烟气制酸控制系统设计与实现
作者:滕天杰 字数:1387 点击:
摘 要:本设计针对硫酸生产过程中转化工段存在滞后、干扰等问题,采用西门子公司的PCS7的硬软件进行了操作员站、现场控制站、工程师站以及系统网络选型与配置并进行了控制方案的确定与组态、监控画面的组态与模拟运行。
关键词:冶炼烟气制酸;PCS7;CFC组态;人机界面组态
1 概述
烟气制酸过程是一个分布参数、耦合严重的非线性过程,是一个高度复杂的工业过程。SIMATIC PCS 7基于标准的SIMATIC软硬件组件和先进的分布式客户机/服务器架构,带有集成的基于SQL服务器的归档系统,控制编程语言采用IEC 61131-3 的标准并且提供了SFC和CFC编程方式,,通过现场总线PROFIBUS可实现现场设备与控制器之间的灵活无缝集成,通过SIMATIC IT架构实现 MES/ERP层级的接口,内嵌了Step7控制组态软件和WinCC监控组态软件以及通信组态软件等,具有较好的可靠性和开放性,广泛用于工业控制领域。
2 烟气制酸工艺简介
在传统的烟气制酸工艺中,冶炼烟气混合后采用一转一吸工艺生产硫酸,其生产规模小,而且制酸后的尾气S02含量超标,严重污染环境。
现代制酸工艺采用密闭鼓风炉富氧熔炼、二转二吸法制酸,消除了原有系统的弊端。针对冶炼烟气浓度、流量波动大的特点,普遍采用成熟的稀酸洗净化、双接触法制酸工艺。
3 烟气制酸转化系统现场仪表选型以及系统配置
本设计中的烟气制酸转化控制系统的一次仪表和执行机构选型如表3-2、3-3所示。
根据本系统的规模,烟气制酸转化过程控制系统由1个工程师站、1个操作员站、1个控制站和两个远程I/O站构成,其中,网络采用工业以太网和PROFIBUS-DP两级网络。以太网用于工程师站、操作员站和控制站之间的数据传输,PROFIBUS-DP用于现场层远程I/O站与控制站之间的数据传送,其烟气制酸转化系统的硬件配置如图1所示。
4 转化过程控制系统软件设计
基于PCS7- WinCC V6.0的上位监控画面组态,根据转化控制工艺流程,进行组态画面的设计,在画面中,使用了静态文本、输入输出域、画面窗口、按钮、控件和库,设计画面如图2所示。
除了转化工艺的监控主画面外,还设计了转化器内部监控系统控制组画面,其组态画面如图3所示。
5 结束语
本文设计的系统在了解烟气制酸的工艺流程、控制要求和调节任务的基础上,确定了烟气制酸转化过程控制系统的I/O点数和控制方案,利用SIMATIC PCS7完成其DCS系统设计。
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