現(xiàn)場總線技術(shù)在黃金精煉廠中的應(yīng)用

1、現(xiàn)場總線技術(shù)在黃金精煉廠中的應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)在黃金精煉廠中的應(yīng)用倉冰南，郭振宇，徐寧，王慶凱(北京礦冶研究總院，北京100070)摘要：摘要：現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)技術(shù)比傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)技術(shù)(DCS)更具有優(yōu)勢，以山東黃金礦業(yè)股份有限公司1200td金精礦廠工程建設(shè)為背景，闡述了FCS在實(shí)際生產(chǎn)建設(shè)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線控制(FCS）；分布式控制系統(tǒng)(DCS)；黃金精煉；應(yīng)用中圖分類號：中圖分類號：TP29；TF83

2、1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：文章編號：10077545（2012）08000000ApplicationofFieldbusControlSysteminGoldRefineryCANGBingnanGUOZhenyuXUNingWANGQingkai(BeijingGeneralResearchInstituteofMiningMetallurgyBeijing100070China)Abstract:Thefieldbus

3、controlsystem(FCS)hasmeadvantagesthanthetraditionaldistributedcontrolsystem(DCS).TheapplicationofFCStechnologyintheactualplantiselabatedwiththebackgroundoftheprojectof1200tdgoldconcentraterefineryofShongGoldMiningCo.Ltd.

4、Keywds:fieldbuscontrolsystem(FCS)distributedcontrolsystem(DCS)refiningofgoldapplication現(xiàn)場總線技術(shù)（FCS）在20世紀(jì)80年代末、90年代初用于生產(chǎn)，F(xiàn)CS就是在微機(jī)化測量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信系統(tǒng)，也被稱為開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)[1]。傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)(DCS)采用現(xiàn)場儀表檢測的DI信號通過4~20mA信號進(jìn)入P

5、LC系統(tǒng)后，控制器根據(jù)程序進(jìn)行運(yùn)算，結(jié)果以DO信號輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)[2]。隨著企業(yè)自動化水平的提高，檢測點(diǎn)及控制點(diǎn)數(shù)成倍增加，傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)顯然已不能滿足自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，因此，F(xiàn)CS系統(tǒng)立刻展現(xiàn)出了強(qiáng)大的生命力。1工藝流程概述工藝流程概述山東黃金礦業(yè)股份有限公司1200td金精礦綜合回收利用工程（以下簡稱山東黃金精煉廠）位于山東省萊州市境內(nèi)，地勢平坦，交通方便。全廠按功能科分為三大部分：磨礦浮選段、氰化置換段和冶煉段。磨礦浮選段包

6、括原料庫調(diào)漿與磨礦車間、浮選車間、浮選脫水車間；氰化置換段包括高品位氰化車間、低品位氰化車間和置換車間；冶煉段則分為金泥處理區(qū)、粗金處理區(qū)和銀處理區(qū)等三大生產(chǎn)區(qū)，分別生產(chǎn)成品金錠和銀錠。全廠除此三大車間段以外，還包括地?zé)峥照{(diào)車間、氰渣處理車間、污水處理車間、廢氣處理車間等。磨浮段工藝流程圖見圖1。氰化置換段工藝流程圖見圖2。將圖1和圖2排版至此除上述主要流程外，山東黃金精煉廠還包括生活污水處理、生產(chǎn)污水處理等許多流程。全廠流程復(fù)雜，廠房

7、眾多，各型檢測、控制儀表更是高達(dá)數(shù)百臺。如果僅采用DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全廠自動化控制的話，則僅各型控制電纜就將高達(dá)數(shù)十萬米，同時(shí)由于儀表眾多，如果僅采用DCS系統(tǒng)時(shí)其DI點(diǎn)數(shù)就達(dá)數(shù)千點(diǎn)，PLC控制系統(tǒng)的成本將會非常巨大，因此，我們采用了FCS技術(shù)和傳統(tǒng)的DCS技術(shù)相結(jié)合的方法構(gòu)建自動化系統(tǒng)。收稿日期收稿日期：20120131作者簡介作者簡介：倉冰南（1985），男，遼寧沈陽市人，碩士，助理工程師.doi：10.3969j.issn.10077

8、545.2012.08.0102.2FCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)山東黃金精煉廠FCS系統(tǒng)以車間段為單位設(shè)置了3臺PLC主站，磨礦浮選段設(shè)置1臺GERX7i的PLC作為磨浮段控制主站，置于磨浮動力中心電子間內(nèi)；氰化置換段設(shè)置1臺GERX7i的PLC作為氰化置換段主站，置于氰化置換交接班室；冶煉段由于設(shè)備相對較少，設(shè)置1臺GERX3i的PLC作為冶煉段主站，置于冶煉車間中央控制室內(nèi)。全廠同樣以車間段為單位設(shè)置3個(gè)段級中央控制室，即

9、磨浮段中央控制室、氰化置換段中央控制室和冶煉段中央控制室。除此之外，在辦公大樓設(shè)置1個(gè)廠級中央控制室，集成三大車間級中央控制室內(nèi)全部信息。為保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性，各主站均為冗余結(jié)構(gòu)布置，即一用一備的軟硬件布置方式。由于GEPLC不支持環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，因此各主站之間采用樹狀冗余網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成全廠的控制網(wǎng)絡(luò)。3臺車間段級主站中的數(shù)據(jù)均讀入布置于磨浮動力中心電子間的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中，該數(shù)據(jù)采集服務(wù)器同樣為一用一備的冗余布置。廠級中央控制室和3個(gè)車間段級中

10、央控制室通過數(shù)據(jù)采集服務(wù)器接收3個(gè)PLC主站采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)及給各PLC主站下達(dá)控制指令。磨浮段、氰化置換段、冶煉段的生產(chǎn)控制分別由放置于磨浮段中央控制室、氰化置換段中央控制室、冶煉段中央控制室內(nèi)的操作員站進(jìn)行處理。3個(gè)車間段級中央控制室和1個(gè)廠級中央控制室之間組成冗余環(huán)網(wǎng)構(gòu)成全廠的管理網(wǎng)絡(luò)。全廠的管理網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)之間通過1臺冗余布置的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器進(jìn)行連接。由于3大車間段均包含若干車間，且各車間之間物理距離較遠(yuǎn)，因此在各車間內(nèi)均設(shè)置