氧化铝行业控制系统的新高度———氧化铝行业控制系统的新高度

［摘要］：山西鲁能晋北铝业有限公司全厂范围统一采用西门子SIMATIC PCS 7过程控制系统。现场控制层普遍应用了AS400冗余控制器，运行层的上位机系统包括各工程师站、操作员站和服务器，系统采用客户机/服务器结构，通过光纤介质与冗余CPU连接，构成100MHz的快速冗余以太环网，实现全厂集中控制、管理和操作。［关键词］：氧化铝 SIMATIC PCS 7 Profibus-DP山西鲁能晋北铝业有限公司            山西鲁能晋北铝业有限公司（简称晋北铝业）位于我国煤铝资源富集的晋北地区，由山东鲁能集团控股经营。公司主营业务包括氧化铝、铝土矿、石灰石矿的生产和销售。目前资产总额110亿元，员工总数1400人。        晋北铝业的氧化铝项目分为一期、二期工程，其中一期工程设计年产100万吨氧化铝，于2004年10月开工建设，2006年5月竣工投产；二期200万吨氧化铝工程于2008年开工建设，目前已全部投产。一期烧结法系统于2010年4月投运，标志着我国第一条、世界第二条串联法氧化铝生产线落成，对于探索我国低品位矿石利用具有重要示范意义。
   全集成自动化控制带来改变        对于传统的氧化铝生产行业而言，长久以来，控制系统的设计都是不同工艺环节各自独立的分散形式，各个生产流程之间往往存在着“信息孤岛”，缺乏子系统之间的信息互通，不便于专业化管理，严重制约了全厂整体协调生产与人力的合理配置、统一调度。为此，在晋北铝业规划氧化铝厂及配套的自备电厂时，就把建立可实现高度集中控制的自动化系统放在了重要位置。         “全集成自动化控制”是由西门子公司提出的领先技术理念，指用一个系统或一个自动化的平台完成原来由多种系统搭配起来才能完成的所有功能。应用这种方案可以大大地简化系统的结构，大量减少接口部件，并可克服上位机和工业控制器之间、连续控制和逻辑控制之间、集中和分散之间的界线，同时还可以为所有的自动化应用提供统一的技术环境。        在与西门子公司进行了有关控制系统的方案编制的讨论交流后，晋北铝业对西门子的“全集成自动化控制”理念深表认可，并为在全厂范围规划一套现代化、具有可靠性、开放性、标准性并且符合行业生产需要的DCS系统制定了蓝图。
     优化的系统方案        本着集中控制和管理的原则，晋北铝业在厂内设立了集中控制中心对生产现场进行集中监控。共设置了一期拜耳分厂、焙烧分厂、一期自备电厂、二期拜耳分厂、二期自备电厂和原料分厂共计六大控制区域，统一采用西门子SIMATIC PCS 7过程控制系统。考虑到可靠性的需求，现场控制层普遍应用了AS400冗余控制器，运行层的上位机系统包括各工程师站、操作员站和服务器，系统采用客户机/服务器结构，通过光纤介质与冗余CPU连接，构成100MHz的快速冗余以太环网，实现全厂集中控制、管理和操作。        本控制系统的一大特色是采用了现场总线及OPC与第三方自动化产品进行通讯，西门子PCS 7系统通过Profibus-DP接口可以方便地与来自不同产商的PLC、变频器、MCC等设备连接，使得不同产品、不同系统之间的横向数据交换变得更加轻松，从而实现了系统的信息一体化集成。        在企业管理层，MIS（管理信息系统）通过OPC服务器采集来自西门子PCS 7系统的过程数据，经过网关隔离，这些信息被上传至各办公室的计算机。工厂的管理人员可以在远程实时看到生产现场的各关键过程参数，并可依据产量等重要数值为制定企业决策提供依据。 可靠的工程能力与售后服务        晋北铝业的全厂控制系统由上海西门子工业自动化有限公司（简称SIAS）承担自动化工程服务，合同范围包括PCS 7软硬件供货、项目管理、应用软件设计、系统集成、现场调试、培训等。在一期氧化铝工程中，SIAS作为富有经验的工程团队，凭借强大的项目实施能力及先进技术，在短短一个月时间内就完成了系统的调试工作，使生产装置一次试车成功并创造出了当时氧化铝行业的最短试车时间纪录。 系统概况由西门子DCS、变频器、现场仪表、阀门定位器、电机等构成全集成自动化系统全厂共6大控制区域，总I/O点数超过4万点冗余光纤环网保证数据通讯的可靠性大量应用OPC、现场总线等技术与第三方产品实现通讯APC（先进过程控制）系统即将投入运行
  
   引领行业发展        节能、安全、高效生产是当今国内外氧化铝行业发展的大势所趋，借助西门子公司提供的PCS 7控制系统、供电系统、现场仪表及驱动技术，晋北铝业的全厂自动化生产水平大幅提高，达到了一个前所未有的高度。“全集成自动化”在这里不仅是技术构想，更是实实在在地为企业减员增效、成本控制提供着有力的支持。在未来氧化铝行业的发展过程中，西门子提供的全集成自动化解决方案将继续为企业增强市场竞争力，创造社会效益注入强大动力。