氧化铝拜尔法中IA/series集散系统应用

摘 要I/AS系统在铝氧化生产控制中起到了巨大的积极效果，为我国各大铝矿生产效率的提升起到了至关重要的作用，国内外的实际使用情况足以证明，该系统具有高度的稳定性和可靠性。本文主要通过对I/A series集散系统的应用分析，对其硬件性能做出了深入的研究和处理，同时对其所包含的内部软件自动化和智能管理的功能进行了简要的说明。针对该系统的整体性能做出了介绍和探讨，并以此为根据，说明该方法在实际应用过程中所具有的优越性。

关键词 I/A series；DCS；智能信息管理；控制；开放性

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0183—02

0引言

I/A series集散系统在世界范围内应用广泛，尤其是其自身性能优势导致其在制铝行业的技术改革中得到广泛的重视和应用。就当前应用情况来说，无论是老厂技术革新还是新建生产线上，这套系统都是热门的选择[1]。在我国拜尔法生产的氧化铝由于自身具有较高的性价比而广受欢迎，是当前阶段提升生产效率的有效手段，尤其是该系统具有非常卓越的稳定性，对于长时间安全生产具有重要的现实意义。一般来说，生产氧化铝基本通过溶出、分解、蒸发和焙烧四大步骤实现，本文就以我厂蒸发工艺流程为基本的研究对象，对该系统进行研究。

1 DCS系统

I/A series系统在实际应用过程中表现出诸多优势，如良好的软件和硬件系统的设计基本上都是采用了开放式设计方式，能够通过较少的硬件品种的组合来提升系统的整体性能，尤其是其各个节点之间没有形成必要的关联，所以可以独立运行彼此的控制功能，更是极大的节省了系统资源。在本文所研究的蒸发工艺流程中，我厂一期蒸发原I/A系统测点和控制回路相对于系统整体来说较少，所以具体配置情况如图1所示。

应用操作处理机：采用较为常见的UNIX

系统软件作为基本的操作系统，采用ULTRASPARC 64位工作站作为基本的硬件支持，能够作为一个单独的人机交互接口存在，同时对于网络信息传输的相关需求也能够满足[2]。

操作站处理机：其功能是为其他关联程序提供一个基本的用户操作界面，实现人际之间的有好交互行为，基本硬件配置同上，并能够和应用操作处理机之间形成硬件互补或互为备用。

控制处理机：基本功能为行为控制，也就是协同其他的现场硬件设备形成对方案的过程控制，对于实时监测和数据采集工作的顺利展开具有非常重要的现实意义，尤其是能够针对所传送信息的特点进行报警，更是极大的节省了人力资源。

现场总线组件：也就是上文中所提及的现场硬件（I/O卡），作为采集和转换现场信号的重要工具，可以通过数字信号和模拟信号的传送来保证多种设计功能的实现。

通讯处理机：改硬件的主要作用在于提供能够协助与本文所研究的I/A series系统中的其他硬件设备的调制解调功能，从而实现各终端的输出和通讯需求。

2 主要控制系统

2.1蒸发器料位控制系统的具体实现方案

如图2所示，基本上采用了单回路控制系统，这是由于本工艺流程部分中控制回路相对较少而设计的。

在本文所研究的系统内所采用的自蒸发器料位控制的主要作用在于保证系统内的自蒸发器里料位能够被控制在一个相应的位置上，从而保证整个工作流程的顺利实现。而从本质上来说，这一系统实际上也就是一个简单的单回路调节器，通过PID对进料泵的运转速度进行调节，从而保证机器的运行过程中由于各种因素所造成的偏差被彻底消除[3]。

2.2母液浓度控制系统

在氧化铝拜尔法制取过程中，母液浓度的控制不仅仅是一个重点，同样也是设计中必须重视的难点问题。采用拜尔法进行氧化铝的制备过程中，对于蒸发这一工艺流程的评价标准最终还是母液浓度水平。该指标的控制主要是通过蒸汽流量和原液流量两大指标进行的，那么在设计过程中，同样可以通过对这两种指标之一进行控制来实现设计目标。当采用蒸汽流量作为基本的控制参数的时候，由于蒸汽总量对于母液所具有的影响相对较小，加之流量的规模不可能一直处于最大状态，将会影响最终检测结果的准确性选择入口的原液流量作为被控量参数，所设计的控制目标的实现相对较为容易，因此笔者进行了如图3所示的设计，处于系统中的母液浓度计反馈出母液浓度出现某些变化的时候，就可以通过PID来对原液泵进行控制处理，从而调整原液流量，进而保证流量差异能够消除，机器顺利进行生产。

3 系统软件

本文所研究的I/Aseries软件从功能上可以分为信息管理和自动化两大部分，软件系统同样从这两个方面出发[4]。值得我们注意的是，本系统具有分布式结构的一般性特点，同时也有标准化兼容的优势，从本系统的实际应用需求角度出发，该系统主要由如下软件构成：

1）CONTROL CONFIG组态控制工具；

2）REPORT WRITER（工作情况录入）；

3）SYSTEM MONITOR（整体运行情况监控）；

4）HISTORIAN 500（系统操作日志存读）；

5）DEVICE MONITOR（运行情况监控软件）；

6）DISPLAY MANAGER（显示管理软件）；

7）SYSTEM CONFIG（系统基本组态）；

C COMPILER（C语言编译器）

有关软件的编制：

笔者在对I/Aseries系统进行研究的过程中发现，该系统不仅仅提供了性能卓越的信息管理功能和自动化的软件，还应该根据拜尔法制备氧化铝生产的实际工作情况，具有高度针对性的进行其他的软件设计以保证系统能够符合实际生产需求，下面软件的编制对于提升系统功能具有重要的作用，是本文所研究的补充：

过程报表编制与组态

系统组态

流程图绘制与组态

控制组态

历史子系统组态