典型控制方案例举
在工业化迅猛发展的今天，各类DCS和PLC控制系统随着计算机、通讯和控制技术的发展，虽然用户界面千差万别，操作方式各有千秋，设计理念各不相同，各类系统功能向着模块网络化、组态图形化、诊断智能化、操作菜单化发展，控制和使用功能逐步融合。排除氧化铝生产过程特别是烧结法流程长、易堵塞、结巴严重造成的仪表检测环节的问题，可以说，企业自动化程度的高低、工程设计方案与设计质量的优劣，已经不再取决于采用了何种系统，而更主要的看其控制方案是否合理，控制策略是否科学。面对国外DCS系统高投入、低性价比，越来越多的企业正在把高性价比、技术服务方便快捷的国内DCS系统作为首选！
下面，按照氧化铝流程工序的先后，对氧化铝生产线中部分工艺过程及典型控制回路、控制逻辑、组态画面实例等进行介绍：
一、原燃料输送控制
堆场原燃料输送是氧化铝生产的龙头，能否正常运转对后续生产影响极大。原燃料能否顺利输送，主要决定于整条输送线的电机能否正常启停与运行，每条输送线由多个电机共同作用，实质是一个电机的群控问题。以某厂为例，堆场共88台电机构成了80个皮带输送线，这些线路相互交错，实现电机群控难度较大。这里把控制方案的要点介绍如下：
1、输送线中的电机可以单台启停，也可以联动启停。
2、输送线中某些电机任意一台报警停车，整条流程停车；某些电机组同时报警，整条流程才停车。
3、部分电机组必须同时开、停，当其中一台电机报警时，该组电机全部停车，即实现同时停车。
4、依照输送线电机的前后顺序（来料方向为前），所有电机相互联锁：启动时，从后向前延时启动；停车时，从前向后延时停车；在输送线运行中，如果某台电机故障报警，前端电机立即依次停车，后端电机依次延时停车，直到最后端电机停车。
5．输送线的安全切换控制：当输送线中电机全部运行或全部停车时，允许切换；部分电机运行时，禁止切换。
二、原料系统工艺流程、设备状态、碱液分配调节自动控制软件
在拜尔法原料磨生产工序中，高铝矿石、石灰、碱液三者比例的调控和磨矿作业条件的监控是矿浆制备工作的重点。采用DCS控制系统，结合变频控制对各台泵进行有效调节。对磨机负荷及其他一些附属设备的油压，油温、瓦温等进行监控。对配料比进行控制，并对各台旋流器的进料量进行均匀、合理分配。
三、脉冲缓冲槽自控仪表分布及TP101料位控制软件
高压溶出是氧化铝拜尔法生产线的核心部位，从隔膜泵来的料浆具有很强的脉动性，冲击力、磨差力很大，所以首先进入一台脉冲缓冲器（TP101），以获得平稳的料浆流，之后进入五级单管进行加热，使料浆温度上升，再进入脉冲缓冲器（TP102）。在TP101槽上分布有同位素料位开关，实现料位的高报、低报、高高报及连锁停车；设计有高高压力连锁压力开关，高压报警及连锁，以控制槽内压力不得超限；安装两个进气电磁开关阀和1个排气电磁开关阀，用于调节槽内料位。
四、沉降工艺流程、分离沉降槽泥层控制软件
来自溶出车间的矿浆，经稀释槽、稀释后槽、水力旋流器，进入分离沉降工序。沉降槽的溢流（粗液）送叶滤机，底流经过两次洗涤和过滤。过滤后泥渣送赤泥储槽，而洗涤与过滤的溢流返回流程再循环。沉降槽的泥层厚度控制有两种方案：一是通过调节底流出料变频器输出，控制出料管粗液密度；二是增加泥层料位检测，构成“料位---密度”串级调节回路，可以更好地实现对泥层厚度的控制。目前氧化铝生产中，方案一的应用比较广；方案二的实施需增加投入。
五、蒸发6效过料泵电机控制（图10：流程图；图11：逻辑图）
蒸发工艺在氧化铝生产中起着回收站的作用。保持液面稳定是蒸发器组正常运转的标志，液面过高容易跑碱，液面过低会出现沸腾猛烈的现象，蒸发器通过调节出料量实现各效液位平衡。各蒸发器的过料泵及循环泵电机均采为大功率变频电机，机组开车时，首先从第六蒸发器开始进料，当料位达到设定值时，才可以开六蒸发器循环泵，然后再开其过料泵为第五蒸发器供料，其它各蒸发器以次类推，最后从第一蒸发器出料到自蒸发器。DCS逻辑控制软件功能：在计算机位置、料位条件满足、无故障报警时，电机启动；在计算机位置、当联锁停车、故障停车或计算机发出一个停车脉冲时，电机均可停车。
六、变频器切换控制
某平盘系统的母液槽、强滤液槽和弱滤液槽的液位控制均由两套互为备用的变频器实现调速。以母液槽液位控制为例，要实现对液位L002的DCS远程控制，设计PID点“GLPID04”， 让PID回路的4~20mA输出通过两个AO点分别去控制两个变频调速器。设计简单的逻辑点与对应SWITCH点配合即可实现这一要求。
①
逻辑点“SWLOG”
输入连接L1=S15_1_R.PV 第1台母液泵运行反馈
L2= S15_2_R.PV 第2台母液泵运行反馈
输出连接
输出1：SWITCH01.S1=L1 第1台母液泵运行状态
输出2：SWITCH01.S2=S01 第1台母液泵停止状态
输出3：SWITCH02.S1=L2 第2台母液泵运行状态
输出4：SWITCH02.S2=S02 第2台母液泵停止状态
②SWITCH点“SWITCH01”受逻辑点控制进行输出切换，
其中，HPM的全局变量NN1予置为0。当S15-1-R=1即第1 台泵运行时，输出C1跟随PID点的输出，而去第2台泵的模拟输出信号置0；反之，当第2台泵运行时，去第1台泵的模拟输出信号置0，输出C2跟随PID 点的输出。
七、焙烧炉主炉温度控制互备（图15：燃烧站流程图）
主炉温度控制回路是生产中起重要作用的自动控制回路，并与给料电子皮带称联锁。热偶丝断或保护管破裂都会使温度报警，导致停车。为降低故障停车率，某焙烧炉在充分吸取其它系统改造经验的基础上，设计使用两支铂铑—铂热电偶同时监测主炉温度互为备用，如果其中一支热偶发生故障，可以切换到第二支测量。这样，仪表维护人员可以在不停车条件下进行处理。
①设计逻辑点“P04T2A-T2BLOG”实现W3P04T2温度值输入源W3P04T2A和W3P04T2B的自动选择，
输入连接L1=W3P04T2A.PV 主炉顶部温度测点
L2=W3P04T2B.PV 主炉顶部温度备用测点
数值点NN1=1250.000，是逻辑点内部变量
输出连接
输出1：W3P04T2.S1=S07 选择主炉温度主测点开关
输出2：W3P04T2.S2=S05 选择主炉温度备用测点开关
②主炉温度控制回路构成。
对于SWITCH切换点“W3P04T2”，当SO7=1即P04热电偶A正常（不管 此时B是否正常）或A/B两者均不正常时A热电偶测量值输入源投运温度控制回路（操作方式CAS）；仅当热电偶B正常而A不正常时输入源切换为B回路（操 作方式AUT）。
