭资源的开发以及火力发电厂的建设，出现的一种新的粉煤灰类型，其氧化铝含量通常很高，相当于我国中低品位铝土矿中氧化铝的含量。近些年，随着我国铝土矿资源的日益短缺，利用高铝粉煤灰生产氧化铝越来越引起人们的重视。从粉煤灰中提取氧化铝是将粉煤灰作为一种二次资源的高附加值利用，相比于将粉煤灰应用于建筑、建设及农业领域的研究，从粉煤灰中提取氧化铝等有用资源的研究目前仍处于理论研究阶段。目前常用的方法可以分为酸法和碱法，酸法较有代表性的是硫酸浸泡法，碱法代表的有石灰石烧结法和碱石灰烧结法。随着分散控制系统(DCS)的日益成熟，DCS在各行各业的应用越来越广泛，但是尚未见利用碱石灰烧结法来生产氧化铝的DCS控制系统。碱石灰烧结法来生产氧化铝整个生产过程对物料及反应器的温度、压力、配料流量等指标的控制非常严格；同时为保证分解槽搅拌等要求除去在流程中进入母液中的多余水分，达到工艺要求的母液浓度。不间断运转设备的连续运行，以及隔膜泵、压煮器等高温、高压、高碱设备和焙烧系统易燃易爆设备的安全运行，要求控制系统具备非常高的可靠性和完备的保护连锁。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化铝生产控制方法，实现对生产全过程数据的集中监视、集中管理，提高安全生产水平和生产效率。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案
该方法采用分散控制系统对各车间生产过程进行集中控制，所述分散控制系统包括信息控制中心和各车间中控室，信息控制中心设置上位机，各车间中控室设置冗余数据处理器、冗余数据交换器和车间监控终端，各车间中控室的冗余数据处理器通过该中控室的冗余数据交换器与一环状光纤通讯网络相连，上位机包括若干监视器和控制终端，上位机通过网络服务器与所述环状光纤通讯网络相连；各车间中控室的冗余数据处理器均与该车间的PLC控制子系统相连，各车间监控终端与该车间中控室的冗余数据交换器相连；各车间 PLC控制子系统中均采用智能电机控制器，智能电机控制器用以该车间现场所有的电机控制、参数采集处理以及与PLC控制子系统的通讯；各车间中控室包括原料破碎车间中控室、 原料磨车间中控室、浆料调配车间中控室、熟料烧成车间中控室、熟料溶出车间中控室、赤泥沉降脱硅车间中控室、品种分解过滤车间中控室、蒸发车间中控室、二氧化碳压缩站中控室和成品过滤车间中控室。本发明的有益效果是
通过软件实现了原料磨入磨物料的精确计量控制和自动调节；现场所有的电机控制及参数采集处理及与PLC的通讯均采用电机控制器来实现，用电机控制器代替了传统的复杂的电机控制回路，使电机 的控制和检修更为简单和可靠；控制系统采用上位机监控方式，取代传统的操作盘和模拟盘控制方式，整个自动化控制系统的运行操作和监视全部在上位机实现。在上位机上不仅能显示电机的运行状态、过程参数、报警等，还可以进行各运行方式的选择和切换，进行自动程控操作，同时还具有模拟量参数显示、棒状图显示、声光报警等功能；建立全厂生产调度计算机监控系统，形成了一个光纤环网，提高了生产及调度的效率及能力，建立了一个覆盖全厂各个监控系统的生产管理网络，完成了生产调度管理系统的建设开发，实现了调度中心对全厂生产过程数据的集中监视、集中管理。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图1为本发明方法中的分散控制系统结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。如图1所示，本发明的方法采用分散控制系统对各车间生产过程进行集中控制， 所述分散控制系统包括信息控制中心13和各车间中控室，其中，各车间中控室包括原料破碎车间中控室4、原料磨车间中控室5、浆料调配车间中控室6、熟料烧成车间中控室7、熟料溶出车间中控室8、赤泥沉降脱硅车间中控室9、品种分解过滤车间中控室10、蒸发车间中控室3、二氧化碳压缩站中控室2和成品过滤车间中控室1。信息控制中心13设置上位机， 各车间中控室设置冗余数据处理器、冗余数据交换器和车间监控终端，各车间中控室的冗余数据处理器通过该中控室的冗余数据交换器与一环状光纤通讯网络14相连，上位机包括若干监视器和控制终端，上位机通过网络服务器与所述环状光纤通讯网络14相连；各车间中控室的冗余数据处理器均与该车间的PLC控制子系统相连，各车间PLC控制子系统中均采用智能电机控制器，智能电机控制器用以该车间现场所有的电机控制、参数采集处理以及与PLC控制子系统的通讯。各车间对应的冗余数据处理器、冗余数据交换器、车间监控终端和PLC控制子系统连接方式类似，以分解过滤车间为例，该车间中控室10的冗余数据处理器c通过该中控室的冗余数据交换器b与环状光纤通讯网络14相连，该车间中控室的冗余数据处理器c均与该车间的PLC控制子系统d相连，该车间的监控终端a与冗余数据交换器b相连，该车间PLC控制子系统d中均采用智能电机控制器，智能电机控制器用以该车间现场所有的电机控制、参数采集处理以及与PLC控制子系统的通讯。实际生产过程中，氧化铝生产按生产流程主要分为原料、溶出、沉降、分解、焙烧、 蒸发等几大车间。如烧结法100kt/a粉煤灰综合利用DCS控制系统共涉及12套PLC控制子系统，分别为
1、原矿槽破碎及均化堆场PLC系统；
2、原料磨房PLC系统；
3、料浆调配PLC系统；4、熟料烧成PLC系统；
5、熟料溶出及储运PLC系统；
6、赤泥分离及脱硅PLC系统；
7、种分、碳分、晶种过滤PLC系统；
8、成品过滤PLC系统；
9、蒸发区域PLC系统；
10、C02压缩站PLC系统；
11、石灰炉PLC控制系统；
12、氧化铝焙烧PLC控制系统。以上各PLC控制系统除11、12项夕卜，已预留标准以太网通讯接口，可以实现调度组网的要求。PLC控制子系统采用AB的Contrologix控制系统，利用DCS对整个系统中的设备进行数据采集和控制，而通过上位计算机的人机接口对系统设备发出控制命令，同时系统中各设备的运行状态信息在上位机监控画面上直观，动态地显示出来。各生产车间PLC 控制系统与通讯中心之间通过光缆连接，在各控制子站增加一个光纤交换机，实现各生产车间控制系统与调度中心的通讯网络连接。使用ST504智能电机控制器对电动机的过载、堵转、tE时间保护等故障予以保护， 并有测量、自我诊断、维护管理、总线通讯等功能。保护器基于微处理器技术，采用模块化设计结构，产品体积小，结构紧凑，安装方便，在各种抽屉柜中可直接安装使用，并可以根据电机的运行情况通过总线直接与相应的PLC进行通讯，实现了工业自动化集中控制管理。采用M0DBUS_RTU通讯规约；控制器面板带有四个编程按键，用户可现场方便的实现显示切换、仪表参数编程设置，具有很强的灵活性。有多种扩展功能模块可供选择4路模拟量(4 20mA)输出，可实现电量的变送输出功能；4路开关量输入和4路开关量输出可实现本地或远程的开关信号监测和控制输出功能。
智能电机控制器的使用取代了传统的塑壳断路器(仅用刀熔开关即可)、热继电器、电流互感器、多种信号灯、电流表、大电流按钮(仅需信号按钮)、大量中间继电器和时间继电器、变送器、PLC和电缆等；取代了以往复杂的电机控制回路，使电机的控制更为简单和可罪。
本发明的方法主要解决了以下问题通过软件实现了原料磨入磨物料的精确计量控制和自动调节；现场所有的电机控制及参数采集处理及与PLC的通讯均采用电机控制器来实现，用电机控制器代替了传统的复杂的电机控制回路，使电机的控制和检修更为简单和可靠；控制系统采用上位机监控方式，取代传统的操作盘和模拟盘控制方式，整个自动化控制系统的运行操作和监视全部在上位机实现。在上位机上不仅能显示电机的运行状态、 过程参数、报警等，还可以进行各运行方式的选择和切换，进行自动程控操作，同时还具有模拟量参数显示、棒状图显示、声光报警等功能；建立全厂生产调度计算机监控系统，形成了一个光纤环网，提高了生产及调度的效率及能力，建立了一个覆盖全厂各个监控系统的生产管理网络，完成了生产调度管理系统的建设开发，实现了调度中心对全厂生产过程数据的集中监视、集中管理。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所 做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1. 一种氧化铝生产控制方法，其特征在于该方法采用分散控制系统对各车间生产过程进行集中控制，所述分散控制系统包括信息控制中心和各车间中控室，信息控制中心设置上位机，各车间中控室设置冗余数据处理器、冗余数据交换器和车间监控终端，各车间中控室的冗余数据处理器通过该中控室的冗余数据交换器与一环状光纤通讯网络相连，上位机包括若干监视器和控制终端，上位机通过网络服务器与所述环状光纤通讯网络相连；各车间中控室的冗余数据处理器均与该车间的PLC控制子系统相连，各车间监控终端与该车间中控室的冗余数据交换器相连；各车间PLC控制子系统中均采用智能电机控制器，智能电机控制器用以该车间现场所有的电机控制、参数采集处理以及与PLC控制子系统的通讯；各车间中控室包括原料破碎车间中控室、原料磨车间中控室、浆料调配车间中控室、熟料烧成车间中控室、熟料溶出车间中控室、赤泥沉降脱硅车间中控室、品种分解过滤车间中控室、蒸发车间中控室、二氧化碳压缩站中控室和成品过滤车间中控室。
全文摘要
本发明公开了一种氧化铝生产控制方法，该方法主要采用分散控制系统对各车间生产过程进行集中控制，所述分散控制系统包括信息控制中心和各车间中控室，信息控制中心设置上位机，各车间中控室设置冗余数据处理器、冗余数据交换器和车间监控终端，各车间中控室的冗余数据处理器通过该中控室的冗余数据交换器与一环状光纤通讯网络相连，上位机包括若干监视器和控制终端，上位机通过网络服务器与所述环状光纤通讯网络相连；该发明方法实现对氧化铝生产全过程数据的集中监视、集中管理，提高安全生产水平和生产效率。
文档编号G05B19/418GK102200771SQ201110095159
公开日2011年9月28日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者曹志成, 李君 , 白云飞, 辛朋辉 申请人:郑州中实赛尔科技有限公司