專利名稱：一種氧化鋁生產控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化工生產過程控制技術領域，尤其是涉及一種氧化鋁生產控制方法。
背景技術：
高鋁粉煤灰是近些年來隨著我國煤炭資源的開發(fā)以及火力發(fā)電廠的建設，出現(xiàn)的一種新的粉煤灰類型，其氧化鋁含量通常很高，相當于我國中低品位鋁土礦中氧化鋁的含量。近些年，隨著我國鋁土礦資源的日益短缺，利用高鋁粉煤灰生產氧化鋁越來越引起人們的重視。從粉煤灰中提取氧化鋁是將粉煤灰作為一種二次資源的高附加值利用，相比于將粉煤灰應用于建筑、建設及農業(yè)領域的研究，從粉煤灰中提取氧化鋁等有用資源的研究目前仍處于理論研究階段。目前常用的方法可以分為酸法和堿法，酸法較有代表性的是硫酸浸泡法，堿法代表的有石灰石燒結法和堿石灰燒結法。隨著分散控制系統(tǒng)(DCS)的日益成熟，DCS在各行各業(yè)的應用越來越廣泛，但是尚未見利用堿石灰燒結法來生產氧化鋁的DCS控制系統(tǒng)。堿石灰燒結法來生產氧化鋁整個生產過程對物料及反應器的溫度、壓力、配料流量等指標的控制非常嚴格；同時為保證分解槽攪拌等要求除去在流程中進入母液中的多余水分，達到工藝要求的母液濃度。不間斷運轉設備的連續(xù)運行，以及隔膜泵、壓煮器等高溫、高壓、高堿設備和焙燒系統(tǒng)易燃易爆設備的安全運行，要求控制系統(tǒng)具備非常高的可靠性和完備的保護連鎖。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鋁生產控制方法，實現(xiàn)對生產全過程數據的集中監(jiān)視、集中管理，提高安全生產水平和生產效率。為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案
該方法采用分散控制系統(tǒng)對各車間生產過程進行集中控制，所述分散控制系統(tǒng)包括信息控制中心和各車間中控室，信息控制中心設置上位機，各車間中控室設置冗余數據處理器、冗余數據交換器和車間監(jiān)控終端，各車間中控室的冗余數據處理器通過該中控室的冗余數據交換器與一環(huán)狀光纖通訊網絡相連，上位機包括若干監(jiān)視器和控制終端，上位機通過網絡服務器與所述環(huán)狀光纖通訊網絡相連；各車間中控室的冗余數據處理器均與該車間的PLC控制子系統(tǒng)相連，各車間監(jiān)控終端與該車間中控室的冗余數據交換器相連；各車間 PLC控制子系統(tǒng)中均采用智能電機控制器，智能電機控制器用以該車間現(xiàn)場所有的電機控制、參數采集處理以及與PLC控制子系統(tǒng)的通訊；各車間中控室包括原料破碎車間中控室、 原料磨車間中控室、漿料調配車間中控室、熟料燒成車間中控室、熟料溶出車間中控室、赤泥沉降脫硅車間中控室、品種分解過濾車間中控室、蒸發(fā)車間中控室、二氧化碳壓縮站中控室和成品過濾車間中控室。本發(fā)明的有益效果是
通過軟件實現(xiàn)了原料磨入磨物料的精確計量控制和自動調節(jié)；現(xiàn)場所有的電機控制及參數采集處理及與PLC的通訊均采用電機控制器來實現(xiàn)，用電機控制器代替了傳統(tǒng)的復雜的電機控制回路，使電機 的控制和檢修更為簡單和可靠；控制系統(tǒng)采用上位機監(jiān)控方式，取代傳統(tǒng)的操作盤和模擬盤控制方式，整個自動化控制系統(tǒng)的運行操作和監(jiān)視全部在上位機實現(xiàn)。在上位機上不僅能顯示電機的運行狀態(tài)、過程參數、報警等，還可以進行各運行方式的選擇和切換，進行自動程控操作，同時還具有模擬量參數顯示、棒狀圖顯示、聲光報警等功能；建立全廠生產調度計算機監(jiān)控系統(tǒng)，形成了一個光纖環(huán)網，提高了生產及調度的效率及能力，建立了一個覆蓋全廠各個監(jiān)控系統(tǒng)的生產管理網絡，完成了生產調度管理系統(tǒng)的建設開發(fā)，實現(xiàn)了調度中心對全廠生產過程數據的集中監(jiān)視、集中管理。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。


圖1為本發(fā)明方法中的分散控制系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。如圖1所示，本發(fā)明的方法采用分散控制系統(tǒng)對各車間生產過程進行集中控制， 所述分散控制系統(tǒng)包括信息控制中心13和各車間中控室，其中，各車間中控室包括原料破碎車間中控室4、原料磨車間中控室5、漿料調配車間中控室6、熟料燒成車間中控室7、熟料溶出車間中控室8、赤泥沉降脫硅車間中控室9、品種分解過濾車間中控室10、蒸發(fā)車間中控室3、二氧化碳壓縮站中控室2和成品過濾車間中控室1。信息控制中心13設置上位機， 各車間中控室設置冗余數據處理器、冗余數據交換器和車間監(jiān)控終端，各車間中控室的冗余數據處理器通過該中控室的冗余數據交換器與一環(huán)狀光纖通訊網絡14相連，上位機包括若干監(jiān)視器和控制終端，上位機通過網絡服務器與所述環(huán)狀光纖通訊網絡14相連；各車間中控室的冗余數據處理器均與該車間的PLC控制子系統(tǒng)相連，各車間PLC控制子系統(tǒng)中均采用智能電機控制器，智能電機控制器用以該車間現(xiàn)場所有的電機控制、參數采集處理以及與PLC控制子系統(tǒng)的通訊。各車間對應的冗余數據處理器、冗余數據交換器、車間監(jiān)控終端和PLC控制子系統(tǒng)連接方式類似，以分解過濾車間為例，該車間中控室10的冗余數據處理器c通過該中控室的冗余數據交換器b與環(huán)狀光纖通訊網絡14相連，該車間中控室的冗余數據處理器c均與該車間的PLC控制子系統(tǒng)d相連，該車間的監(jiān)控終端a與冗余數據交換器b相連，該車間PLC控制子系統(tǒng)d中均采用智能電機控制器，智能電機控制器用以該車間現(xiàn)場所有的電機控制、參數采集處理以及與PLC控制子系統(tǒng)的通訊。實際生產過程中，氧化鋁生產按生產流程主要分為原料、溶出、沉降、分解、焙燒、 蒸發(fā)等幾大車間。如燒結法100kt/a粉煤灰綜合利用DCS控制系統(tǒng)共涉及12套PLC控制子系統(tǒng)，分別為
1、原礦槽破碎及均化堆場PLC系統(tǒng)；
2、原料磨房PLC系統(tǒng)；
3、料漿調配PLC系統(tǒng)；4、熟料燒成PLC系統(tǒng)；
5、熟料溶出及儲運PLC系統(tǒng)；
6、赤泥分離及脫硅PLC系統(tǒng)；
7、種分、碳分、晶種過濾PLC系統(tǒng)；
8、成品過濾PLC系統(tǒng)；
9、蒸發(fā)區(qū)域PLC系統(tǒng)；
10、C02壓縮站PLC系統(tǒng)；
11、石灰爐PLC控制系統(tǒng)；
12、氧化鋁焙燒PLC控制系統(tǒng)。以上各PLC控制系統(tǒng)除11、12項夕卜，已預留標準以太網通訊接口，可以實現(xiàn)調度組網的要求。PLC控制子系統(tǒng)采用AB的Contrologix控制系統(tǒng)，利用DCS對整個系統(tǒng)中的設備進行數據采集和控制，而通過上位計算機的人機接口對系統(tǒng)設備發(fā)出控制命令，同時系統(tǒng)中各設備的運行狀態(tài)信息在上位機監(jiān)控畫面上直觀，動態(tài)地顯示出來。各生產車間PLC 控制系統(tǒng)與通訊中心之間通過光纜連接，在各控制子站增加一個光纖交換機，實現(xiàn)各生產車間控制系統(tǒng)與調度中心的通訊網絡連接。使用ST504智能電機控制器對電動機的過載、堵轉、tE時間保護等故障予以保護， 并有測量、自我診斷、維護管理、總線通訊等功能。保護器基于微處理器技術，采用模塊化設計結構，產品體積小，結構緊湊，安裝方便，在各種抽屜柜中可直接安裝使用，并可以根據電機的運行情況通過總線直接與相應的PLC進行通訊，實現(xiàn)了工業(yè)自動化集中控制管理。采用M0DBUS_RTU通訊規(guī)約；控制器面板帶有四個編程按鍵，用戶可現(xiàn)場方便的實現(xiàn)顯示切換、儀表參數編程設置，具有很強的靈活性。有多種擴展功能模塊可供選擇4路模擬量(4 20mA)輸出，可實現(xiàn)電量的變送輸出功能；4路開關量輸入和4路開關量輸出可實現(xiàn)本地或遠程的開關信號監(jiān)測和控制輸出功能。
智能電機控制器的使用取代了傳統(tǒng)的塑殼斷路器(僅用刀熔開關即可)、熱繼電器、電流互感器、多種信號燈、電流表、大電流按鈕(僅需信號按鈕)、大量中間繼電器和時間繼電器、變送器、PLC和電纜等；取代了以往復雜的電機控制回路，使電機的控制更為簡單和可罪。
本發(fā)明的方法主要解決了以下問題通過軟件實現(xiàn)了原料磨入磨物料的精確計量控制和自動調節(jié)；現(xiàn)場所有的電機控制及參數采集處理及與PLC的通訊均采用電機控制器來實現(xiàn)，用電機控制器代替了傳統(tǒng)的復雜的電機控制回路，使電機的控制和檢修更為簡單和可靠；控制系統(tǒng)采用上位機監(jiān)控方式，取代傳統(tǒng)的操作盤和模擬盤控制方式，整個自動化控制系統(tǒng)的運行操作和監(jiān)視全部在上位機實現(xiàn)。在上位機上不僅能顯示電機的運行狀態(tài)、 過程參數、報警等，還可以進行各運行方式的選擇和切換，進行自動程控操作，同時還具有模擬量參數顯示、棒狀圖顯示、聲光報警等功能；建立全廠生產調度計算機監(jiān)控系統(tǒng)，形成了一個光纖環(huán)網，提高了生產及調度的效率及能力，建立了一個覆蓋全廠各個監(jiān)控系統(tǒng)的生產管理網絡，完成了生產調度管理系統(tǒng)的建設開發(fā)，實現(xiàn)了調度中心對全廠生產過程數據的集中監(jiān)視、集中管理。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案所 做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
1. 一種氧化鋁生產控制方法，其特征在于該方法采用分散控制系統(tǒng)對各車間生產過程進行集中控制，所述分散控制系統(tǒng)包括信息控制中心和各車間中控室，信息控制中心設置上位機，各車間中控室設置冗余數據處理器、冗余數據交換器和車間監(jiān)控終端，各車間中控室的冗余數據處理器通過該中控室的冗余數據交換器與一環(huán)狀光纖通訊網絡相連，上位機包括若干監(jiān)視器和控制終端，上位機通過網絡服務器與所述環(huán)狀光纖通訊網絡相連；各車間中控室的冗余數據處理器均與該車間的PLC控制子系統(tǒng)相連，各車間監(jiān)控終端與該車間中控室的冗余數據交換器相連；各車間PLC控制子系統(tǒng)中均采用智能電機控制器，智能電機控制器用以該車間現(xiàn)場所有的電機控制、參數采集處理以及與PLC控制子系統(tǒng)的通訊；各車間中控室包括原料破碎車間中控室、原料磨車間中控室、漿料調配車間中控室、熟料燒成車間中控室、熟料溶出車間中控室、赤泥沉降脫硅車間中控室、品種分解過濾車間中控室、蒸發(fā)車間中控室、二氧化碳壓縮站中控室和成品過濾車間中控室。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化鋁生產控制方法，該方法主要采用分散控制系統(tǒng)對各車間生產過程進行集中控制，所述分散控制系統(tǒng)包括信息控制中心和各車間中控室，信息控制中心設置上位機，各車間中控室設置冗余數據處理器、冗余數據交換器和車間監(jiān)控終端，各車間中控室的冗余數據處理器通過該中控室的冗余數據交換器與一環(huán)狀光纖通訊網絡相連，上位機包括若干監(jiān)視器和控制終端，上位機通過網絡服務器與所述環(huán)狀光纖通訊網絡相連；該發(fā)明方法實現(xiàn)對氧化鋁生產全過程數據的集中監(jiān)視、集中管理，提高安全生產水平和生產效率。
文檔編號G05B19/418GK102200771SQ201110095159
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權日2011年4月15日
發(fā)明者曹志成, 李君 , 白云飛, 辛朋輝 申請人:鄭州中實賽爾科技有限公司