HONEYWELL PKS系統在濕法脫硫項目中的應用

張吉強 王 強 左 兵

（藍天環保設備工程股份有限公司，浙江 杭州 310012）

1 簡介

中國鋁業中州分公司環保排放設備改造項目是對1-5#鍋爐進行煙氣脫硫，其中#1～3爐合用一個塔，＃4～5爐合用一個塔，采用“石灰-石膏法”煙氣脫硫工藝，建設兩套脫硫系統，石灰漿液制備和脫硫渣處理為公用部分，6＃鍋爐煙氣采用雙堿法脫硫技術。采用HONEYWELL（霍尼韋爾）的PKS C300 DCS系統實現每套脫硫系統以及公用系統的自動化控制。

2 Honeywell EPKS C300系統的特點

Honeywell公司的控制系統采用了容錯以太網技術，對生產的穩定運行起到了保障作用，同時Honeywell公司的控制系統在硬件，軟件上都有其優勢。

2.1 系統硬件

C300控制器和C系列I/O卡件占用很小的空間，每個C300最多支持64個冗余I/O模件。

C300控制防火墻，在已有可靠的網絡架構基礎上，增加另外一層高安全防護以實現拒絕接收所有控制器不需要的信息，如果通訊速度變慢，將對那些不重要的信息流進行控制。

機柜內排布和接線的垂直設計更有利于散熱管理，減少“熱點”。實現更有效現場接線，從頂部和底部進線，具備更自然接線端子，沒有大的線纜彎曲，實現了更加緊湊的空間設計。

容錯以太網FTE用于系統服務器，操作員站和控制器之間的數據通信。Honeywell專利技術為PKS量身定制開發的FTE驅動突破以太網瓶頸實現優先級選擇，使得商用的100Mbps以太網實現容錯。FTE以先進的多路由選擇替代雙網結構傳統冗余模式網絡。C系列卡件及PMIO收集現場信息，通過IOTA的IOLINK送達到控制器，控制器進行判斷和執行。

2.2 系統軟件

EPKS R301是針對EPKS C300所有采用的軟件系統，它提供了C300卡件運行的軟件平臺。

Experion的企業模型提供了完善的數據以支持操作員和工程師。允許用戶在Experion平臺上顯示企業結構。Experion企業模型由兩個獨特的部分構成，資產模型和報警組。Experion的控制策略用Control Builder生成。Control Builder是一個圖形化、面向對象的工具，工作在控制執行環境（CEE）下，支持Experion的過程控制器、應用控制器及仿真控制器。

PKS系統組態軟件的標準算法庫可以非常方便編寫各種控制邏輯方案，除了標準算法庫之外，PKS還支持各種特殊的算法庫，并分別有各自的許可證，如AGA流量計算模塊。

3 硬件配置

根據工程需要，整個脫硫系統機柜按#1、#2脫硫和公用系統（含遠程I/O站）、6＃爐脫硫系統分為四組。該控制系統包括：三臺操作員站、兩臺工程師站（兼歷史數據站）、冗余交換機、DCS控制模件柜（包括：冗余DPU、電源模件）、DCS輸入輸出模件柜（ 包括I/O模件、功能模件、端子、繼電器）、AC220V電源配電柜、打印機及連接電纜、全部的系統軟件、監控軟件和應用軟件等。

4 軟件和畫面配置

服務器上安裝了Windows server 2003操作系統，Console station安裝了Windows XP操作系統，是操作員用來與服務器進行通信，獲得工廠實時信息和進行實時操作的接口，還提供了從控制器，IOLIM和 ACE節點直接獲得過程數據，報警和消息的通道。

5 主要控制特點

5.1 DCS控制范圍

a.脫硫系統

主要包括：擋板門 煙氣在線監測系統循環泵 排漿泵 除霧器 氧化風機 吸收系統檢測儀等。

b.公用系統

主要包括：石灰漿液制備系統 脫水系統工藝水系統等

5.2 典型應用

EPKS提供了多種功能塊，能完成幾乎所有控制要求，如電磁閥控制，變頻電機的控制，PID控制，接近開關控制等。而且其增強的功能及所提供的摸板塊，使在新程序組態時減少大量重復性的工作，工作量相對減少。

DEVCTL塊是一種多輸入多輸出點，它提供對馬達、泵、開關閥等離散型設備控制的功能塊。在脫硫系統中設備主要是電機以及電動執行器。而通過DEVCTL功能塊的控制點，就可以達到對設備的各種控制要求，比如自動啟動停止，聯鎖保護以及故障報警等等。

在吸收塔漿液池的下部，沿塔徑向布置三臺側進式攪拌器，其作用是使漿液的固體維持在懸浮狀態，同時分散氧化空氣。

在P[1]輸入上連接的是攪拌器的啟動條件。根據工藝要求，攪拌器只有在塔里液位高于設定值，且無故障以及在遠程位置才能啟動，在這些條件不滿足的情況下是無法啟動的。輸入O[0]和O[1]上連接的是自動啟停。在聯鎖投入的情況下，塔內液位高于設定值攪拌器就會自動運行。相反在液位低于設定值時，為了保護設備，攪拌器會自動停止運行。在右邊的CMDDISALM.FL輸出是一個報警。當啟動信號發下去后，在設定的時間內運行信號沒有反饋過來，就會產生一個報警。

SCM可以控制生產過程按一定的步驟順序執行，以完成生產更高一層的自動化，智能化，如鍋爐的啟動過程，過濾機的水洗過程等等。它主要包括句何時執行該條件的條件塊，步驟的執行塊及跳轉塊等。需要注意的是條件塊和執行塊需要交替進行，不允許兩個條件塊直接連接，而步驟塊在R300中是允許直接連接的。在該塊中可以對執行的時間進行設置，氛圍最小等待時間及最長執行時間，后者用來表示在STEP塊報警生成前，該塊可以執行的最長周期。

使用EPKS系統中的順序控制回路（SCM），可以簡單方便的實現除霧器的控制邏輯。

在條件滿足的情況下，啟動除霧器的順控程序。程序在執行完一步后根據要求，在時間滿足的情況下進行下一步的執行，直到整個運行周期結束。

6 結論

HONEYWELL EPKS控制系統強大的功能模塊和其優越性能保證了裝置按照設計方案在預定時間內順利運行。該EPKS系統自2010年10月投用以來，系統運行穩定，沒有因DCS系統本身的題目對生產造成過影響，而且由于該系統的開放性、靈活性、易操縱性等優越性能，能夠根據生產需要自主的進行一些過程點的組態操作，如一些控制方案的增改、聯鎖關系的變動，都能夠在不影響正常生產的前提下在線修改。