摘要：隨著我國有色金屬冶煉工業(yè)大型化的發(fā)展，配套的冶煉煙氣制酸系統(tǒng)規(guī)模越來越大，技術(shù)和裝備越來越先進，冶煉煙氣制酸在我國硫酸工業(yè)中逐步占據(jù)了重要地位。本文主要介紹了力控組態(tài)軟件在冶煉廠制酸系統(tǒng)中的應(yīng)用，同時簡要介紹了冶煉廠制酸的工藝流程。
一、前言
國內(nèi)制酸的冶煉煙氣主要來自銅、鉛、鎳、鋅等金屬的冶煉過程，由于大部分冶煉原料均為金屬硫化物，比如硫化鋅、硫化鉛等，所以在冶煉過程中會產(chǎn)生大量的二氧化硫。如不加以處理直接排放，將會對環(huán)境造成重大的污染。因此采用冶煉煙氣制酸的方法，處理回收煙氣中的二氧化硫，將其變廢為寶，不僅充分利用了資源，保護了環(huán)境，而且還為企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益。
二、煙氣處理方法及工藝簡介
2.1 煙氣處理方法
根據(jù)煙氣中二氧化硫的濃度，可采用不同的方法對煙氣進行處理。主要有以下幾種煙氣處理方法：
★當(dāng)濃度小于1.5%的時候，可采用回收法；
★當(dāng)濃度大于1.5%并且小于2.5%的時候，可采用石灰石—石膏法；
★當(dāng)濃度大于2.5%并且小于3.5%的時候，煙氣可直接用于制硫酸。目前有兩種工藝方法，一種是低濃度SO2非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化工藝，一種是WSA濕法制酸工藝；
★當(dāng)濃度大于3.5%并且小于5.0%的時候，可采用一轉(zhuǎn)一吸制酸工藝；
★當(dāng)濃度大于5%的時候，可采用兩轉(zhuǎn)兩吸制酸工藝。
2.2 工藝簡介
一般情況下兩轉(zhuǎn)兩吸的常壓接觸法制酸工藝流程如下：
下圖所示為冶煉制酸工藝流程圖：
三、系統(tǒng)要求
現(xiàn)代化的冶煉制酸實時監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn)管理與控制一體化，實現(xiàn)辦公自動化。控制系統(tǒng)不僅與下層控制設(shè)備有良好的接口，而且具有與上層管理系統(tǒng)集成的接口，具有可擴展性。
各個工藝流程獨立控制，支持雙網(wǎng)冗余架構(gòu)，保證數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全可靠。
動態(tài)流暢的現(xiàn)場流程畫面顯示，能夠讓現(xiàn)場工作人員實時了解冶煉制酸工藝流程中的實時數(shù)據(jù)和各個設(shè)備的運行狀態(tài)。同時具備強大的數(shù)據(jù)處理能力，具有故障報警、事件處理、用戶權(quán)限管理機制。
可實現(xiàn)WEB發(fā)布功能，支持B/S架構(gòu)模式。
整套系統(tǒng)具備可靠的冗余與容錯功能，加強系統(tǒng)的可靠性，使整個系統(tǒng)能夠長時間無故障運行。并且具備良好的開放性，便于整套系統(tǒng)的擴容和升級。
四、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
根據(jù)上述要求系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計如下圖所示：
各個工藝車間配備獨立的控制器，在保證可靠性的前提下，既保證了各個工藝流程的相對獨立，又為后期的系統(tǒng)維護提供了便利條件。通信控制網(wǎng)絡(luò)均采用雙網(wǎng)冗余架構(gòu)，保證了數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制的不間斷性。
力控監(jiān)控系統(tǒng)平臺采用新一代組態(tài)軟件ForceControl產(chǎn)品，位于監(jiān)控中心，主要用于實時顯示現(xiàn)場流程畫面，包括各個爐體的壓力、溫度、液位、物料狀況、管道壓力、流量等實時數(shù)據(jù)。工程人員可隨時了解現(xiàn)場工藝流程狀況，設(shè)備運行狀態(tài)等信息。系統(tǒng)平臺采用雙機熱備冗余架構(gòu)，具備良好的容錯功能，為系統(tǒng)長期可靠運行提供了有力保障。
同時為了實現(xiàn)WEB發(fā)布功能，監(jiān)控中心單獨配備一臺WEB服務(wù)器，既滿足了遠程瀏覽的需求，又減少了網(wǎng)絡(luò)用戶直接訪問數(shù)據(jù)平臺所帶來的安全隱患。
為了便于日后生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，力控ForceControl產(chǎn)品可通過ODBC Router方式將現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲到關(guān)系數(shù)據(jù)庫，為統(tǒng)計部門提供了可靠、真實的數(shù)據(jù)來源。
五、功能展示
5.1 實時畫面展示
實現(xiàn)冶煉制酸工藝可視化管理，實現(xiàn)了對整個工藝過程全面、實時、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)測，使得現(xiàn)場人員能夠隨時了解生產(chǎn)現(xiàn)狀。
5.2 數(shù)據(jù)分析功能
將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行全方位多角度的分類匯總與統(tǒng)計分析，充分滿足各種統(tǒng)計要求。以圖表、曲線、圖形等豐富多樣的形式實時展現(xiàn)各工藝和設(shè)備的運行狀況。
5.3 強大的報警事件功能
以聲音、圖標(biāo)顏色變化、表格中數(shù)值的顏色、手機短信（向預(yù)先設(shè)定的手機上發(fā)送相應(yīng)的報警信息）等形式提供多樣化的報警功能。精確給出具體的報警數(shù)值，報警時間、報警設(shè)備等信息，為強化監(jiān)理工作提供了詳實可靠的依據(jù)。其靈活的分布式報警構(gòu)架，具備強大的報警存儲、統(tǒng)計、分析、顯示、查詢、事件觸發(fā)、打印等功能。
5.4 可靠的用戶管理功能
系統(tǒng)在操作上具備權(quán)限管理功能，可記錄所有用戶操作過程，為出現(xiàn)的系統(tǒng)安全問題提供調(diào)查的依據(jù)和手段。
5.5 完備的冗余、容錯功能
力控軟件平臺在軟冗余情況下支持從站操作，支持手動切換工作狀態(tài)，雙機“心跳”可以采用雙網(wǎng)或者多網(wǎng)配置來進行數(shù)據(jù)傳輸，客戶端支持服務(wù)器的故障切換、網(wǎng)絡(luò)切換。IO設(shè)備通訊支持設(shè)備冗余，通道冗余，支持控制網(wǎng)絡(luò)的異種通訊鏈路故障切換。
5.6 良好的可擴展性
該系統(tǒng)為開放式體系架構(gòu)，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等標(biāo)準(zhǔn)，以O(shè)LE、COM/DCOM、API等多種形式提供外部訪問接口，便于用戶利用各種常用開發(fā)工具（如：VC++、VB、.NET等）進行深層的二次開發(fā)。
六、結(jié)語
本系統(tǒng)采用國內(nèi)先進的力控ForceControl軟件作為數(shù)據(jù)平臺，利用自動控制、網(wǎng)絡(luò)通信、計算機信息技術(shù)構(gòu)建冶煉廠制酸系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的投入運行不僅可以提高生產(chǎn)力，方便工作人員操控，加強管理層的監(jiān)察，更可對企業(yè)的資產(chǎn)增值，可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。